3/2014粮食流通技术
收稿日期：2013-12-14基金项目：农业科技成果转化资金项目，2013G B24490641作者简介：贾煜（1985-），男，硕士；专业方向为粮食干燥技术和配套热源设备的研究。
稻壳循环流化燃烧热风炉的研究与开发
贾
煜，肖彦民，陈敬举，梁国珍，秦
锋（国家粮食储备局郑州科学研究设计院，郑州
450053）
摘要：本文介绍了稻壳热风炉的结构特点及普遍存在的问题。根据稻壳燃烧特性，采用循环流化床燃烧技术，开发了稻壳循环流化燃烧热风炉，分析了其燃烧原理及结构特点，能够较好的解决稻壳挥发分迅速析出、固定碳难以燃尽的特点，克服炉排式燃烧效率低的弊端。
关键词：稻壳热风炉；燃烧特性；循环流化床；结构设计
Research and Development of Husk Fluidized Combustion Hot Blast Stove Jia Yu ，Xiao Yanmin ，Chen Jingju ，Liang Guozhen ，Qin Feng
（Zhengzhou Science Research &Design Institute under the State Administration of Grain Reserve ，Zhengzhou 450053，China ）
Abstract ：This article introduces the structure and widespread problem of rice husk hot blast stove.According to the rice husk combustion characteristics,using circulating fluidized bed combustion technology,developed the husk circulating fluidized combustion hot stove,analyzes the combustion principle and structure feature,to better solve the husk volatile characteristics of rapid precipitation ,fixed
carbon is difficult to burn ,overcoming the disadvantages of grate type combustion efficiency low.Key words ：Husk-hot blast stove ；Burning feature ；Circulating fluidized bed ；Structural design
中图分类号：S226.6
文献标识码：B
文章编号：1007－3582（2014）03－0027－02
我国是世界上一个主要的大米生产国，稻壳是大米生产过程中的副产品，每年稻壳产量约5400万t 。由于合成饲料的发展，原来用作饲料的稻壳失去了市场，大量的稻壳变为废料，堆积如山，板结土地，污染环境。如果废物利用，变废为宝，在有条件的情况下，把稻壳作为燃煤热风炉的燃料，使用燃稻壳热风炉烘干粮食及农产品物料等，可极大的节省能源，降低烘干成本，获得更大的利润，不仅为生产企业还可
为社会创造出巨大的经济效益。
1稻壳燃烧特性
1.1稻壳成分
从表1看出，稻壳的挥发份极高，氮和硫成分的百分比都较低，燃烧产物中SOx 和NOx 相对也比较低，烟气不需经脱硫除氮措施即可直接排放，对大气的污染少。
品种衡阳稻壳武汉稻壳常德稻壳
碳/%38.4634.1035.93
氢/%4.684.244.52
氧/%33.9230.4030.72
氮/%0.470.240.15
硫/%0.080.140.20
水/%10.1412.9412.94
灰/%12.3217.9415.54
热值/kJ/kg 141221230011635
可燃基挥发份/％
79.0380.980.6
表1衡阳、武汉、常德稻壳元素成分表
1.2稻壳的燃烧特性众所周知，稻壳易燃烧且容重小，只有96~160kg/m 3
燃烧发热量为12.5~14.6kJ/kg ，约为标准煤的一半；发出同样热量所需稻壳的体积是煤的10～12倍。稻壳燃烧后灰分重量只有稻壳重量1/5，容重为200~400kg/m 3。
稻壳的着火温度在300~400℃左右，挥发份含
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量高达80%，挥发份析出和着火迅速，燃烧主要集中在挥发份的气相燃烧，有关资料试验表明[1]：在850℃附近，稻壳灰的比表面积和孔容积均达到最大值。这就是说，在这个温度附近燃烧的化学反应表面积是最大的，这对燃烧反应是最有利的。燃烧试验还发现，当燃烧温度高于900℃时，稻壳灰容易形成碳—硅络合物，阻碍了燃烧的进行。这一点与煤的燃烧特性是有显著区别的，所以850℃左右是稻壳的最佳燃烧温度。
2稻壳热风炉的结构特点及其存在问题
2.1稻壳热风炉结构特点
目前国内粮食干燥机的热源主要以燃煤为主的链条式热风炉，由于燃料贵、安装周期长、炉体庞大、环境污染严重等诸多缺点，因此开发以稻壳为燃料的炉子是一种趋势。用稻壳作为燃料既能解决稻壳存放污染问题，又能节约能源、降低粮食烘干成本，而目前市场上使用的稻壳热风炉多是由原有的燃煤链条炉改进而来，普遍存在燃烧不完全、工作不稳定、燃烧效率低等问题。目前稻壳热风炉通常有水平式链条炉排式、倾斜（或阶梯）式往复炉排式和下饲式反向燃烧稻壳炉等型式[2]，其中最具有代表性的如图1所示。
1-倾斜炉排；2-燃烧室；3-沉降室；4-烟气入口；5-换热器；
6-除尘器；7-烟囱；8-热风出口；9-引风机
2.2存在问题
存在问题如下所述。①燃烧空间不足。众所周知，稻壳易燃且重量轻，从体积上看，相同重量的稻壳，其体积是煤的6倍，若按每公斤稻壳的发热值为煤的一半计算，发出同样热量所需稻壳的体积是煤的10～12倍，在单位时间内喂入稻壳的体积将是煤的10～12倍，这些稻壳必须在单位时间充分的燃烧，才获得所需的额定发热量。从图1可知，燃烧室空间比较狭小，在如此小的空间内，稻壳很难与空气充分接触，容易发生堵塞，燃烧不稳定，因此必须合
