高效蓄热二次燃烧技术在加热炉中的应用

 加热炉换向阀换向时,烧嘴内滞留煤气和炉膛烟气一起被抽走排出,造成烟气中CO含量高,而且在烧嘴内形成高温区,使蜂窝蓄热体烧融、烧裂,使用寿命缩短。二次燃烧系统采用PLC换向装置,将一部分废烟气抽出,利用抽出的这部分废烟气将烧嘴内滞留煤气吹扫至炉内,进行二次燃烧。获得收益如下：二次燃烧系统使煤气的燃烧率达到90%以上,加热炉热效率达到71%以上。蓄热体使用寿命从10个月延长到18个月。大幅度地回收烟气中的CO,每年减少CO排放量接近0.2亿m3,达到环保效果。     

酒钢二高线加热炉改造实践

通过对酒钢二高线加热炉的改造,预期提高加热能力,解决炉墙串火和煤气泄漏的问题,适当降低能耗加深炉压,调整加热温差。为了达到预期目标,主要针对蓄热式烧嘴进行改造,改造燃烧系统时对钢立柱做适当改造和修复,重新铺设炉墙钢板,拆除炉底挡墙,更换耐火材料。检测并修复优化加热炉的燃烧系统的蓄热烧嘴和蓄热体、换向系统的换向阀、换向控制功能,点火烘炉系统和烟气系统。     

一种新型烧嘴及其高效节能低污染特性分析

本文介绍了一种新型烧嘴的结构和工作原理。陶瓷蓄热体和切换阀是其两个主要部件。高温烟气和低温空气在切换阀的控制下,交替地通过陶瓷蓄热体,从而实现烟气余热回收和助燃空气的预热。助燃空气的预热温度可高达800℃以上。燃料被分成一次燃料和二次燃料两部分,总量很少的一次燃料与高温助燃空气在烧嘴内直接混合燃烧,而总量很多的二次燃料则被直接喷入炉瞠内进行高温低氧条件下的燃烧。文章对高温低氧燃烧方式的高效节能、低污染特性进行了分析。结果表明,采用高温空气燃烧技术实现60％的节能率和低NOx排放是可能的。     

蓄热式加热炉烟气反吹系统的设计与应用

蓄热式加热炉换向燃烧时,煤气换向阀至烧嘴之间管道里残留的煤气直接被排入大气。为了能够降低蓄热式加热炉能源消耗、减少污染排放,对蓄热式加热炉换向过程开展探究。对唐山市某钢厂一座160 t/h蓄热式加热炉设计了蓄热式加热炉烟气反吹系统,通过科学的时序控制和安全联锁,与原蓄热式加热炉控制程序合理链接,实现整套系统安全可靠运行。蓄热式加热炉烟气反吹系统的投入应用,使加热炉单位能耗由原来的0.882降低至0.823 GJ/t,CO减排率达到94.9%,同时为燃烧控制及维修提供了数据依据。     

蓄热式燃烧技术在青钢钰尊高线加热炉上的应用

介绍了蓄热式燃烧技术在青钢钰尊高线步进梁式加热炉设计中的应用情况。加热炉燃烧系统分三个供热段，采用分隔式空、煤气双预热烧嘴．直通道蜂窝体蓄热体，通过换向系统，实现了“极限余热回收”和高温空(煤)气预热。投用后，加热炉满足节能、无公害及生产操作自动化程度高的要求，钢坯加热温度均匀，吨钢燃耗1．4GJ，氧化烧损率约为0．7％。     

烟气反吹技术在蓄热式加热炉CO减排中的应用

蓄热式加热炉在燃烧过程中,换向阀与蓄热烧嘴之间的CO会被直接排放到大气中,造成环境污染和能源浪费。通过研究与实践,将烟气反吹技术应用到蓄热式加热炉燃烧系统中,有效的解决了现有蓄热式加热炉大量残余CO排放的问题,带来了显著的经济效益和环保效益。     

空气单蓄热式烧嘴燃烧过程的数值模拟及其参数优化

文章建立了空气单蓄热式烧嘴的物理数学模型,采用FLUENT软件对蓄热式烧嘴的燃烧过程进行了三维数值模拟.研究表明,煤气和空气约在炉宽方向6～7m处燃烧完全,炉宽方向3～7m的区域为高温段,温度最高峰值约在5m处;炉内平均温度随煤气负荷和二次空气预热温度的增加而增加,随一次风比例的增加而降低;煤气负荷和二次空气预热温度对炉内温度场分布的影响最为显著,空气系数次之,而一次空气量的影响较小.     

