提高冲天炉热效率的筑炉技术

众所周知,冲天炉热效率为55%左右,在热损失中炉体蓄热散热损失占总热量的9%～13%(占总热损失量的20%～28%).笔者认为改进冲天炉的砌炉、修炉技术是减少炉体热损失提高炉子热效率的关键.本文通过对内径(?)600mm冲天炉炉壁的热交换计算与分析,提出了应根据冲天炉各部位不同的工作条件相应地采用双层(或多层)的砌炉方式与修炉技术.改变一般只使用1种材质的耐火材料的砌炉方法,对稳定炉况,提高热效率有一定的现实意义.     

离子氮化炉的阴极改造及应用

介绍了离子氮化炉阴极结构的改造和应用,使用证明改造后的结构可靠,有利于防止阴极打弧,保证了离子氮化炉的正常工作,提高了产品质量。     

离子氮化炉阴极结构的研试

阴极输电装置是氮化炉的重要组成部份,其结构,形貌在各单位虽异,但都采用了护隙。 由于阴极结构设计的不合理或应用不当,致使其在工作时打弧,导致了相当数量的离子氮化炉不能正常运转,有的甚至搁浅。 一、阴极结构的探讨 自从别尔格豪斯发明护隙至今,各国的离子氮化炉的阴极输电装置都广泛采用了护隙法,并在此基础上有所发展。趋向是结构更复     

离子渗氮炉的改进和发展

本文针对国内离子渗氮炉存在的普遍缺陷:工作不稳定;温度不均匀;测温困难;能耗过多;用途有限。改进阴极和支座结构,增强隔热装置,附设加热器等对策,不但明显地改善了离子渗氮炉的使用性能,而且使之发展成为多功能的离子热处理炉,从而扩大了应用范围,挖掘了潜力,实现了一炉多用。经过198炉次的模拟试验和生产性工艺试验,证明改进后的设备基本上达到了预期目的,收到了良好效果,既能较为满意地完成离子渗氮等低温工艺,又可实现离子渗碳等高温工艺。     

粉煤低尘燃烧器覆渣炉衬的传热特性分析

通过对粉煤低尘燃烧器两种冷却方式炉壁的传热特性分析,得到了燃烧器炉壁如采用水冷式,则对炉壁材料要求相对不高,在稳定燃烧工况下其炉壁覆有熔渣固定层,通过炉衬散热量较大且相对恒定;如采用空冷式,需采用耐高温炉衬材料,并有望通过增加炉衬热阻减少炉衬散热量,提高燃烧器有效温度。     

JT—90井式气体渗碳炉的改进

0 前言 本文介绍了经节能改造后的两种JT—90井式气体渗碳炉:一种以珍珠岩砖加陶瓷纤维的复合层做保温材料,另一种以陶瓷纤维做整体炉衬,节电率分别达23％和35％。同时,由于采用了新的炉体结构,也相应提高了渗碳炉的炉体的各项性能。1 井式气体渗碳炉的改进原理 在井式气体渗碳炉中,炉膛内的热量是通过炉壁向环境空间散失的,这种传热过程分三步进行:热源热量以辐射、对流方式传给炉墙内表面,炉墙进行蓄热;又以传导方式从内表面传到炉墙外表面,然后炉墙外表面再以辐射和对流方式散热于环境空间。热损失主要为炉墙的蓄热损失和散热损失。     

轧钢加热炉富氧燃烧过程的数值研究

借助数值模拟方法研究了不同气氛、氧浓度以及燃料热值对加热炉燃烧特性以及Nq排放的影响规律。结果表明：富氧燃烧能提高炉膛燃烧温度,使炉壁辐射换热量NJJtt约5．2％,排烟热损失减小约21．7％。相同富氧浓度条件下,空气气氛下炉膛燃烧温度更高,炉壁辐射换热量增加约5％,排烟损失减少24％以上;但OjCOz气氛下钢坯表面传热特性改善,断面温度分布更加均匀,Nq排放量降低为空气气氛的1／10以下。     

多功能井式氮化炉的研制与实践

多功能井式氮化炉的研制与实践随着工业的迅速发展，氮化炉的应用越来越广泛且对性能的要求越来越高。而以往的氮化炉存在着许多问题，主要表现为炉温、渗层厚度不均匀；脆性、能耗和环境污染大；冷却时间长；生产效率低等。针对这些弱点，我们根据“分段可控渗氮与动态可...     