理加大燃烧空间。②燃烧效率低。在燃烧速度上，稻壳易燃且燃点低，稻壳的燃烧分为挥发份燃烧和固定碳炭燃烧两个独立的阶段，挥发份燃烧为第一阶段，挥发份析出和着火迅速，此阶段为高温区；固定碳炭燃烧为第二燃烧阶段，随着燃烧的进行，炉内温度出现阶梯性下降，固定碳的燃烧需要时间长，而低温区更不利于固定碳燃尽，研究表明：在焦炭含量20%左右时，燃烧已基本停止，因此稻壳很难一次性完全燃烧，燃烧效率仅为70%左右。③设备寿命短。
稻壳的灰成份主要以二氧化硅为主，含量可以达到90%以上，所形成的灰粒较硬。由于稻壳较难燃尽的
特点，运行中一般都加大引风机、鼓风机的配风量，大量的未燃尽的固定碳及稻壳灰粒随烟气进入换热器、引烟机，对换热器管壁及风机的叶片磨损比较严重。
3稻壳流化床热风炉结构设计
通过对目前稻壳热风炉的研究分析，要想很好的采用稻壳为燃料，必须克服以上3个技术难题。笔者查阅大量资料发现，循环流化床锅炉燃烧技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧技术，在电站锅炉、工业锅炉领域得到了广泛应用[3]。因此采用流化床CFB 燃烧技术原理，开发适合粮食烘干领域的稻壳流化床热风炉是一种发展趋势。本文在大型动力循环流化床锅炉的基础上，开发设计了一种小型稻壳流化床热风炉，结构如图2所示。
3.1燃烧原理
稻壳通过给料系统风力输送到炉膛内，在一次
图15LWD 240型燃稻壳热风炉结构示意图
图2稻壳流化床热风炉图
1-风帽及布风板；2-除灰口；3-风室；4-一次风机；5-给料罗茨
风机；6-料斗；7-二次风机；8-炉膛；9-保温层；10-紧急排烟口；11-旋风分离器；12-回料装置；13-换热器；14-冷风进口；15-热风出口；16-沉降室；17-布袋除尘器；18-引风机；19-烟囱
（下转第47页）
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3/2014粮食流通技术经办机构人员编制，不再投入新增人员工资等经费。每年只需要按协议付给保险公司相应的管理费，从而减少了政府对社保管理人员编制和经费等方面的投入，大大降低了管理成本和行政成本。如2010年城镇居民医保参保96.67万人，按参保每万人1个经办人员计算，全市经办机构需人员编制近100人，工资和各项费用支付约需600万元，而委托商业保险公司管理费用为160万元，一年减少财政支出440多万元。
其次，在医保方面，就医人员报销过程也发生改变，医院将参保患者病历统一交给保险公司初审，保险公司就是否符合住院条件、是否存在违规用药等细节，对每份病历进行审查，审查结果交给监管部门进行复审，患者就诊完毕后可以直接到窗口进行结算直补。而且，洛阳市在全省率先探索异地就医结算办法，避免了异地退休人员往来报销医疗费用的奔波之苦。
另外，还对洛阳市区域以外发生的工伤事故实行委托调查，利用保险公司全国网络优势协助调查，工伤认定部门不用委派专人到事故发生地进行调查，节约了人力和经费。
总之，社会保险基本业务委托办理后，社保机构和商业保险机构各司其职，服务的本质没有变，政府运营成本却大幅降低；借助商业保险精算监管、风险控制专业技术化和灵活用人机制优势，社保机构和
商业保险机构两道“闸门”共同杜绝“漏洞”，社保机构监管力度进一步加大。此外，为保证“委托办理”的效果，市社保局制订了《洛阳市社会医疗保险委托管理制度》等规定，不断探索完善和规范委托办理流程和基金管理办法，履行监管责任，依法加强对购买服务项目质量、效果进行指导与监督，形成职责到位、协调配合、违法必究的管理和监督机制。数据调查显示城镇居民医保2008年基金支出5460万元，就诊人数2.5万人，人均医疗费支出2180元，2009年实行委托经办全年基金支出3446万元，就诊人数2.1万人，人均医疗费支出1640元，同比人均支出降幅540元，基金结余2014万元。
近年来，洛阳市社会保险的多项工作走在了全
省乃至全国的前列，特别是社会保险“五险合一”的管理体制、委托办理的创新做法引领了全国社保改革的方向，受到了国务院、部、省级领导的肯定和广大群众的称赞。参考文献：
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健，范广卿，等.社会保险委托办理“洛阳模
式”解读［Z ］，百度.
［3］汪鸿艳.利用“保险福利”和“薪资管理”模块核算“五险一
金”［J ］.财会月刊：会计版，2011年第4期
炉膛内布风均匀，
随着一次风量的加大，稻壳将由鼓动状态不断上浮，最终调节一次风量使稻壳处于悬浮流化状态燃烧。在给料口上方设置二次风，加强炉膛内的扰动，使稻壳进一步充分燃烧，为延长固定碳的燃烧停留时间，提高炉膛的高度。飞出的灰粒及未燃尽的固定碳经过分离装置收集到回料器，再次送到炉膛继续燃烧，除尘后的烟气通过分离器上方烟道进入换热器，经过沉降室及布袋除尘进一步除去烟气中细小的灰尘降低对风机叶片的磨损，同时燃烧后的烟气排放满足国家的环保标准。3.2
结构特点
结构特点如下：①将炉膛设计成横截面小、高度高的结构，不仅加大燃烧空间，同时还延长了稻壳在炉膛的内停留时间，克服固定碳难以燃尽的特点。②合理组织燃烧系统，包括布风板、风帽、一/二次风配比、确定合理流化速度，加强炉内气流扰动，稻壳充分燃烧；使得炉膛内燃烧稳定，温度均匀并维持在850℃左右。③给料系统采用正压风力输送，克服螺旋绞龙给料系统易出现回火、大块结焦堵塞等特点。④采用高效旋风分离器，有助于维持足够的炉膛灰浓度，有效控
制飞灰含碳量从而提高锅炉的燃烧效率。⑤换热器
采用一组竖向排列，减少焊接处避免漏点产生，同时烟气在管内平行通过，减少烟气中颗粒对管壁的冲刷磨损，延长换热器的使用寿命。⑥换热器下部设置沉降室及布袋除尘装置，减少烟气对环境的污染，使稻壳燃烧后的烟气排放满足国家的环保标准。
4结论
采用流化床CFB 燃烧技术原理，开发适合粮食
烘干领域的稻壳流化床热风炉能够较好的解决稻壳挥发分迅速析出、固定碳难以燃尽的特点，克服了炉排式燃烧效率低的弊端。同时解决大米深加工企业稻壳堆放处理问题，降低烘干成本，提高企业效益。参考文献：
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出版社，1999［2］潘九君，尹思万，辛
莉等.燃稻壳热风炉的结构特点及技
术特性分析［J ］.粮食流通技术，2005.06
［3］刘国波，郭华波.燃用稻壳循环流化床锅炉设计介绍［J ］.
