蓄热式加热炉燃烧技术36页PPT

一，设备简介蓄热式燃烧器是在极短时间内把常温空气加热，被加热的高温空气进入炉膛后，卷吸周围炉内的烟气形成一股含氧量大大低于21%的稀薄贫氧高温气流，同时往稀薄高温空气附近注入燃料，燃料在贫氧（2%~20%）状态下实现燃烧。

同时，炉膛内燃烧后的热烟气经过另一个蓄热式燃烧器排空，将高温烟气显热储存在另一个蓄热式燃烧器内。

工作温度不高的换向阀以一定的频率进行切换，常用的切换周期为30~200秒。

两个蓄热式燃烧器处于蓄热与放热交替工作状态，从而达到节能目的。

1.实现了蓄热体温度效率、热回收率和炉子热效率三高作为一个回收烟气余热的燃烧系统，温度效率、热回收率和炉子热效率可以说是衡量它热工性能优劣的主要指标。

国内外大量生产实际的测试数据表明，在适当的换向周期下，经过蓄热体后的高温空气温度和进入蓄热体的烟气温度十分接近，仅差100℃左右，温度效率高达95%左右，热回收率为80%左右。

炉子热效率得到了较大的提高。

2 . 加热质量好，氧化烧损小由于高温空气燃烧技术是属于低氧空气燃烧范畴，而且助燃空气的切入点和燃料切入点与传统的燃烧方法不一样，从而避免了高温火焰过分集中造成的炉内各区域温差大的弊病，同时也减少了高温氧化烧损的可能性。

由于炉温的均匀程度大大提高，被冶炼的物料加热质量得到了充分保证。

3.节能效果显著蓄热式燃烧系统与传统燃烧系统比，热回收率大大提高，节能效果特别明显，其节能率往往达到40～50%。

这对于传统燃烧系统来说几乎是不可能的。

4.适用性较强，能用于多种不同工艺要求的工业炉由于蓄热式燃烧系统的炉温均匀性好，炉温波动小，不存在高温区过分集中及火焰对工件的冲刷等问题，所以它的适用范畴较宽。

目前己在大中型推钢式及步进式轧钢加热炉、均热炉、罩式热处理炉、辐射管气体渗碳炉、钢包烘烤炉、玻璃熔化炉、熔铝炉、锻造炉等工业炉上使用。

不论是采用蓄热式燃烧器的炉子或蓄热式工业炉，在实际运行中都比较稳定可靠，取得了比较好的经济效益和社会效益。

蓄热式燃烧技术在加热炉中的应用一、引言蓄热式燃烧技术自20世纪90年代从国外引进到国内，被广泛应用于钢铁行业，特别是在轧钢加热炉的应用上，通过不断消化吸收和创新改进，在节能减排方面取得了突出的成效。

高炉煤气作为高炉炼铁的副产品，由于热值低，常规情况下不能形成稳定燃烧，大量多余的高炉煤气不得不直接放散，造成了大气污染和能源浪费。

通过蓄热式燃烧技术的应用，将高炉煤气、助燃空气双蓄热后，能使高炉煤气及空气达到1000℃的高温，从而形成良好的燃烧效果。

该技术在轧钢加热炉上的应用取得了显著效果，将原先放散的高炉煤气变废为宝，降低了钢铁企业的整体能耗，减少了大气污染。

本文结合加热炉的设计工作实际，从烧嘴结构形式、火焰组织、换向阀优化布置等方面，探讨蓄热式燃烧技术在加热炉上的应用。

二、概况大冶某钢铁公司有一台高炉煤气双蓄热式加热炉，由我公司设计建造，于2019年元月建成投产，采用高炉煤气作为燃料，低热值为850×4.18kJ/Nm3，设计产能为120t/h（冷坯），主要钢种有10#，20#，45#，40Cr，Q345B，27SiMn，37Mn5等，钢坯规格主要有：150×150×7000—9000mm、180×220×7000—9000mm。

钢坯出炉温度为1200℃，单位热耗：≤1.3 GJ/t，氧化烧损：≤1％。

在设计中，我们采用的炉型为高炉煤气、空气双蓄热步进式加热炉，进出料方式为侧进侧出，单排布料，炉底水管冷却方式为汽化冷却，炉底步进机构由液压驱动，燃烧控制方式采用了先进的全分散脉冲燃烧控制技术。

