热风炉的Yong分析

用Ｙｏｎｇ分析方法，对冷水江钢铁总厂９＾＃热风炉的能量利用情况进行了量与质的分析，找出该热风炉能量损失的主要部分是燃烧过程，排烟及传热过程，总结了该热风炉节能的主要方向和途径是：降低空气过剩系数，提高助燃空气的入炉温度和降低排烟温度。     

高风温热风炉的技术改造

济钢炼铁厂4#高炉热风炉采用了合达式热风炉技术.该热风炉设有新型顶燃陶瓷燃烧器和高温旁通烟道,综合排烟温度600℃左右.空气、煤气可预热到300℃,换热器排烟温度低于180℃.以单一高炉煤气为燃料,热风炉热风温度可达1250℃以上.     

顶燃式空气、煤气自身双预热热风炉的开发与应用

顶燃式空气、煤气自身双预热热风炉采用了顶燃式燃烧器热风炉专利的燃烧器技术和高温旁通烟道技术.使用该热风炉后所取得的效果是:总烟道内综合排烟温度可达600 ℃;可将空气、煤气预热到300 ℃;以单一高炉煤气为燃料时,热风温度可达1200 ℃以上;烟气经过空气、煤气换热器后温度低于180 ℃.     

热风炉烟气再循环系数的确定

一、前言为了保证热风炉工作的可靠性,热风炉受热面的金属管壁温度必须低于金属材料的允许温度。因此对热风炉受热面管壁金属温度进行校核并予以限制,是热风炉设计中的一项重要工作。把排烟处烟气通过再循环风机,引入受热面入口,即排烟处烟气再循环,是限制壁温的有效方法。如何根据受热面金属的允许温度选定再循环系数,是该方法的关键问题。本文将介绍烟气在管内流动时受热面壁温的计算方法及再循环系数的确定方法。二、受热面壁温的计算图1所示为一烟气在管内流动,空气在管     

宝钢高炉热风炉平衡计算与分析

在热平衡计算的基础上,对宝钢一、四高炉热风炉进行了平衡分析。结果表明,宝钢一、四高炉热风炉效率远低于热效率,且一高炉热风炉全系统效率比四高炉热风炉低6.54%。两座高炉热风炉损失主要为燃烧过程不可逆损失、烟气带出的物理损失、热交换不可逆损失和化学不完全燃烧损失。宝钢热风炉节能的主要途径是:采用合理的空气过剩系数或富氧燃烧,降低烟气温度,提高冷风入炉温度,提高烟气余热回收装置利用水平。     

迁钢霍戈文热风炉高风温试验

选择迁钢2号高炉霍戈文热风炉进行高风温试验,研究了助燃空气、煤气预热温度、煤气热值和混风阀开度等因素对风温的影响.在高风温情况下,研究了拱顶、排烟温度等参数的变化规律,以及高风温对煤气流量、燃烧负荷和燃耗等因素的影响.结果表明,提高空气预热温度、减少冷风流量可以提高风温,降低焦比及增加煤比,并起到以煤代焦的节能作用.     

合达式热风炉技术在济钢4号高炉的应用

对济钢4号380m3高炉采用合达式热风炉技术改造的生产实践进行了总结.合达式热风炉设有新型顶燃陶瓷燃烧器和高温旁通烟道,燃烧时,火焰温度高,气流分布均匀,综合排烟温度600℃左右,空气、煤气可预热到300℃,换热器后烟气温度低于180℃.以单一高炉煤气为燃料,免建任何辅助设施,热风温度可达1250℃以上.     

热管式煤气、空气双预热新工艺

一、问题的提出我厂趁2号高炉(容积294m~3)大修之机,在回收利用热风炉烟气余热时采用了回转式空气换热器,且于1982年投入使用,将助燃空气预热到250～280℃,当时在国内尚属首创。而我厂4号高炉(容积294m~3)定于1983年大修,采用哪一种烟道废气余热利用方式成为当时争论的焦点。根据2号高炉回转式空气换热器的设计计算和使用实践认为:其一,由于热风炉烟道废气的废热量大,仅预热助燃空气,排烟温度仍高达200～220℃,热回收率为38～39%,热风炉效率也只提高3%左右。同时,因为排烟温度高,给附属设备引风机的维护和使用带来困难。其二,按理论计算,燃烧1m~3n煤气仅需0.6～0.7m~3n空气,且空气热含小,从经济效益观点来看,预热空气不及预热煤气合理、合算,如在预热空气的同时又预热煤气,就达到了物尽其用之目的。     