热电技术，2009.01
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循环流化床技术发展与应用 岳光溪清华大学热能工程系 摘要：循环流化床燃烧技术对我国燃煤污染控制具有举足轻重的意义。我国自上世纪八十年代后采取引进和自我开发两条路线，完全掌握了中小型循环流化床锅炉设计制造技术，在大型循环流化床燃烧技术上已经完成了首台135MWe超高压再热循环流化床锅炉的示范工程。引进的300MWe循环流化床锅炉进入示范实施阶段。燃煤循环流化床锅炉已在中国中小热电和发电厂得到大面积推广使用。中国积累的设计运行经验对世界上循环流化床燃烧技术的发展做出了重要贡献。超临界循环流化床锅炉是今后循环流化床燃烧技术发展极为重要的方向，是大型燃煤电站污染控制最具竞争力的技术。我国已经具备开发超临界循环流化床锅炉的能力，在政府支持下可以实现完全自主知识产权的超临界循环流化床锅炉，扭转过去反复引进的被动局面。 前言 能源与环境是当今社会发展的两大问题。我国是缺油，但煤炭资源相对丰富大国。石油天然气对我国是战略资源，要尽量减少直接燃用。目前一次能源消耗中煤炭占65%，在可预见的若干年内还会维持这个趋势。可见发展高效、低污染的清洁燃煤技术是当今亟待解决的问题。 循环流化床是近年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染清洁燃烧技术，具有许多其它燃烧方式所没有的优点： 1）由于循环流化床属于低温燃烧，因此氮氧化物排放远低于煤粉炉，仅为120ppm左右。并可实现燃烧中直接脱硫，脱硫效率高且技术设备简单和经济，其脱硫的初投资及运行费用远低于煤粉炉加FGD，是目前我国在经济上可承受的燃煤污染控制技术； 2）燃料适应性广且燃烧效率高，特别适合于低热值劣质煤； 3）排出的灰渣活性好，易于实现综合利用。 4）负荷调节范围大，负荷可降到满负荷的30%左右。 因此，在我国目前环保要求日益严格，煤种变化较大和电厂负荷调节范围较大的情况下，循环流化床成为发电厂和热电厂优选的技术之一。我国的循环流化床燃烧技术的来自于自主开发、国外引进、引进技术的消化吸收三个主要来源。上世纪八十年代以来，我国循环流化床锅炉数量和单台容量逐年增加。据不完全统计，现有近千台35~460t/h 循环流化床蒸汽锅炉和热水锅炉在运行、安 106.78t/h，见图1；参数从中压、次高压、高压发 展到超高压，单台容量已经发展到670t/h，见图2。 截至2003年，投运台数已有700多台。单炉最大 容量为465t/h，发电量150MWE。近三年，我国 循环流化床锅炉发展迅速，100MWe以上循环流 化床锅炉订货量达到近80台，100MWe以下循环 流化床锅炉订货超过200台。今后，随着环保标 准的提高，供热及电力市场对循环流化床锅炉的 需求将会进一步扩大。
营口钢厂热风炉自动燃烧控制的方案 一、背景说明： 热风炉是高炉炼铁生产过程中的重要设备之一，是提供高炉热风热量的，其提供的热量约占高炉炼铁生产耗热的25%左右，热风温度对高炉炼铁生产产量和节能至关重要，热风炉风温对提高高炉炼铁的许多经济技术指标非常明显，其主要表现在：降低焦比、提高煤比、提高产量。 热风炉的主要作用是把鼓风机站供来的冷风加热到高炉要求的温度，供高炉生产用，热风炉是一种利用蓄热原理工作的换热设备，其工作原理决定它的工作方式是循环周期性的。需要多座（通常是3到4座）交替循环工作，才能满足高炉连续生产的需要。每座热风炉工作又分燃烧阶段和送风阶段。 燃烧阶段：将热风炉内的蓄热体加热，先将冷风阀关闭，煤气和助燃空气按一定的空燃比燃烧，烟气通过烟道排出。 送风阶段：鼓风机站送来冷风进入热风炉与蓄热体充分热交换，达到一定温度时由热风管道送入高炉。对每一座热风炉是一种序批式生产过程。不同的送风制式有：两烧一送，交错并联，两烧两送，半并联方式。 这种序批式生产过程是对燃烧阶段和送风阶段在相对时间内互相 衔接切换，只有燃烧自动化的实现，才有可能实现燃烧阶段和送风阶段相互按照管理要求切换，达到最大节能效果。实现热风炉优化操作。热风炉在其结构上有多种形式，其工作原理是基本相同的，而热风炉的自动化控制也基本相同，主要分为燃烧控制和各设备间的逻辑顺序控制，顺序控制基本能够实现自动。 热风炉自动燃烧控制，据掌握的资料情况和现在的文献看，除引进的高炉外，实现有效的自动燃烧控制很少见，其热风炉的燃烧控制几乎都是在操作站画面上手动（HMI手动），由于手动受人为的因素影响，一人不可能同时操作煤气和助燃空气两个调节阀，就不可避免的出现燃烧状况时好时坏的波动现象。也不能保证空燃比的恒定，经常造成时而煤气过量不能充分燃烧，时而空气过量温度烧不上来，达不到节省能源效果。 二、具体说明： 利用PLC控制系统控制热风炉自动燃烧的方法： 系统构成除工艺和电气的相关设备外，主要仪表设备包括PLC控制系统及热风炉操作站，热风炉各部位温度检测，煤气总管压力调节阀，助燃空气压力调节阀及助燃风机调节门，每座热风炉煤气流量检测和流量调节阀、助燃空气流量检测和流量调节阀，热风炉烟道烟气
热风炉———高炉高风温的重要载体 来源：中国钢铁新闻网作者：毛庆武张福明发布时间：2008.04.29 高风温是现代高炉的重要技术特征。提高风温是增加喷煤量、降低焦比、降低生产成本的主要技术措施。近几年，国内钢铁企业高炉的热风温度逐年升高，2007年重点企业热风温度比上年提高25℃。特别是新建设的一批大高炉（大于2000立方米）热风温度均超过1200℃，达到国际先进水平。如2002年后，首钢技术改造或新建高炉的热风温度均实现高于1200℃的目标。 热风炉是为高炉加热鼓风的设备，是现代高炉不可缺少的重要组成部分。提高风温可以通过提高煤气热值、优化热风炉及送风管道结构、预热煤气和助燃空气、改善热风炉操作等技术措施来实现。理论研究和生产实践表明，采用优化的热风炉结构、提高热风炉热效率、延长热风炉寿命是提高风温的有效途径。 高风温有赖热风炉的结构优化 20世纪50年代，我国高炉主要采用传统的内燃式热风炉。这种热风炉存在着诸多技术缺陷，且随着风温的提高而暴露得更加明显。为克服传统内燃式热风炉的技术缺陷，20世纪60年代，外燃式热风炉应运而生。该设备将燃烧室与蓄热室分开，显著地提高了风温，延长了热风炉寿命。20世纪70年代，荷兰霍戈文公司（现达涅利公司）对传统的内燃式热风炉进行优化和改进，开发了改造型内燃式热风炉，在欧美等地区得到应用并获得成功。与此同时，我国炼铁工作者开发成功了顶燃式热风炉，并于上世纪70年代末在首钢2号高炉（1327立方米）上成功应用。自上世纪90年代KALUGIN顶燃式热风炉（小拱顶）投入运行，迄今为止在世界上已有80多座KALUGIN（卡鲁金）顶燃式热风炉投入使用。 截至目前，顶燃式热风炉由于具有结构稳定性好、气流分布均匀、布置紧凑、占地面积小、投资省、热效率高、寿命长等优势，已在国内几十座高炉上应用。首钢第5代顶燃式热风炉自投产以来，已正常工作22年3个月，曾取得月平均风温≥1200℃的业绩。生产实践证实，顶燃式热风炉是一种长寿型的热风炉，完全可以满足两代高炉炉龄寿命的要求。然而，由于国内有的企业高炉煤气含水量高、煤气质量差，致使顶燃式热风炉燃烧口出现过早破损；而且采用的大功率短焰燃烧器在适应助燃空气高温预热（助燃空气预热温度≥600℃）方面还存在一些技术难题。