富氧空气对锅炉燃烧特性的影响

富氧燃烧方式以其节能效果显著广泛应用于工业加热过程中,基于此,对此技术进行了研究。采用计算流体动力学软件,对富氧天然气锅炉的燃烧过程进行了数值计算,分析了空气中氧气体积分数对炉内燃烧特性的影响,同时借助实验数据对数值计算结果进行了验证。研究结果显示:随着空气中氧气体积分数的增加,炉膛内高温区域变窄,炉膛内温度分布不均匀性增强;在氧气体积分数低于40%时,随着氧气体积分数的增加,火焰理论燃烧温度、实际最高燃烧温度均显著升高,排烟温度急剧下降,但当氧气体积分数超过40%时,影响相对减弱;相反,氧气体积分数对炉膛平均温度的影响很微弱,几乎无关。     

烟气回流率对蓄热室式炉单周期加热的影响

为了研究烟气再循环对蓄热室式炉内燃烧现象以及钢坯在炉内加热过程的影响,以国内某蓄热室式炉为研究对象,采用数值模拟的方法,研究了不同烟气回流率下单周期炉内温度、钢坯表面温度以及烟气中NO_x体积分数和质量浓度的变化规律;并对炉温以及烟气中NO_x体积分数进行了测试,模拟值和实测值吻合度较好.研究结果表明：随着烟气回流率的增大,火焰边界出现发散现象,炉内峰值温度降低,平均温度呈线性下降趋势,烟气中NO_x体积分数呈指数下降趋势,但降低的幅度逐渐减小;当烟气回流率处于10%～20%时,钢坯表面温度呈现单峰分布,而当烟气回流率过低或过高时,钢坯表面温度则呈现多峰分布.综合考虑加热炉的经济性和环保性,最佳的烟气回流率应控制在10%～20%.     

步进式加热炉富氧MILD燃烧流场与温度场的数值模拟

针对富氧MILD燃烧步进式加热炉,应用Fluent软件建立了炉内流动与传热的数学模型,对加热炉内流场、温度场进行了数值模拟,得到了炉内详细的速度温度分布.结果表明:侧烧嘴加装高速氧枪可以实现加热炉富氧MILD燃烧.高速射流卷吸大量烟气形成巨大的回流区流场,其卷吸率最高可达21.高速射流在卷吸作用下速度急剧下降,1 m内...     

燃料配比与钢坯运动轨迹对钢坯加热的影响

采用CFD数值模拟的方法以加热炉内炉气与钢坯的热量交换为研究对象,建立不同燃料配比情况下炉气在炉内传热过程以及钢坯加热过程的数学模型;并探讨步进式加热炉内钢坯运动轨迹同炉膛温度分布的合理匹配方案,从而合理地组织燃料燃烧,达到节能降耗的目的.研究表明,随着高炉煤气中焦炉煤气比例的增加,钢坯的平均温度增加;钢坯的换热效率略...     

延长加热炉预热段应注意的问题

在加热炉的各项热损失中,所占比例最大的是烟气热损失,约占总热量的1/3～1/2。因此,尽量减少和充分利用炉膛废气,乃是加热炉节能的关键。延长加热炉预热段,可以利用炉内烟气预热钢坯,提高炉子热效率。然而,延长预热段长度受到炉底强度、废气温度、烟囱抽力和技术经济效果等因素的影响,必须视加热炉具体情况确定。     

新型节能燃煤锻造炉通过鉴定

上海市能源研究所和上海虹桥锻造厂联合攻关,研制成功新型、高效燃煤锻造炉,日前由上海科学院组织通过鉴定。该炉为燃煤反射、贯通式炉型,炉子结构设有加热段和预热段,利用高温烟气预热锻件和空气,并通过调节风量控制炉温,炉膛温度、热风温度等均自动显示,由于燃烧技术先进,炉子升温快,炉温高,锻件加热快,能源低,引进二次热风使煤炭燃烧充分,炉子热效率为18.3%,吨锻件单耗为152.52千克煤,达到了国内燃煤锻造加热炉的先进水平,烟尘排放浓度为175     