高炉热风炉的数学仿真试验

我们研究出了一个高炉热风炉数学模型,应用它可以说明限制热风温度的因素,应用它会帮助提高热风温度和改进热风炉操作。这个程序是在分析了已往热风炉仿真试验著作、特别是A.J.Willmott(1、2、3)的著作之后研究出来的。这个模型除了蓄热室部分之外,还包括热风炉燃烧室和拱顶部分。该模型组成了包括不同格砖层的热风炉,也考虑了从热风炉到大气的热损失的影响。这个模型能够控制气体流量变化,以模拟固定风温操作以及使用过剩空气作为控制拱顶温度的手段。火焰温度子程序使模型可以使用各种不同成分的燃烧煤气,这个子程序还许可在燃烧周期改变煤气与空气的比例以帮助模拟过剩空气状态。已经用这个模型对国家钢铁公司全部热风炉作了试验,结果表明模型准确地予测了热风炉温度。计算的拱顶温度和烟道温度也显示出同实际操作情况很好地吻合。这个模型在广范操作条件下取得了令人满意的结果。在一些课题上已经应用了这个高炉热风炉模型,这些课题包括现有设备的操作、改变操作方法以提高现有的热风温度以及为了进一步提高热风炉性能而进行的热风炉装置的设计。     

重力式热管的设计

随着高炉煤气能量利用的改善,煤气的发热值降低,在高炉要求高风温的条件下,低热值煤气已不能满足热风炉燃烧温度要求,必须加入高热值煤气,但焦炉煤气不可能大量供给热风炉燃烧使用,故预热助燃空气和煤气是提高燃烧温度的有效措施之一。一、热管工作原理重力式热管由管壳和工质两部分组成,在管壳外加有翅片,以增加换热面积,提高热交换效率。     

鞍钢热风炉高风温及节能技术

介绍了鞍钢高炉热风炉高风温及其相应节能技术的进步。重点叙述了鞍钢热风炉长期坚持使用低热值煤气烧炉的特点,开展了热风炉结构形式的改造和热风炉自预热、前置炉及辅助热风炉等根本性改造和对热风炉的多项综合节能技术的研究与应用,实现了热风温度大幅提高和热风炉烧炉煤气消耗的大幅降低,取得了良好的效果。     

顶燃式热风炉高温低氧燃烧技术

 NOx是制约热风炉实现高风温长寿的主要技术障碍。为有效抑制和降低热风炉燃烧过程生成的NOx,研究分析了NOx的生成机制,运用热力型NOx生成模型计算了热风炉燃烧过程NOx生成速率和生成量,开发设计了基于高温低氧燃烧技术（HTAC）的新型顶燃式热风炉,采用CFD仿真模型对比研究了常规热风炉和高温低氧热风炉的燃烧过程和特性。计算得出2种热风炉的温度场分布和火焰形状、浓度场分布以及NOx的浓度分布。研究结果表明,高温低氧热风炉的温度场分布均匀,在相同拱顶温度下,NOx生成量仅为80×10-6,比常规热风炉降低约76%。高温低氧热风炉可以获得更高的风温并可以有效减少NOx排放,实现热风炉高效长寿和节能减排。     

顶燃式热风炉周期性工作的数值模拟

提高高炉热风炉热风温度对于降低能耗、实现经济绿色发展具有重要意义。以某2 500 m3高炉热风炉为原型,建立了顶燃式热风炉的三维数学模型。采用Fluent软件对热风炉在“两烧一送”工况下烧炉和送风的过程进行多次连续性仿真模拟。选用可实现的k-ε湍流模型、P-1辐射模型和涡流耗散模型分别应用于模拟流体的流动、辐射传热以及化学燃烧。在此基础上,进一步分析了混烧不同比例的焦炉煤气对热风炉内部温度场和热风温度的影响。模拟结果表明,在这两个工作过程中,热风炉蓄热室内部温度相差200 ℃,这是冷风在蓄热室中所吸收的热量;混烧1%和2%焦炉煤气均可以提高热风平均温度20 ℃。     