因此，国内钢铁企业进行了技术改造，Corus（康力斯）高风温内燃式热风炉也因此得到应用。 合理的热风炉配置保持高炉稳定 根据实践，现代大型高炉配置3～4座热风炉比较合理。大型高炉如果配置4座热风炉，可以实现交错并联送风，能提高风温20℃～40℃，在炉役的中后期，还可以在1座热风炉检修的情况下，采用另外3座热风炉工作，使高炉生产不会出现过大的波动。目前，国内外许多大型高炉都配套建设了4座热风炉，但采用3座热风炉可以大幅度降低建设投资，减少占地面积，也同样具有非常大的吸引力。随着设计和安装大直径热风炉条件的改进，热风炉设计的日趋合理，热风炉使用的耐火材料质量也得到提高，设备更经久耐用，控制系统也日益成熟可靠，形成了多种多样的热风炉高风温和长寿技术，使得热风炉操作可以更加平稳可靠，从而保证了高炉稳定操作。以此为基础，现代热风炉的发展方向转变为减少热风炉座数、延长热风炉寿命、强化燃烧能力、缩短送风时间、减少蓄热面积、回收废气热量、提高总热效率上。另外，尽量缩短送风时间的操作方式也得到重视，基于新设计理念和完备的技术支撑，国内钢铁企业将热风炉数量由4座减少为3座，热风炉的操作模式改为“两烧一送”，风温的调节控制依靠混风实现，也同样达到了高风温的效果。 提高加热炉传热效率和寿命是可靠保证
热风炉燃烧器控制系统 使用说明书 目录 一、燃烧系统 (2) 二、系统概述 (2) 三、燃烧器、流程安装简介 (4) 四、安全准备工作 (4) 五、点火操作简介 (5) 六、停炉及保养 (5)
一、燃烧系统 1.燃烧参数 ◆燃料种类：天然气； ◆燃气热值：8600KCal/Nm3； ◆燃气压力： 0.06MPa； ◆燃气温度：常温； ◆燃气流量：待定 ◆燃料种类：天然气 ◆燃料热值：Q DY=8600kcal/Nm3 ◆额定燃料量：待定 ◆烧嘴前燃气压力：6kPa ◆燃料温度：常温 ◆系统换热方式：换热式 ◆热风炉出口空气温度：450℃（可调） ◆热风产量：待定 二.系统概述 本系统由热风供应系统、燃烧系统和控制系统三部分组成。 1.热风供应系统 该系统以空气作为热载体，由鼓风机将高温气体输送给用热设备 2.燃烧系统 本系统采用高效节能进口燃气燃烧器，保证燃料充分燃烧，热效率高，同时由于其先进的比例调节式自控性能，可以对热风温度精确控制，保证用热设备工控的稳定性，其自控先进性也表现在自动吹扫、点火、升温、保温并能自动监察故障的发生，并发出报警信号并自动关机，从而保证了系统运行的安全可靠。
2.1燃烧系统的组成及工作流程 2.1.1 燃气系统 本系统由燃气阀组、燃气燃烧机、助燃风机，热风炉和换热器组成。由燃料库送来的燃料气，通过燃气阀组送至燃烧机充分燃烧。 燃烧所需的空气，经助燃风机进入炉膛帮助燃烧，高温烟气及冷空气热风炉内高温换热后，生成高温气体输送给用热设备。 2.2自控特点 当燃烧机接收来自控制系统的起动信号时，燃烧器在其自身程序控制器的作用下，开启燃烧机鼓风机吹扫并点火（延时），开启电磁阀至点火位子，点火成功（延时），着火（火焰监测），电磁阀开启至运行位子，风门自动开大，进入全负荷运行（进入温控阶段），燃烧器运行程序结束，如点火不成功，则燃烧器自动停机，切断供气回路，并报警自锁，下一次开机前必须先按燃烧器程控器上或电柜上的复位按钮，才能重复上面动作过程。 3. 控制系统 本控制系统集就地仪表、强电控制于一体。燃气阀组、燃烧器控制器、控制系统能对整个热风加热系统的温度，进行检测与显示，并使热负荷进行全自动比例调节，以满足用户的需要。 3.1. 系统原理 本控制系统主要包括：燃烧器的控制、助燃鼓风机的控制、热风炉出口温度的控制、烟气引风机的控制。 3.2.1 燃烧器的控制 该燃烧器的自动程序控制器、火焰监视器、马达点火系统、电磁阀组之
循环流化床锅炉的特点 循环流化床锅炉的特点 循环流化床锅炉是近十几年发展起来的一项高效、低污染清洁燃烧技术。因其具有燃烧效率高、煤种适应性广、烟气中有害气体排放浓度低、负荷调节范围大、灰渣可综合利用等优点，在当今日益严峻的能源紧缺和环境保护要求下，在国内外得到了迅速的发展，并已商品化，正在向大型化发展。 1.1 独特的燃烧机理 固体粒子经与气体或液体接触而转变为类似流体状态的过程，称为流化过程。流化过程用于燃料燃烧，即为流化燃烧，其炉子称为流化床
锅炉。流化理论用于燃烧始于上世纪20年代，40年代以后主要用于石油化工和冶金工业。 流化燃烧是一种介于层状燃烧与悬浮燃烧之间的燃烧方式。煤预先经破碎加工成一定大小的颗粒（一般为＜8mm）而置于布风板上，其厚度约在350～500mm左右，空气则通过布风板由下向上吹送。当空气以较低的气流速度通过料层时，煤粒在布风板上静止不动，料层厚度不变，这一阶段称为固定床。这正是煤在层燃炉中的状态，气流的推力小于煤粒重力，气流穿过煤粒间隙，煤粒之间无相对运动。当气流速度增大并达到某一较高值时，气流对煤粒的推力恰好等于煤粒的重力，煤粒开始飘浮移动，料层高度略有增长。如气流速度继续增大，煤粒间的空隙加大，料层膨胀增高，所有的煤粒、灰渣纷乱混杂，上下翻腾不已，颗粒和气流之间的相对运动十分强烈。这种处于沸腾状态的料床，称为流化床。这种燃烧方式即为流化燃烧。当风速继续增大并超过一定限度时，稳定的沸腾工况就被破坏，颗粒将全部随气流飞走。物料的这种运动形式叫做气力输送，这正是煤粉在煤粉炉中随气流悬浮燃烧的情景。
1.2 锅炉热效率较高 由于循环床内气—固间有强烈的炉内循环扰动，强化了炉内传热和传质过程，使刚进入床内的新鲜燃料颗粒在瞬间即被加热到炉膛温度（≈850℃），并且燃烧和传热过程沿炉膛高度基本可在恒温下进行，因而延长了燃烧反应时间。燃料通过分离器多次循环回到炉内，更延长了颗粒的停留和反应时间，减少了固体不完全燃烧损失，从而使循环床锅炉可以达到88～95％的燃烧效率，可与煤粉锅炉相媲美。 1.3 运行稳定，操作简单 循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于10mm，因此与煤粉锅炉相比，燃料的制备破碎系统大为简化。循环流化床锅炉燃料系统的转动设备少，主要有给煤机、冷渣器和风机，较煤粉炉省去了复杂的制粉、送粉等系统设备，较链条炉省去了故障频繁的炉排部分，给燃烧系统稳定运行创造了条件。
工号：JG-0054889 酒钢炼铁保障作业区 论文设计 题目热风炉燃烧温度控制系统设计 厂区炼铁厂 作业区保障作业区 班组维护班 姓名陈现伟 2011 年05 月08 日
论文设计任务书 职工姓名：陈现伟工种：维护电工 题目: 热风炉燃烧温度控制系统的设计 初始条件：炼铁高炉采用内燃式热风炉,燃烧所采用的燃料为高炉煤气和转炉 煤气。两种燃料混合后进入热风炉燃烧室,再与助燃空气一起燃烧,要求向高炉送风温度达到1350℃，则炉顶温度必须达到1400℃±10℃。 要求完成的主要任务: 1、了解内燃式热风炉工艺设备 2、绘制内燃式热风炉温度控制系统方案图 3、确定系统所需检测元件、执行元件、调节仪表技术参数 4、撰写系统调节原理及调节过程说明书 时间安排 4月29－30日选题、理解设计任务，工艺要求。 5月1－3日方案设计 5月4－7日参数计算撰写说明书 5月8日整理修改 主管领导签字：年月日