用不同模型研究炉壁黑度对炉膛内热交换的影响

给出了加热炉和锅炉炉膛内炉气分别为灰体和非灰体的零维段法模型,并用这些模型分别研究了加热炉和锅炉内炉壁黑度变化对炉内热交换的影响。结果表明,当假设加热炉内的炉气为灰体时,无论炉壁是否为辐射绝热面,金属所得的热流都不随炉壁黑度的变化而变,但当加热炉内的炉气为非灰气体时,金属所得的热流随炉壁黑度的增大而增加,这与高辐射率涂料在加热炉上的应用实践是一致的。当炉气温度为定值时,锅炉内的炉壁温度随壁炉黑度的增大而升高,而炉壁吸热量不随炉壁黑度的变化而变。图5参7     

WZ003040火焰炉顶部供热的热交换计算——《метапдургнческая и горнорудная Промьшпенносгъ》

对采用炉顶烧嘴供热的火焰炉热工进行了数值计算分析。数学模型的假定条件为：忽略火焰的辐射；炉底上放的金属为平板；忽略燃烧产物对金属的传热；炉子砌体为绝热；燃烧产物的比热容与温度无关。该模型与灰体辐射模型相类似。对计算结果进行了分析。指出，炉顶供热可使对金属的给热热流增加8％～13％；绝热炉顶的黑度对金属表面的热流计算结果影响不大，因而计算中可取近似值；气体黑度对炉顶供热的相对作用影响显著；炉顶供热时，炉气温度与炉壁内表面温度相近。     

炼油厂加热炉综合改造及效果分析

中国石油玉门油田分公司玉门炼油化工总厂随着“短流程燃料型”加工方案的调整,加热炉运行台数由20台减少为14台,用能水平明显提高,综合能耗显著下降,但主要装置(常减压、重整、焦化装置)加热炉都是上世纪90年代设计、制造的,运行时存在排烟温度高、氧含量高、入炉空气温度低、炉内壁保温破损、炉体漏风、炉体外壁温度高、燃料消耗大、热效率低等问题.针对上述问题,利用2010年7月份检修机会,对常减压、重整和焦化装置加热炉进行了综合改造.在采取系列综合改造措施后,3套主要生产装置的加热炉平均热效率由86.92％上升到了93.76％,平均过剩空气系数由1.36降低到0.86,平均排烟温度由224.25℃降低到了124.7℃,平均炉体表面温度由77.75℃降低到了37.7℃,加热炉运行状况得以大幅改善.随着加热炉运行状况的改善,瓦斯消耗量降低、装置处理量提高,极大地改善了装置各项经济指标.     

Analysis of the conjugate heat transfer in a multi-layer wall including an air layer

Analysis of the conjugate heat transfer in a multi-layer furnace wall including an air layer, using computational fluid dynamics (CFD), is presented. The analysis consists of the study of the heat transfer in the air layer to determine the heat flow that passes through the wall of the furnace. In the study, the natural convection effect on the insulating capacity of the wall was determined. The multi-layer wall is found in industrial furnaces used in the baking process of ceramics. In this study a critical thickness of the air layer was determined, identifying the beginning of natural convection, which represents a reduction in the insulating effect of the wall. In addition, different combinations of air layer thickness with vertical partitions were analyzed in order to increase the total thickness of the multi-layer wall and to improve the insulating capacity of the wall. An air layer with 10 cm of thickness and four parallel partitions presents the best insulating capacity, reducing by 44% the heat losses through the multi-layer wall.     

深井式真空氮化炉及工艺

本文介绍了处理细长轴件的低真空氮化炉的结构特点和热处理工艺。生产实践表明,细长轴件在真空下氮化,渗层组织良好,厚薄均匀,氮化速度较快,显著地减少氨消耗量,有良好的工作环境。     

扭曲片管强化传热技术在SRT-Ⅳ型裂解炉上的应用试验

中国石化公司北京燕山分公司为了进一步验证和改进＂裂解炉管扭曲片管强化传热技术＂的应用效果,在SRT-Ⅳ型裂解炉上进行了炉管强化传热整炉工业试验。共进行了三次工业试验,分别考察应用裂解炉管扭曲片管强化传热技术后,裂解炉在石脑油正常裂解条件、高负荷（裂解温度提高至830℃,处理量提高7%以上）条件及重柴油高负荷（处理量提高7%以上）条件下的运行情况。试验结果表明：裂解炉管扭曲片管强化传热技术适应性强,完全可以满足裂解炉在高负荷条件下的运行要求;应用裂解炉管扭曲片管强化传热技术后,裂解炉运行周期大幅延长（三次试验运行周期分别延长了7%、70%、27%）,强化传热效果显著（裂解炉辐射段炉管管壁温度降幅在20℃以上）,对裂解炉的操作和运行没有不良影响,对裂解炉的主要产品收率以及产物分布影响不大。     