三、蓄热式烧嘴的结构形式蓄热式烧嘴是蓄热式燃烧技术核心设备，主要由喷嘴、蓄热室、气室组成。

喷嘴是燃气和助燃空气喷入炉内的通道，也是烟气被吸入蓄热室的入口。

蓄热室内安装有挡砖和蜂窝体，挡砖为多孔的刚玉质砖，安装在靠近喷嘴的前端，对蜂窝体起到稳定和保护的作用。

蜂窝体一般采用刚玉莫来石质材料制成，其比表面积大，是蓄热小球的3-4倍，换热效率高，结构紧凑，受到越来越多用户的青睐和选择。

蓄热式燃烧技术一、前言随着经济全球化的不断推进，资源和环境问题日显突出.工业炉做为能源消耗的大户，如何尽快推行高效、环保的节能技术成为重中之重。

蓄热式燃烧技术从根本上提高了加热炉的能源利用率，特别是对低热值燃料（如高炉煤气）的合理利用，既减少了污染物（高炉煤气）的排放，又节约了能源，成为满足当前资源和环境要求的先进技术。

另外,蓄热式燃烧技术的采用又强化了加热炉内的炉气循环,均匀炉子的温度场,提高了加热质量,效果也非常显著.二、发展历史蓄热式燃烧方式是一种古老的形式，很早就在平炉和高炉上应用。

而蓄热式烧嘴则最早是由英国的Hot Work与British Gas公司合作，于上世纪八十年代初研制成功的。

当初应用在小型玻璃熔窑上，被称为RCB型烧嘴，英文名称为Regenerative Ceramic Burner。

由于它能够使烟气余热利用达到接近极限水平，节能效益巨大，因此在美国、英国等国家得以广泛推广应用。

1984年英国的Avesta Sheffild公司用于不锈钢退火炉加热段的一侧炉墙上，装了9对，其效果是产量由30t／h增加到45t／h，单耗为1.05GJ／t。

虽然是单侧供热，带钢温度差仅为±5℃。

1988年英国的Rotherham Engineering Steels公司在产量175 t／h的大方坯步进梁式炉上装了32对RCB烧嘴，取代了原来的全部烧嘴，600℃热装时单耗0.7GJ／t，炉内温度差±5℃。

日本从1985年开始了蓄热燃烧技术的研究。

他们没有以陶瓷小球作蓄热体，而是采用了压力损失小、比表面积比小球大4—5倍的陶瓷蜂窝体，减少了蓄热体的体积和重量。

1993年，日本东京煤气公司在引进此项技术后作了改进，将蓄热器和烧嘴组成一体并采用两阶段燃烧以降低NOx值，其生产的蓄热式烧嘴称FDI型。

开始用于步进梁式炉，锻造炉，罩式炉以及钢包烘烤器等工业炉上。

日本NKK公司于1996年在230t／h热轧板坯加热炉(福山厂)上全面采用了蓄热式燃烧技术，使用的是以高效蜂窝状陶瓷体作蓄热体的热回收装置和喷出装置一体化的紧凑型蓄热式烧嘴，烧嘴每30s切换一次。

管理及其他M anagement and other 蓄热式加热炉的蓄热燃烧技术应用及操作优化探析高 阳摘要：当前许多钢厂的轧钢产线加热炉仍使用的是三段式步进蓄热加热炉，与其他类型加热炉相比，三段式步进蓄热加热炉具有加热均匀，温度可控，余热可回收，废气排放量低、燃料选择面广等优点，适合高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气、天然气等各种燃料，并且可以有效利用本厂产生的高炉煤气、焦炉煤气或者转炉煤气等作为燃料，既保证了加热质量，有效降低钢坯的氧化烧损，又实现了节能减排，降本创效，受到了国内许多钢厂的青睐。