目录 摘要.............................................................. I 1内燃式热风炉工艺概述. (1) 2热风炉温度串级控制总体方案 (2) 2.1内燃式热风炉送风温度控制方案选择... (2) 2.2内燃式热风炉温度串级控制系统框图 (4) 3系统元器件选择 (4) 3.1温度变送器 (5) 3.2温度传感器 (5) 3.3控制器及调节阀 (6) 3.3.1调节阀的选择 (6) 3.3.2控制器即调节器的选择 (6) 4参数整定及调节过程说明 (7) 4.1参数整定 (7) 4.2调节过程说明 (8) 学习心得及体会 (10) 参考文献 (11)
“卡鲁金”顶燃式热风炉筑炉施工技术浅析 彭强 摘要热风炉是为高炉提供高温热风的主要附属设备。筑炉专业的施工对确保一代炉龄具有非常重要的作用。本文主要介绍“卡鲁金”顶燃式热风炉筑炉施工技术。 关键词热风炉顶燃式筑炉施工 一、前言 热风炉是高炉的主要附属设备。它是利用高炉煤气燃烧的热量，借助砖格子的热交换作用为高炉提供高温的热风。由俄罗斯KALUGIN公司设计的称为“卡鲁金”顶燃式热风炉。空气、煤气自热风炉顶部的空气支管及煤气支管进入预燃室混合均匀后，在热风炉顶部燃烧。由于热风炉在高温条件下工作，炉料砌筑施工质量要求较高。如：砌缝、泥浆的饱满度，膨胀缝的合理留设等。各种耐火材料之间衔接部位缝隙处理，特别是炉顶、热风口等区域的施工质量对保证炉衬的整体质量至关重要。因此，只有采用科学合理的施工方法，才能达到降低成本、缩短工期、确保质量和安全的目的。 二、施工工艺及质量控制要点 1 施工工艺流程 炉体及各孔洞检查→测量放线→炉体及管道喷涂→炉内墙体第一层砖预砌筑→炉篦子以下墙体及孔洞砌筑→炉篦子以上墙体、孔洞及格子砖砌筑→炉内格子砖上搭设脚手架→拱顶砌筑→预燃室通道及孔洞砌筑→球顶砌筑→拆除炉内脚手架→清扫检查→井架拆除。见附图1；
2 进料方法 （1）炉外水平运输（如附图2），搅拌站与热风炉上料井架之间搭设轻型运输轨道，利用小矿车将耐材推至井架内大提升罐笼。 （2）炉内、外垂直运输（如附图3），利用井架及提升罐笼将耐材从地坪提
升至进料平台。从进料孔用人工传至炉内。 根据炉壳形状特征，进料平台搭设在炉壳直段处，进料平台往上500 mm沿开设进料孔（避开炉壳焊缝不小于150mm，开孔尺寸650*650mm）。待耐火砖砌至进料孔高度后封闭进料孔，焊缝为双面60°剖口焊。 炉外卷扬塔采用4根L160*10角钢制作立柱，3米/段，M16螺栓连接。沿炉壳方向@1500设置90°斜撑([16b槽钢焊接于炉壳)。 进料平台采用φ48*5脚手架钢管搭设，上铺20mm木板。 （3）炉外至炉内进料方式 炉篦子以下从烟气管、冷风管、人孔等孔洞传至炉内。炉篦子至热风口高度从进料平台处开设的进料孔传至炉内。热风口以上利用热风炉上部人孔钢平台从上部人孔传至炉内。球顶最后两环耐材利用炉顶平台用人工传至炉内。 3 炉身大墙与格子砖砌筑 根据炉体的安装中心，从炉顶法兰分中并将该中心利用线锤下放到炉底，与炉体安装结构中进行比较，在规范允许范围内对上下中进行比对调整后确定耐材筒体部分施工十字中心，在设计、施工、业主三方确认该中心线的前提下，定出十字中心线。在砌筑大墙和火井墙前需用泥浆进行找平。圆形大墙炉衬砌筑由炉壳向内，依次是轻质砖、耐火砖，一层一层砌筑，砌筑半径应拉十字中心线进
热风炉的有关计算
5.1.1 计算的原始数据 高风量 1381686008.2302'=?=f V 标米3/小时 热风出口处的平均温度 ,1100R f t =℃ 冷风入口温度 ,30L f t =℃ 规定的拱顶烟气温度14001=y t ℃ 平均废气出口温度 2502=y t ℃ 净煤气温度 35=m t ℃ 助燃空气温度 20=k t ℃ 热风炉座数 3=n 座 热风炉工作制度“二烧一送”，其中送风周期1=f τ小时，燃烧周期时间 9.1=r τ小时，换炉时间1.0=?τ小时，总的周期时间3=?++=ττττr f z 小时。 高炉煤气成分（干）%： C O 2 C O H 2 C H 4 N 2 共计 2 1.07 2 0.45 1 .29 0.63 5 6.57 10 0.00 5.1.2 燃烧计算 （1）煤气成分换算 净煤气在35℃时饱和水含量为47.45克/标米3，1标米3干煤气的总含水量为 45.6700.2045.47=+克/标米3。 换算水蒸气的体积百分含量： %74.745 .6760.80345 .6710060.803100222=+?= += O H O H W W O H 则湿煤气成分的换算系数 923.0100 74 .71001001002=-=-=O H m 湿煤气成分的体积含量（%）： 2CO 37.18923.09.19=?
CO 89.23923.08.25=? 2H 369.0923.04.0=? 4CH 554.0923.06.0=? O H 2 74.7 2N 09.49923.019.53=? 总和 00.100 （2）煤气发热值计算 S H H C CH H CO Q H P 242423.551428.857.252.30++++= 千卡/标米3 式中 S H H C CH H CO 24242,,,,——煤气中各成分的体积含量，%。 49.778554.08.85369.07.2589.232.30=?+?+?=P H Q 千卡/标米3 （3）燃烧1标米3煤气的空气需要量 21 5.1325.05.02242420S H O H C CH CO H L +-+++= 标米3/标米3煤气 则 63.021554.00.289.235.0369.05.00=?+?+?=L 标米3/标米3 煤气 计算实际空气需要量，设过剩空气系数20.1=α，则 756.063.020.10=?=?=L L α 标米3/标米3煤气 （4）燃烧1标米3煤气生成的烟气量百分组成 助燃空气中带入的水忽略不计，按下式计算： 22222,SO O N O H CO m y V V V V V V ++++= 标米3/标米3煤气 )22(01.0'22224242L O H O H S H H H C CH V O H ?+++++= )2(01.042422H C CH CO CO V CO +++= )79(01.022L N V N += L V O )1(21.02-=α S H V SO 201.02= 式中 S H O CH CO CO 2242,,,,等——湿煤气中各成分的体积含量，%； '2O H ——助燃空气中水的体积含量，%。 则 43.0)554.037.1889.23(01.02=++?=CO V 16.0)768.074.7369.074.7554.02(01.02=?+++??=O H V 10.1)768.07909.49(01.02=?+?=N V 032.0768.0)120.1(21.02=?-?=O V
燃气热风炉 使用说明书河南省四通锅炉有限公司
目录 一、概述 二、主要技术参数 三、工作原理 四、安装调试 五、使用操作 六、常见故障及处理方法 七、安全操作规程 八、维护保养及部件润滑方式