粉煤锅炉卫燃带对烟气温度场影响的数值模拟

以100-110MW四角配风的粉煤动力锅炉为对象,在炉膛内燃烧器区段及折烟角下部附近分别设置了不同的卫燃带即人工绝热带,借助于CFX软件开展数值模拟,研究了6种型式的卫燃带对炉内燃气温度的影响。研究表明：卫燃带能提高烟气温度,有助燃烧并将有利于炉膛上部前,后屏及过热器与烟气之间的换热作用;同时在燃烧器区段内设置的卫燃带对炉内烟气温度有更显著的影响。图5表3参8     

常减压蒸馏装置用能分析与探讨

以某炼厂5Mt/a常减压蒸馏装置为例,运用能量系统"三环节"结构理论,依据热力学第一定律和热力学第二定律对装置进行了能量平衡和平衡计算。结果表明,合理采用先进的节能技术和设备是降低装置能耗的关键。在降低能量损失的同时,需要提高能源的利用率,从能量的量和质两个方面降低装置能耗。要完善常压炉烟气余热回收系统,提高加热炉热效率,同时需加强低温热量回收,减少物流冷却排弃能。     

工业催化剂及其载体焙烧设备进展

焙烧几乎是所有固体催化剂及其载体制备的最后环节。焙烧温度对催化剂的结构性质、物相、晶粒大小、表面酸性以及强度、比表面、孔分布等性质具有重要影响,并最终影响催化剂的综合性能。从实验室少量焙烧到大批量的工业生产,即从小容积、温度场均匀、浓度场均匀和间歇操作的实验室焙烧装置放大到温度场和浓度场尚不十分清晰的工业焙烧设备,有必要研究设备变化的工业放大效应。在催化剂工业生产中,有微波焙烧炉、厢式焙烧炉、回转式焙烧炉、网带式焙烧炉、流态化焙烧炉、立式焙烧炉、隧道窑、梭式窑、辊道窑等多种焙烧窑炉可供选择。厢式炉不适于连续生产,网带式炉不适于高温焙烧,对于大批量催化剂的高温焙烧往往采用隧道窑和连续式回转炉。通过炉体自身的旋转,回转炉能促使物料颗粒之间的相互混合,而隧道窑则不能;回转炉炉体不漏风,物料床层截面主体温度均匀,而隧道窑中易出现窑车下部漏风、窑车自身蓄热等问题,从而引起预热段断面的上下温差;此外,隧道窑温度分布不均匀。微波炉具有加热速度快等优点,是近年来发展较快的焙烧方式。     

真空电阻炉的炉衬结构

论述了真空电阻炉内各种炉衬结构及特点，讨论其隔热性能和经济效益，推荐不同炉况下的炉衬结构。     

Numerical studies on heat coupling and configuration optimization in an industrial hydrogen production reformer

Steam methane reforming furnaces are the most important devices in the hydrogen production industry. The highly endothermic reaction system requires reaction tubes in the furnace to have a large heat transfer area and to be operated under high temperature and pressure conditions. In order to enhance heat transfer efficiency and protect reaction tubes, the controlling and optimization of the furnace structure have increasingly received more and more research attention. As known from the furnace structure, it is essential to couple the exothermic combustion with the endothermic reforming reactions due to the highly interactive nature of the two processes. Thus, in this paper, the combustion process in the furnace was numerically studied by using computational fluid dynamics (CFD) to model the combustion chamber, coupled with methane steam reforming reaction inside the reaction tubes, defined by a plug flow model. A set of combustion models were compared for the furnace chamber and a plug flow reaction model was employed for reforming reaction tubes, and then a heat coupling process was established. The predicted flue gas temperature distribution showed that the heat transfer in the furnace was not uniform, resulting in hot spots and heat losses on the tube wall. Therefore, structure optimization schemes were proposed. Optimization on arrangements of the tubes and the nozzles promoted the uniform distribution of flue-gas temperature and then improved heat transfer efficiency, thereby enhancing performance of the steam reforming process.     

订单生产对加热炉提出全新要求

对湘钢宽厚板加热炉进行了热平衡测试,其热效率为60.09%,可比单耗37.35kgce/t,在国内同类型加热炉能耗比较中处于中上水平。分析了订单化生产对加热炉经济指标造成的影响,湘钢宽厚板厂加热炉比国内先进同类型加热炉氧化烧损率高0.8%～0.9%,而炉底强度低300～600kg/(m2.h)。针对订单化生产对加热炉操作提出全新要求,湘钢需要不断优化生产组织,提高板坯质量,实施热送热装,完善加热炉操作控制。