综合信息

报道超宽超低氧化双蓄热步进梁式加热炉科研鉴定会在津召开2007年3月21日,天津市津南区科委受天津市科委委托,主持召开了超宽超低氧化双蓄热步进梁式加热炉科研鉴定会,对天津市赛洋工业炉有限公司在沙钢集团润忠一、二轧钢厂步进梁式加热炉改造成果做出鉴定。该炉采用高温空气燃烧技术(HTAC),应用空气、高炉煤气双预热到1 000℃,实现了以全高炉煤气取代重油。该炉采用扁平结构烧嘴,大孔径、直通型、低阻力的高温六角型蜂窝体,用两位三通阀替代传统的两位四通阀等技术,使钢坯在16·85 m超宽炉膛内加热温度均匀,钢坯氧化烧损率下降到0.55%。…     

河钢唐钢热轧1 700线加热炉节能改造实践

河钢唐钢第一钢轧厂1 700线两座双蓄热步进式加热炉存在煤气消耗高、板坯加热质量差等问题,通过降低加热炉的设计产量,优化加热制度,重新调整加热炉各个燃烧段的供热比例和供热负荷,重新配置各段的空气、煤气管道和烟气管道,实现燃烧介质的精确测量。增加蓄热式烧嘴中挡砖和蜂窝体的使用量,实现蓄热式燃烧过程稳定。修改一级燃烧控制程序,解决原控制系统频繁调节的问题,实现加热炉的一级自动燃烧控制。与改造前相比,板坯加热质量得到改善,氧化烧损进一步降低,吨钢煤气消耗下降了25%,为同类加热炉的技术升级提供参考。     

燃纯高炉煤气蓄热式环形加热炉的设计与应用

介绍了将燃纯高炉煤气蓄热式燃烧技术应用在环型加热炉上的工程设计和应用实例。选用空、煤气左右组合式蓄热烧嘴,将空气和煤气预热至约1 000℃,排烟温度降至150℃以下,使低热值的高炉煤气在高预热温度下达到高热值煤气的炉温效果。烧嘴布置上,内环烧嘴数量少于外环烧嘴,每一个内环烧嘴对应一个外环烧嘴组成换向单元,外环多余的蓄热烧嘴按偶数个设置,每相邻两个烧嘴拉开距离组成相邻环型单元。实践表明,生产取得了良好的管坯加热效果,具有推广应用价值。     

炉膛结构对炉内NOx生成的影响

分析了炉膛结构以及烧嘴布置方式对流场、火焰温度、组分分布和NOx生成量的影响.研究结果表明当炉膛顶部同时布置烧嘴和排烟口时,燃烧主射流对炉膛排烟的卷吸将降低助燃空气射流中的氧气浓度和燃气射流中的可燃物浓度,进而降低氮氧化物的排放;此外,NOx排放量同烟气在炉内停留时间有关,其浓度将沿烟气流程逐渐增加.     