一、概述 燃气热风炉技术性能与特点如下： 1.燃料适用范围广：天然气、液化石油气、焦炉煤气、发生炉煤气、高炉煤气以及混合煤气等多种煤气。 2.燃烧器的选配灵活，以热风温度为目标，程序点火，也可选配简易烧嘴，人工进行辅助操作控制，经济适用，热效率高。本产品结构简单、布置灵活，内衬耐火层，施工周期短，设备基础简易，可移动使用，结构紧凑，体积小，占地面积小，金属消耗量低。以快装型式出厂，便于安装；可以节省大量的基建投资。 3.供热稳定，供热能力可调节性大，本体上装有调风门，供热风温可调。冷风经炉壳内外夹层通道进入本体内，对炉体起到一定的冷却作用，可提高炉胆寿命，减少散热损失，并能让低热值煤气的燃烧更加稳定。 4.热风以负压流供热，可调调风门补风，炉膛内存留可燃气体极少，确保点火安全，运行可靠。 6.热工及动力控制有远程控制、现场干预和现场控制、中央控制显示两种方式供用户选择，能很好满足多种工况需要，广泛用于水泥、化工、冶金等行业烘干、焙烧、冶炼等。 7.烟气排放符合GB13271-2014《锅炉大气污染物排放标准》。
二、主要技术参数 三、工作原理： 燃气热风炉结构简单、布置灵活、体积小巧，自动化程度高，操作简单，性能可靠。 燃气热风炉由炉体、引风机、调风门、出烟管、燃烧器、燃烧控制系统等部件组成。 炉体部分主要由外壳、内炉胆、支撑板等制作成两个腔室，内腔为燃烧炉
热风炉系统常见事故 一、操作事故： 1.误操作事故：当机旁手动操作时，有时会发生换炉时热风阀误操作。即未先开送风炉的热风阀，而是先关原送风炉的热风阀，造成高炉突然断风。突然断风如果发生在除铁前，高炉炉缸内大量的渣铁突然断风后高炉相当于突然坐料，将导致高炉风口大灌渣，发生灌渣后高炉被休风处理，同时会憋坏高炉风机，属于热风炉操作的重大事故。处理这样的事故，按热风炉操作应急预案，憋风事故操作。 2.换炉时废气阀未关，就开冷风均压阀，冷风会从废气阀放出造成高炉风压剧烈波动，影响高炉顺行，可从风量、风压量变关系中判断出来，热风炉炉内压力充不起来，废气阀跑风声音大，当确认实属废气阀未关严引起，应立即关冷风均压阀，停止送风，结废气阀关严后，再开冷风均压送风。 3.换炉时燃烧阀未关严，当热风炉送风冲压时会造成高温热风大量从燃烧口喷出，将烧坏燃烧阀，如果再遇上煤气阀关不严，有煤气泄漏，将会造成煤气爆炸，甚至将燃烧器，鼓风机炸毁，若发现此类事故，立即停止冲压，然后再将燃烧阀关严，重新送风。 4.烟道跑风事故：①事故原因：烟道阀或废气阀未关严。②事故特征：冷风流量增大，热风压力明显降低，冷风管道声响增加。③事故后果：风量不足，影响跑料，风压剧烈波动，甚至导致崩料。④处理方法：停止均压重新关严烟道阀、废气阀，确保关严后再灌风。 二、热风炉的设备故障 1.热风阀断水，应立即采取以下措施：①若为燃烧炉停止燃烧，热风阀全开，若为送风炉，降低入炉风量，改为小送风。②迅速找维护人员进行处理。 2.热风阀漏水 热风阀漏水的危害：①导致热风温度降低；②导致燃烧室下部温度太低，常引起点炉爆震；③导致热风炉耐火砌体溃破；④该炉给高炉送风时，湿分大，造成高炉炉况波动。 3.造成热风阀破损的主要原因：断水烧坏阀门 ①进、出水管结垢，在冷却水水压变化时发生堵塞。 ②热风阀阀板、阀圈内部结垢和沉积物堵塞局部过热后产生变形或裂纹，将热风阀烧坏。
吗 10-1 煤气成分如何换算？………… 10-2 煤气低发热值如何计算？ 10-3 实际空气需要量如何计算？………………………………………… 10-4 空气过剩系数如何计算？ 10-5 混烧高热值煤气如何计算？………………………………………… 10-6 理论燃烧温度如何简易计算？……………………………………… 10-7 热风炉需要冷却水压力如何计算？………………………………… 10-8 热风炉热效率如何计算？………………………………………… 10-9 高炉煤气发生量的理论计算与简易计算如何？ 10-10 煤气标准状态下的重度如何计算?…………………………… 10-11 煤气流速如何计算？……………………………………………… 10-12 烟道废气的流速如何计算？……………………………………………… 10-13 炉顶煤气取样管如何计算？……………………………………………… 10-14 煤气管道盲板与垫圈如何计算？……………………………… 10-1 煤气成分如何换算？ 热风炉燃烧所用的高炉煤气常以干煤气成分表示，实际上是含有水分的。因 此计算时要先将干煤气成分换算成湿煤气成分。 已知煤气含水的体积百分数，应用下式换算。 100 1002O H V V -? =干湿 (10-1) 若已知每21m3干煤气在任意温度下的饱和水蒸汽量(g/m3)，可以用下式换算。 干干 湿V g V O H ?+= 2124.0100100 (10-2) 式中：湿V ——湿煤气各组成的含量，%； 干V ——干煤气各组成的含量，%；
O H 2——湿煤气中含水量，%； 干 O H g 2 ——13m 干煤气所能吸收的饱和水蒸汽量，3/m g 。 计算实例： 已知某热风炉使用高炉煤气，其干煤气成分如下：CO2 18.5%，CO 23.5%，H2 1.5%， N2 56.5%，并已知煤气含水5%，求湿煤气成分。 解：根据公式： 100 1002O H V V -? =干湿 100 5100-? =干V =0.95干 V 则：CO2 18.5×0.95=17.575% CO 23.5×0.95=22.325% H2 1.5×0.95=1.425% N2 56.5×0.95=53.675% H2O 5% 合计100% 计算实例： 某厂所在地年平均气温为20℃，该厂热风炉采用冷高炉煤气，其干成分为：CO 23.6%，H2 3.1%，CO2 17.4%，CH4 0.1%，O2 0.1%，N2 55.7%，试计算高炉煤气的湿成分。 解：根据公式： 干干 湿V g V O H ?+= 2124.0100100 查表可知在20℃下13m 干煤气所能吸收的饱和水蒸汽量为193/m g 所以干干 湿V g V O H ?+= 2124.0100100 干V ??+= 19 124.0100100
炼铁厂顶燃式热风炉改造结构设计 【摘要】本文以邯钢炼铁部4号1080m3高炉热风炉大修工程为对象，对热风炉炉壳、基础、吊车钢架以及相关平台的改造计算设计作了介绍，为钢铁厂相似工程的设计提供了经验。 【关键词】热风炉；改造；结构；应力；设计 1.前言 热风炉的基本作用就是将高炉鼓风加热，使高炉鼓风携带尽可能多的物理热进入高炉，从而达到降低燃烧比，实现高炉稳定顺行的目的.热风炉分为蓄热室和燃烧室，煤气和空气在燃烧室混合后燃烧，将热量传给蓄热室的格子砖，高炉鼓风通过格子砖时将热量带进高炉。顶燃式热风炉蓄热室设在直段筒体内，燃烧室设在拱顶，燃烧器在热风炉拱顶处燃烧。本次改造采用新型燃烧器，以提高风温.改造后拱顶加高约7.65米，基础荷载增加约5100KN，设计时必须对热风炉基础和热风炉下部炉壳进行核算，以确定是否可以利旧。这是顶燃式热风炉改造结构设计的关键，决定着本次改造方案是否可行。另外，随着拱顶温度的增加，晶间应力腐蚀加大，结构设计时，必须采取相应的措施。 2.概况 邯钢炼铁部4号1080m3高炉热风炉系统，原配置3座首钢式顶燃热风炉，燃烧系统配置两台套筒燃烧器。目前热风出口与燃烧器附近存在炉皮开焊、掉砖发红现象，热风温度不理想。简单的进行拱顶大墙的修复不能改变套筒燃烧器的缺陷，为以后生产留下隐患。要想延长热风炉寿命，实现高炉强化冶炼、降低焦比、持续高风温，只有改变热风炉的结构形式，同时热风炉若要进一步发展、完善，必须彻底改变燃烧器的结构形式，使用高效节能的多火孔陶瓷燃烧器。为此，本次改造将热风炉型式改为“改进型”顶燃式热风炉。 3.改造内容 热风炉系统由顶燃式热风炉炉壳、管道、栈桥、管道支架、平台组成。改造后，热风炉上部拱顶形状彻底改变，上部炉壳、顶部吊车钢架及平台需改造；热风炉荷载增加，热风炉基础需核算。 3.1热风炉炉壳改造 热风炉炉壳由直筒壳体及拱顶壳体两大部分构成。直筒部与埋入基础混凝土的结构螺栓相连接，直接座落混凝土基础上。本次改造保留热风炉34.568m以下的炉壳，34.568m至38.8m之间的炉壳拆除。热风出口和两个燃烧口部位炉壳钢板更换。根据工艺要求，热风炉增高至46.45米，并分别在标高43.44米和41.62米设空煤气入口。