双排料步进梁式加热炉壁面发射率对钢坯温度均匀性影响

加热炉能耗占钢铁企业总能耗的15%～20%,占轧钢过程能耗的70%,具有很大的研究价值。基于计算流体力学方法建立数学模型，研究双排料步进式加热炉中钢坯的加热过程，通过对比模拟结果与黑匣子数据，验证模型的可行性。根据炉内钢坯沿炉长方向各热通量的变化，研究了炉壁各区域和炉膛发射率对钢坯加热过程的影响。结果表明，提高炉壁发射率对钢坯平均温度影响较小，但对钢坯温差有显著影响；而壁面发射率由0.75提高到0.95时，钢坯的最佳驻炉时间可减少5%～12%;相比于一加段和均热段，烟气预热段、预热段和第2加热段壁面发射率的增加对钢坯加热过程影响更大。综合考虑经济成本和生产效率，现场可以通过在烟气预热段、预热段、第2加热段炉壁应用发射率为0.85的涂层，以增强炉内辐射换热，提升钢坯加热质量。研究结果为加热炉实际生产提供了理论依据。     

连续重整圆筒炉低NO_x燃烧器升级改造应用

云南石化240万t/a连续重整装置共设置5台圆筒炉,在装置投料试车初期出现炉膛负压大幅波动、炉膛中上部存在烟气二次燃烧、燃烧器频繁脱火熄灭等现象,直接影响加热炉稳定运行。通过对低NO_x燃烧器增设中心稳焰枪、更换新型长明灯的技术改造后,加热炉运行工况得到明显改善,炉膛温度降低,炉膛负压和氧含量控制稳定,消除炉膛内烟气二次燃烧,解决燃烧器频繁脱火熄灭等问题,同时有效降低过剩空气系数,节约燃料并提高加热炉热效率、降低装置综合能耗,且烟气中NO_x含量远低于环保排放限值。     

高温富氧空气燃烧加热时间和氧化烧损研究

针对钢坯加热工艺提出一种高温富氧空气燃烧新技术.建立能量平衡方程、钢坯导热微分方程、氧化层生成线性和抛物线增长的组合方程.研究表明:在预热900℃和含氧体积分数为54%条件下燃烧与传统燃烧相比,加热时间可缩短38%,生产率可提高61%,热效率可提高30.5%,氧化烧损可降低40%.在含氧体积分数为36%以内提高空气预热温度和含氧浓度,可明显地提高热效率,降低钢坯的氧化烧损.     

包钢长材厂蓄热式加热炉数值模拟

以包钢长材厂蓄热式加热炉为研究对象,利用Ansys软件采用k-ε湍流模型、P-1辐射模型等,模拟了采用交错燃烧组织方式加热炉内各物理场分布情况。发现该种燃烧方式下,炉内流动涡流运动明显加强,有利于燃烧的混合和组织。但出口附近的回流造成燃烧短路,高温烟气不易达到炉膛中心,易造成炉内温度不均匀,氧气浓度相对较高不利于钢坯生产,因此该平顶、平底炉型采用交错换向燃烧有待于进一步实践验证。     

热轧带钢加热炉沿炉膛宽度方向温度均匀性研究

依据火焰炉热工特性,对某公司热轧带钢板坯加热炉沿炉膛宽度方向温度不均而引起的加热质量问题展开研究。从炉膛结构、炉内气体流动和燃烧特性等对炉膛传热的影响分析出发,查明造成沿炉膛宽度方向温度不均的原因。结合炉子大修,改变炉膛局部隔墙的结构,从而改变了炉膛的气流分布和辐射特性,大大提高了加热炉沿宽度方向的温度均匀性,提高了产品的加热质量,为改善热轧带钢板坯沿炉膛宽度方向上的温度均匀性提供了理论和实践依据。     