现代高炉高风温关键技术问题的认识与研究

提高风温可以有效降低高炉燃料消耗,促进高炉生产稳定顺行,是绿色低碳炼铁技术的重要发展方向之一。研究了热风炉热量传输过程和传热特性,通过传热学机理的研究解析,阐述热风炉加热面积与风温之间的关系,提出提高热流通量以改善热风炉传热的观点。研究了热风炉理论燃烧温度、拱顶温度和风温之间的关系,介绍了利用低热值高炉煤气和回收热风炉烟气余热,通过耦合预热和能量梯级利用的技术方法,实现高风温的技术创新及实践。提出了实现热风炉智能化操作的技术要素,论述了合理控制拱顶温度和抑制NO_x大量生成的工艺方法,以及有效预防热风炉炉壳晶间应力腐蚀的技术措施。指出实现低热值煤气的高效利用和高值转化,提高风温、降低燃料比和CO₂排放,是未来高炉炼铁的关键共性技术。     

迁钢2号高炉高风温技术实践

高风温是高炉提高喷煤比、节能降耗、降本增效的有效措施.迁钢2号高炉在设计上采用了优化热风炉结构,通过数学模拟确定最适宜的空燃比、采用自动燃烧系统、改善热风炉操作水平等措施分阶段提高风温,2008年8月开始高炉风温使用水平不断提高.至2009年9月,2号高炉平均使用风温长期稳定在1280℃以上.高炉通过调整各项操作制度,...     

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 ℃。     

高发射率涂料应用于高炉热风炉的节能效果

应用数值模拟验证高发射率涂料在热风炉内的使用效果并比较涂料的不同使用区域对热风温度的影响,得出高发射率涂料在高炉热风炉内的最佳使用区域为高温区。应用这一结果在两座热风炉上进行工业对比试验,经过热诊断测试判定高发射率涂料的节能效果。热诊断结果表明,应用高发射率涂料可提高热风温度25℃,降低废气温度13℃,提高热效率5%。     

首钢炼铁厂热风炉烟气残氧分析仪的应用

热风炉在节能降耗方面有一定的潜力，因此，首钢炼铁厂通过在热风炉上安装氧化锆氧分析仪，直观显示热风炉燃烧过程中过剩空气量，为热风炉操作提供量化标准，从而为准确地调整空气、煤气配比值和使炉膛内燃烧趋于优化提供了条件，使热风炉稳定地处于优化燃烧状态，提高了热风炉的热效率，达到了节约能源、降低生产成本的目的。     

Dome Combustion Hot Blast Stove for Huge Blast Furnace

 In Shougang Jingtang 5500 m3 huge blast furnace (BF) design, dome combustion hot blast stove (DCHBS) technology is developed. DCHBS process is optimized and integrated, and reasonable hot blast stove (HBS) technical parameters are determined. Mathematic model is established and adopted by computational fluid dynamics (CFD). The transmission theory is studied for hot blast stove combustion and gas flow, and distribution results of HBS velocity field, CO density field and temperature field are achieved. Physical test model and hot trail unit are established, and the numeral calculation result is verified through test and investigation. 3-D simulation design is adopted. HBS process flow and process layout are optimized and designed. Combustion air two-stage high temperature preheating technology is designed and developed. Two sets of small size DCHBSs are adopted to preheat the combustion air to 520-600 ℃. With the precondition of BF gas combustion, the hot blast stove dome temperature can exceed 1420 ℃. According to DCHBS technical features, reasonable refractory structure is designed. Effective technical measures are adopted to prevent hot blast stove shell intercrystalline stress corrosion. Hot blast stove hot pipe and lining system are optimized and designed. After blowing in, the blast temperature keeps increasing, and the monthly average blast temperature reaches 1300 ℃ when burning single BF gas.     

顶燃蓄热式热风炉底部空间空气流动特性模拟研究

顶燃蓄热式热风炉具有蓄热面积大、结构对称强度高、热效率高、送风温度高、生产维护费用低和使用寿命长等优点,具有广阔的发展前景。优化热风炉结构、改善流动状况、提高热风炉风温是目前热风炉研究的重点方向。本文通过建立顶燃蓄热式热风炉底部空间内气体流动的三维数学模型,模拟底部空间内空气的流动过程,分析空气流经支撑柱绕流时的流动规律,对比研究不同挡板结构对底部空间内流场及进入蓄热体气体流动均匀性的影响,从而获得最优化的挡板结构。研究结果对热风炉结构优化、进一步提高热风炉风温、节约能源和保护环境有指导意义。