热风炉自动燃烧控制系统研究与应用 发表时间：2019-01-04T14:30:15.143Z 来源：《防护工程》2018年第28期作者：李吉莲 [导读] 热风炉的燃烧控制问题一直被称为是世界性难题很多公司为此进行过长期的研究,国外普遍基于物料平衡和能量平衡的复杂数学模型,而我国基本思路是采用先进的控制理论技术作为实现控制的方法 李吉莲 青海中信国安锂业发展有限公司青海格尔木 816000 摘要：热风炉的燃烧控制问题一直被称为是世界性难题很多公司为此进行过长期的研究,国外普遍基于物料平衡和能量平衡的复杂数学模型,而我国基本思路是采用先进的控制理论技术作为实现控制的方法。但由于控制思想和数学模型复杂、实施难度大、对现场条件要求苛刻和严重偏离现场实际情况等原因,很难使燃烧系统运行达到最佳。燃烧控制基本依靠操作人员经验手工操作,由于操作员控制水平参差不齐,造成热风炉煤气消耗增大,热风炉拱侧温度不高且不稳定,使高炉风温达不到最高,这种情况至今没有得到有效解决,对高炉的稳定生产是非常不利的。研究一种适合国情、易于实施的热风炉控制系统及控制方法,具有重大的现实意义。 关键词：热风炉；自动燃烧；控制系统；应用 1热风炉自动控制功能开发 1.1数据采集, 实现二级上位机能够读取和控制热风炉PLC系统。其中关键性技术(问题)PLC系统的通信的解决方法(技术手段)是通过OPC通信协议建立OPC服务器和客户端实现与PLC通信。 1.2控制决策协调器, 实现专家系统、燃烧自寻优模型、拱顶温度控制模型和速度模型协调控制。其中关键性技术(问题)协调控制的解决方法(技术手段)是通过与生产操作工结合,了解热风炉工艺确定各个模型之间的时序,编写程序实现总结出来的时序控制。 1.3专家系统, 实现在煤气压力和热焓值变化比较大的情况下,利用专家系统根据热风炉当前工艺条件算出相应的调节阀输出。其中关键性技术(问题)专家最佳案例的收集和工艺条件的判断输出的解决方法(技术手段)是通过与生产操作工结合了解热风炉工艺确定最佳案例的判断条件,以及案例管理算法。 1.4自寻优模型, 实现模仿操作工热风炉操作控制空燃比最优。其中关键性技术(问题)外界条件不断变化下最佳空燃比的确定的解决方法(技术手段)是通过时间序列法与热风炉操作工烧炉经验总结出自寻优模型算法,根据算法确定出最佳空燃比,并且应用于自动燃烧控制中。 1.5拱顶温度控制模型 实现拱顶温度控制在目标温度范围内。其中关键性技术(问题)煤气质量影响拱顶温度高低的解决方法(技术手段)是通过寻找到最佳空燃比,根据热风炉操作工操作经验控制拱顶温度在目标范围之内。 2锅炉燃烧自动化技术应用的必要性 2.1保证蒸汽管道的安全稳定 通过在工业锅炉中应用燃烧自动化技术能够有效维持住蒸汽管道的压力，并且由于蒸汽压力能够平衡锅炉的负荷，因此从锅炉蒸汽产量的变化就能够直接体现出锅炉运行状态。一旦燃料的供应量发生变化，就会改变锅炉的发热量，因此通过自动化技术的应用能够快速恢复蒸汽压力，实现蒸汽管道压力的有效维护。此外，通过控制气压的稳定性，还能够有效提高锅炉整体的安全、稳定性。 2.2保证炉膛压力的安全稳定 应用了锅炉燃烧自动化技术能够通过平衡引风量和送风量的方式，稳定炉膛压力，并且保证锅炉燃烧的稳定性、安全性以及经济型。大多数情况下，我们将炉膛的负压控制在-40～-20Pa的范围内，如果压力过小，则容易导致炉膛喷火，继而影响到锅炉燃烧环境，严重影响周边作业人员的人身安全与健康；如果压力过大，则会造成炉膛风量增加，在消耗大量电力驱动引风机的同时，损失大量的热量，因此说，我们需要通过锅炉燃烧自动化技术的应用保证膛内压力。 2.3提升锅炉燃烧的经济指标 在锅炉燃烧的整个过程中，我们需要严格保证经济性指标，这样才能够从根本上实现节能降耗的目的，我们通常采用烟气中含氧量与送风量的比值作为重要的经济性指标。如果能够合理控制比值，不仅会降低热量的无谓损失，还能够在一定程度上提高燃烧效率；反之，如果出现锅炉燃烧过程中燃料并未完全燃烧的情况也会造成大量的浪费。此外，如果锅炉燃烧过程中内部空气含量过大，也会造成热量的大量损失，降低锅炉的工作效率。并产生严重的空气污染。因此说，我们应通过使用锅炉自动化技术的方式，在改变燃料量时应恰当调整锅炉的送风量，保证燃料的充分燃烧。 3锅炉燃烧系统自动控制基本控制策略 3.1燃料量的控制 由于燃料量控制系统的任务是维持锅炉主汽压力的稳定，避免汽压过高、过低或者急剧变化。我们采用将多模态切换控制技术应用于锅炉燃料量控制，建立锅炉暂态、稳态、外扰、内扰四种运行模态的在线辨识方法、控制策略及各种运行模态下不同控制策略的自适应切换原则，以实现锅炉负荷在70%-110%范围内快速波动时，燃料量自动控制系统能快速稳定主蒸汽压力，确保燃烧连续自动运行。 3.2送、引风协调控制 锅炉运行过程中，引风必须与送风协调，本项目采用的送、引风协调控制的基本思想如下：炉膛漏风引起炉膛负压—烟气氧量震荡时，送风系统暂停调节，引风系统采取过阻尼控制策略，并选择FUZZY控制器，使炉膛负压逐渐恢复稳定，同时避免调节过量引起超调。炉膛负压在稳态情况下偏差过大时，为避免炉膛漏风引起负压—氧量震荡，送风也暂停调节，但引风采用PID快速控制，使炉膛负压快速稳
2012年第5期世界钢铁 櫬櫬櫬櫬櫬櫬毬毬 毬 毬 其他卡卢金热风炉的工业应用 王长春 (北京天启金桥冶金设备技术有限公司，北京100054) 摘要:卡卢金热风炉是一种现代蓄热式高炉热风炉。相对于内燃式和外燃式热风炉而言，卡卢金顶燃式热风炉淘汰了传统意义上的燃烧室(俗称“燃烧井”)，被称为“无燃烧井”热风炉，又叫“顶燃式热风炉”，真正实现了高炉煤气的充分燃烧和高风温的目标。该炉凭借其高风温、低投资、长寿命的特点，已经成为炼铁行业中广泛应用的热风炉之一。独立的设计和技术服务使其在世界范围内赢得了高品质的称赞。使用20mm 孔径格子砖的热风炉已经成为新一代卡卢金热风炉的标志。从高炉热风炉的发展史， 技术改革等方面，阐述了卡卢金热风炉在燃烧器设计，格子砖技术，炉箅子结构，余热利用等方面的优势，并介绍了在中国和国际市场的应用业绩。关键词:高炉;热风炉;送风风温;格子砖doi :10．3969/j．issn．1672－9587．2012．05．012 Application of Kalugin ’s shaftless hot stove WANG Changchun (Beijing Golden Bridge Metallurgical Equipment ＆Technical Co．