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。     

论加热炉预热段长度的最佳值

前言加热炉内燃料燃烧热量被钢料吸收后所剩下的部分,统称为烟气余热。烟气余热包括炉内烟气余热(即炉膛内各项热损失)和炉外烟气余热(即出炉烟气热损失)两部分。为了提高燃料燃烧热在炉内的遗留率,利用炉内烟气余热预热钢料,国外采取了延长炉子预热段的措施,收到了显著的节能效果。     

蓄热式加热炉效率分析及影响因素

针对蓄热燃烧技术的运用和烟气在炉气的流动过程及系统的传热方式的特点,本文提出一种新的热效率分析方式,建立一种燃烧有效热效率、炉膛有效热效率、热回收效率与总热效率之间新的计算式,并对其中的各种影响因素进行了分析,其分析结果对炉型设计、热效率计算、技术改造等起到了指导作用。     

节能化的加热装置 川崎制铁开发传热变换设备

川崎制铁在加热炉等炉内由于装入了热辐射率高、热容量小的传热变换装置,从而提高了炉内的热效率,取得了节能7％的效果。在国内外申请了专利。该装置在该所的加热炉、均热炉等36台加热设备采用后,均节能7％。这些装置所需的费用总额为1400万日元,但在该制铁所靠它却取得了年内节能2亿3千万日元的效果。 1.传热变换装置的原理这个传热变换装置是在燃烧气体的气流中放入热容量小的耐热物体(容易被加热,可达到接近燃烧气体的温度,辐射效率高),靠燃烧气体(气体对流传热和辐射传热)来加热该     

板坯蓄热式加热炉热诊断分析

通过对板坯蓄热式加热炉热平衡的测试,分析了加热炉热效率和燃料燃烧效率,确定了加热炉生产率、燃烧空气消耗系数和炉墙表面散热温度等因素对加热炉实际能量消耗的影响,提出了宽厚板蓄热式加热炉改进燃烧控制、强化炉墙隔热保温与炉内传热及提高钢坯热装率等节能措施与建议。     

宽厚板蓄热式加热炉热诊断分析

通过宽厚板蓄热式加热炉热平衡测试,分析了加热炉热效率和燃料燃烧效率．确定加热炉生产率、燃烧空气消耗系数、炉墙表面散热温度等因素对加热炉实际能量消耗的影响,提出宽厚板蓄热式加热炉改进燃烧控制、强化炉墙隔热保温与炉内传热、提高钢坯热装率等节能措施与建议。     

蓄热式步进加热炉炉内流动特性的数值模拟

以某公司热轧厂蓄热式连续加热炉为研究对象,在全面分析其传热机理的基础上建立了该炉段内的传热、流动和燃烧过程三维物理数学模型,并运用CFD数值仿真技术对其进行了详细的数值模拟。对加热炉内烟气流动规律进行了分析,并重点分析了段间隔墙对加热炉内流动的影响。     

推钢式板坯加热炉流场、温度场和浓度场的模拟研究

针对推钢式板坯加热炉,建立加热炉内气体流动、燃烧和传热过程数学模型.采用计算流体力学(CFD)商业软件Fluent模拟得到加热炉炉内的温度场、流场以及反应物和生成物浓度分布.结果表明:通过预热空气至350℃和预热煤气至50℃,平均炉温能够达到1300℃,满足钢坯加热温度要求.由于加热炉结构复杂,使得炉内有明显的回流,预热助燃空气可以有效提高炉温,燃烧充分时炉子热效率也高.模拟结果对加热炉优化设计及操作都具有重要的参考价值.     

板坯加热炉燃烧控制系统优化

通过采用激光法分段燃烧控制技术及炉内钢坯在线红外精确测温技术对加热炉燃烧控制系统进行优化,实现了对最终控制目标值(各加热段烟气中O_2和CO及钢坯炉内温度)进行在线监测,直接指导加热炉操作。通过在板坯加热炉上的成功实践,相对单位面积烧损率减少15%以上,年综合经济效益1000万元以上,并取得了良好的社会效益。