本文主要介绍了蓄热式加热炉及蓄热燃烧技术的原理，并简述了蓄热式加热炉蓄热燃烧技术在河钢张宣科技型材作业区的应用效果及操作优化相关情况。

蓄热式加热炉及其蓄热燃烧技术的广泛应用不仅仅给大多数钢铁企业带来了巨大的经济效益，更重要的是其技术的应用在节能环保方面也起到了巨大的作用。

关键词：蓄热式加热炉；蓄热燃烧；蓄热体；技术应用；节能；环保；操作优化1 概述河钢张宣科技型材作业区设计产能为70万吨/年，生产钢种为碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金钢等，为适应轧线工艺和燃气条件的要求、提高钢坯加热质量、降低钢坯氧化烧损及控制脱碳，河钢张宣科技型材作业区选用的是三段式步进梁式蓄热加热炉，自投产以来，本加热炉生产运行安全稳定，有效利用了本单位炼钢厂产生的转炉煤气，加热质量指标优良，生产运行成本低，节能环保，但是在实际操作使用管理当中仍然存在一些例如操作不当、管理不到位问题，这些问题的存在直接影响了加热炉的炉况寿命、经济指标、节能降耗和使用效率。

下面就以上问题重点对蓄热式加热炉、蓄热燃烧技术应用和操作优化及节能环保进行探析。

2 蓄热式加热炉首先，对蓄热式加热炉进行一个简单的介绍，蓄热式加热炉主要由加热炉炉体本身、换向系统、蓄热室蓄热体、供风系统、燃料、汽化冷却、液压润滑和排烟及各种管路等系统构成。

实质上就是蓄热式换热器与常规加热炉的结合体。

蓄热式加热炉的自动燃烧控制技术贾 定,卫恩泽(中冶赛迪工程技术股份有限公司自动化事业部,重庆400013)[摘 要]介绍蓄热式加热炉自动燃烧控制的关键技术及其应用,重点介绍蓄热式燃烧控制与常规控制相比的三个特点:烟气温度测量、自动换向控制、烟空比控制。

生产情况表明:自动控制系统运行稳定,排烟温度低,达到了节能和环保的目的。

[关键词]蓄热式加热炉;燃烧控制;烟气温度测量;自动换向控制;烟空比控制[中图分类号]TG155.1+2;TP273+1 [文献标识码]B [文章编号]1000 7059(2007)04 0032 06 Automatic combustion control technique for regenerative heating furnaceJIA Ding,WEI En ze(Automation Department of CISDI Engineering Co Ltd,Chongqing400013,China)Abstract:Key technique and application of automatic combustion control for regenerative heating furnace is pared with nor mal c ontrol,three characteristic s of regenerative combustion control are em phatically introduced,i e smoke temperature measure ment,automatic changeover c ontrol and smoke air flo w ratio control.Practical e xperiences show that automatic c ontrol system runs stably,exhaust smoke tempera ture is low,and energy saving and environment protection are realized.Key words:regenerative heating furnace;combustion control;smoke temperature measurement;automatic changeover control;smoke air flo w ratio control0 概述常规加热炉通常采用普通平焰烧嘴供热,其缺点是利用换热器进行空气预热,预热温度低,排烟温度高,抑制了加热炉加热能力的提高,且热利用率低,能耗高。

蓄热式加热炉一、蓄热式加热炉的分类和特点：1、分类蓄热式加热炉按预热介质种类分为如下两种方式：同时预热空气和煤气式和空气单预热方式。

按结构型式来分，则蓄热式加热炉分为烧嘴式和通道式。

其中烧嘴式又分为全分散换向和群组换向两种；通道式也可分为单通道和双通道两种方式。

按运料方式来分，蓄热式加热炉分为推钢式和步进式。

全分散换向烧嘴式蓄热式加热炉能够实现单个烧嘴自动控制，与常规加热炉操作类似，能够满足各钢种对炉温的不同要求，实现炉温的灵活控制；群组换向蓄热式加热炉一般将某一段的烧嘴作为一个整体进行集中控制，这种控制方式能够实现各段炉温的灵活控制，也能满足大多数钢种对炉温的不同要求；通道式蓄热式加热炉一般是全通道整体控制，不能实现炉温的灵活调整，只能满足少数钢种（如普碳钢）的加热要求，而不能满足大多数钢种（如合金钢）加热的需求。