，Ltd．，Beijing 100054，China )Abstract :The Kalugin ’s shaftless hot stove (KSS )is a kind of modern heat accumulating type blast stove．Comparing with both hot-air stoves with internal combustion chamber and external combustion chamber ， the KSS eliminates combustion chamber (known also as the “shaft ”in the conventional sense )，and has been named “shaftless stove ”，also known as “dome combustion stoves ”．Full burning of blast furnace (BF )gas and higher hot blast temperature have been achieved by KSS．Therefore ， KSS becomes one of the best widely used blast stove depending on its advantages of high blast temperature ，low investment and long life in ironmaking industry．The independent design and technical services of KSS make it win the praise of high quality in the worldwide．KSS with 20mm pore diameter checker bricks has become a symbol of new generation．The thesis presents history of hot blast furnace ，the technical and structural innovation of burner design ， checker brick ，checker supporting grid ，waste heat utilization ，and the achievements in China and international market． Key words :BF ;blast stove ;blast temperature ;checker 前言 在中国，自从第一座卡卢金热风炉2002年投产以来，截止到2012年5月统计，总共有198座卡卢金热风炉已经建成运行或正在建设中，其中 在中国是107座，包括已经投产的5500m 3 高炉、 正在建造中的4747m 3 、 4350m 3和4150m 3高炉上使用的卡卢金热风炉等项目;在中国以外的 市场共计91座，有俄罗斯北方钢厂5500m 3 高 炉、在日本JFE 公司5000m 3 高炉上已经投产使用的卡卢金热风炉等。 因为卡卢金热风炉的出现，在中国新建高炉热风炉的送风风温平均提高了50 100?，内燃式热风炉逐渐退出中国市场， 在俄罗斯、乌克兰、哈撒克斯坦等市场的情况也是如此。 1 热风炉发展的历史 钢材是一种最常见的金属结构材料，矿石经过高炉冶炼成生铁，钢则是由生铁冶炼而成。蓄热式热风炉仍然是目前炼铁领域最先进、最常见的热风炉形式。 · 56·
循环流化床燃烧技术 循环流化床燃烧（CFBC）技术系指小颗粒的煤与空气在炉膛内处于沸腾状态下，即高速气流与所携带的稠密悬浮煤颗粒充分接触燃烧的技术。 循环流化床锅炉脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺，以石灰石为脱硫吸收剂，燃煤和石灰石自锅炉燃 烧室下部送入，一次风从布风板下部送入，二次风从燃烧室中部送入。石灰石受热分解为氧化钙和 二氧化碳。气流使燃煤、石灰颗粒在燃烧室内强烈扰动形成流化床，燃煤烟气中的SO2与氧化钙接 触发生化学反应被脱除。为了提高吸收剂的利用率，将未反应的氧化钙、脱硫产物及飞灰送回燃烧 室参与循环利用。钙硫比达到２～２．５左右时，脱硫率可达９０％以上。流化床燃烧方式的特点是：１．清洁燃烧，脱硫率可达８０％～９５％，NO x排放可减少５０％；２．燃料适应性强，特 别适合中、低硫煤；３.燃烧效率高，可达９５％～９９％；４．负荷适应性好。负荷调节范围３０％～１００％。 循环流化床锅炉主要由燃烧系统、气固分离循环系统、对流烟道三部分组成。其中燃烧系统包括风室、布风板、燃烧室、炉膛、给煤系统等几部分；气固分离循环系统包括物料分离装置和返料装置两部分；对流烟道包括过热器、省煤器、空气预热器等几部分。 循环流化床锅炉属低温燃烧。燃料由炉前给煤系统送入炉膛，送风一般设有一次风和二次风，有的生产厂加设三次风，一次风由布风板下部送入燃烧室，主要保证料层流化；二次风沿燃烧室高度分级多点送入，主要是增加燃烧室的氧量保证燃料燃烬；三次风进一步强化燃烧。燃烧室内的物料在一定的流化风速作用下，发生剧烈扰动，部分固体颗料在高速气流的携带下离开燃烧室进入炉膛，其中较大颗料因重力作用沿炉膛内壁向下流动，一些较小颗料随烟气飞出炉膛进入物料分离装置，炉膛内形成气固两相流，进入分离装置的烟气经过固气分离，被分离下来的颗料沿分离装置下部的返料装置送回到燃烧室，经过分离的烟气通过对流烟道内的受热面吸热后，离开锅炉。因为循环流化床锅炉设有高效率的分离装置，被分离下来的颗料经过返料器又被送回炉膛，使锅炉炉膛内有足够高的灰浓度，因此循环流化床锅炉不同于常规锅炉炉膛仅有的辐射传热方式，而且还有对流及热传等传热方式，大大提高了炉膛的传导热系数，确保锅炉达到额定出力。
操作规程编号：LX-FS-A51675 热风炉的燃烧操作范本 In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall Behavior Can Reach The Specified Standards 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
热风炉的燃烧操作范本 使用说明：本操作规程资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 1、确认干燥系统所有设备均已运行正常，19#皮带上有料，确认“准备完毕”指示灯亮。 2、点火前，调整好干燥系统负压（以点火烧嘴或火把伸入不熄灭为宜）。 3、点火后，关闭待用烧嘴吹扫蒸汽阀，打开进油阀，观察燃烧状况。 4、燃烧稳定后，解除点火烧嘴，关闭LPG主阀，抽出火把。 5、沉尘室温度达70℃时，开始干燥，并引入SH、RH烟气。 6、视炉膛温度和热风炉出口烟气温度来调整三
次风总量及三次风量。 7、熄火时，先降低干燥料量，关闭重油调节阀前的进油阀，并打开吹扫蒸汽阀吹扫重油管道和烧嘴。 请在该处输入组织/单位名称 Please Enter The Name Of Organization / Organization Here