内燃式热风炉燃烧器结构优化

针对内燃式热风炉在燃烧期烟气中CO含量超标问题开展研究工作,提出一种改进型的矩形燃烧器结构,在煤气通道中加入挡板来改变高炉煤气的流动方向。以某公司3号高炉热风炉为研究对象,建立了内燃式热风炉矩形燃烧器和燃烧室的三维模型。利用CFD模拟技术对矩形燃烧器的原始结构和改进后的结构进行燃烧模拟,在矩形燃烧器中加入的煤气挡板分别采用45°、60°、75° 3种倾斜角度放置,分析在不同倾斜角度下的温度场和CO浓度场。与原始结构的结果进行对比,结果表明,优化结构之后燃烧室出口截面的温度场中高温区范围有所扩大,两端眼角处的CO平均体积分数有一定程度减少。当煤气挡板的倾斜角度为60°时出口截面平均温度上升最大,平均温度从1 669 K上升到1 676 K,出口烟气中的CO平均体积分数下降最多,CO平均体积分数从0.007 028%下降到0.005 678%。     

轧钢加热炉蓄热室压力分布试验

蓄热式轧钢加热炉因具有节能环保优势,在钢铁企业应用广泛。然而,强制排烟和供风方式造成炉膛压力高、风机电耗大等负面影响。蓄热室是蓄热式轧钢加热炉的重要部件,弄清楚加热炉蓄热室内压力分布至关重要。与以往冷态试验或数值模拟研究不同,以鞍钢连轧作业区1号加热炉为研究对象,搭建了半工业试验装置,开展了热态试验研究。结果表明,排烟工况下,随着烟气流速增加,蓄热室各点的压力逐渐升高;供风工况下,随着炉膛温度升高,蓄热室各点的压力逐渐增加。对某一固定的蓄热室长度,排烟压力损失均大于供风压力损失;随着蓄热室长度增加,排烟压力损失和供风压力损失均随之升高。     

Utilization and recycling of low-temperature waste heat of stainless steel continuous annealing furnace

Stainless steel continuous annealing furnace is mainly used for heat treatment of hot-rolled strip steel.The combustion air will be enabled to heat to 520℃by waste heat recovery system,but the discharge temperature is still up to about 300℃.Owing to with development of global emphasis on energy conservation energy saving and discharge reduction,it’s significant to lower the discharge temperature to below 200℃, for the sake of achieving rational use of waste heat resource.Through the analysis of the existing heat recovery system by this study,it is proved that mixing low temperature with flue gas in high temperature standard will increase the capacity of the flue gas and deteriorate the quality of remaining heat resource.In stead of that,increasing the combustion air temperature to 600℃on the basis of stability temperature for the prerequisite of recuperator design,and giving priority to reducing fuel consumption are the better way.The recovery and recycle of low temperature gas are also be introduced.It is demonstrated by the way of setting a secondary recuperator at the exit of the primary recuperator,and using low temperature flue gas to heat the air used for drying the strip steel,the exhuast temperature of flue gas can be reduced to lower than 200℃.At the same time,the steam required for heating air is saved,the energy reserve as high as 2 300 t of standard coal per year.     

首钢京唐5500m3高炉BSK顶燃式热风炉设计研究

介绍了首钢京唐钢铁厂5500 m3高炉BSK顶燃式热风炉的设计创新。优化集成了特大型顶燃式热风炉工艺;研究开发了助燃空气两级高温预热技术和顶燃式热风炉高效陶瓷燃烧器。根据顶燃式热风炉特性设计了合理的拱顶和陶瓷燃烧器结构;采用高效格子砖,优化了蓄热室的热工参数与结构,确定了合理的热风炉蓄热面积。优化热风炉炉体内衬设计;采用了有效的防止热风炉炉壳晶间应力腐蚀的技术措施。根据蓄热室传热计算,合理配置了热风炉炉体耐火材料,提高了耐火材料技术性能。优化热风管道系统耐火材料结构设计,使热风管道系统合理化并满足1300 ℃高风温的要求。高炉投产后热风温达到设计水平,实现月平均风温1300 ℃。     

自蓄热式高温空气燃烧技术的开发

分析了切换式蓄热燃烧系统的优点与不足．开发了可连续燃烧的自蓄热高温空气燃烧器。燃烧器采用陶瓷－金属蜂窝蓄热体以及蓄热燃烧专用高温切换阀技术．可以实现高温烟气余热的“极限稳定回收”以及高温贫氧空气的“连续燃烧”。