2、蓄热式加热炉的优点蓄热式加热炉有如下优点：①能将空气、煤气预热到800~1000℃的高温，有利于低热值燃料的利用；②充分利用烟气余热，节约燃料；③排烟温度低，氮氧化物含量少，环境污染少；④每对烧嘴交替燃烧，炉内温度均匀，可提高钢坯加热质量。

二、蓄热式加热炉燃烧系统简介1、蓄热式加热炉的蓄热体蓄热式加热炉的蓄热体有两种型式，一种是陶瓷小球，另一种是陶瓷蜂窝体。

蜂窝体单位体积的换热面积大，在相同条件下，蜂窝体的传热能力是陶瓷小球的4～5倍。

同样换热能力时，蜂窝状蓄热体的体积只需陶瓷小球蓄热体1/3～1/4。

采用蜂窝体的烧嘴结构紧凑轻巧。

蜂窝体体内气流通道是直通道，而陶瓷小球蓄热体的通道是迷宫式的，因此蜂窝体的阻力较小，陶瓷小球蓄热体阻力较大，前者仅为后者的1/3左右。

蜂窝体壁薄，仅为0.5～1.2mm，透热深度小，蓄热放热速度快，换向时间仅需40～80秒，换向时间短，被预热介质的平均温度高，热回收效率高。

由于换向时间短，因此换热周期内的炉温波动小，有利于炉温和钢坯加热温度的控制。

蜂窝体内部是直通道，在高速气流的正吹反吹的频繁作用下，通道不容易积灰和堵塞。

一，设备简介蓄热式燃烧器是在极短期内把常温空气加热，被加热的高温空气进入炉膛后，卷吸周围炉内的烟气形成一股含氧量大大低于的稀薄贫氧高温气流，同时往稀薄高温空气附近注入燃料，燃料在贫氧( )状态下实现燃烧。

同时，炉膛内燃烧后的热烟气经过另一个蓄热式燃烧器排空，将高温烟气显热储存在另一个蓄热式燃烧器内。

工作温度不高的换向阀以一定的频率进行切换，常用的切换周期为秒。

两个蓄热式燃烧器处于蓄热与放热交替工作状态，从而达到节能目的。

1.实现了蓄热体温度效率、热回收率和炉子热效率三高作为一个回收烟气余热的燃烧系统，温度效率、热回收率和炉子热效率可以说是衡量它热工性能优劣的主要指标。

国内外大量生产实际的测试数据表明，在适当的换向周期下，经过蓄热体后的高温空气温度和进入蓄热体的烟气温度十分接近，仅差100℃摆布，温度效率高达95%摆布，热回收率为80%摆布。

炉子热效率得到了较大的提高。

2.加热质量好，氧化烧损小由于高温空气燃烧技术是属于低氧空气燃烧范畴，而且助燃空气的切入点和燃料切入点与传统的燃烧方法不一样，从而避免了高温火焰过分集中造成的炉内各区域温差大的弊病，同时也减少了高温氧化烧损的可能性。

由于炉温的均匀程度大大提高，被冶炼的物料加热质量得到了充分保证。

3.节能效果显著蓄热式燃烧系统与传统燃烧系统比，热回收率大大提高，节能效果特殊明显，其节能率往往达到40~50%。

这对于传统燃烧系统来说几乎是不可能的。

4.合用性较强，能用于多种不同工艺要求的工业炉由于蓄热式燃烧系统的炉温均匀性好，炉温波动小，不存在高温区过分集中及火焰对工件的冲刷等问题，所以它的合用范畴较宽。

目前己在大中型推钢式及步进式轧钢加热炉、均热炉、罩式热处理炉、辐射管气体渗碳炉、钢包烘烤炉、玻璃熔化炉、熔铝炉、锻造炉等工业炉上使用。

不管是采用蓄热式燃烧器的炉子或者蓄热式工业炉，在实际运行中都比较稳定可靠，取得了比较好的经济效益和社会效益。

5.建设投资相对不高，投资回收期短从全国冶金行业已经改造或者新建的二十余座蓄热式工业炉情况来看，将传统燃烧方式的工业炉改造为蓄热式工业炉的投资比仍采用传统燃烧方式的炉子要高，但是在同等要求下新建蓄热式工业炉与新建传统燃烧方式的工业炉投资基本相当或者略有上升。