蓄热燃烧选型

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1、蓄热燃烧选择需考虑的问题2007年3月蓄热燃烧选择需考虑的问题一、蓄热式技术的国内外研究状况1、国外的蓄热式技术研究状况蓄热式技术是在十九世纪中期发展起来的一种燃烧技术，曾广泛应用于平炉。七十年代未至八十年代初，由英国气体公司和加热工业发展公司共同开发了蓄热式烧咀的加热系统，并逐渐将其应用于小型加热炉上。随后日本也从欧美引进了该技术，并从1989年起，NKK公司与日本工业炉窑工业公司共同研制蓄热式烧咀的加热炉系统，成功地将其应用于日本福山厂1号和新建的3号连续式加热炉上。2、国内的蓄热式燃烧技术的研究状况目前，国内的很多大专院校和科研机构纷纷致力于这一技术领

2、域的开发和研究，并取很了相当的成果，成功地应用于冶金、机械和融铝的小型加热炉上。比较突出的有北京科技大学、东北大学、北京北岛能源技术有限公司等单位，其中北京北岛能源技术有限公司应用连续式加热炉上的业绩已有二十多个，比较大的项目如萍钢高线的115t/h煤气蓄热式推钢式加热炉、韶钢三轧厂蓄热式煤气加热炉的60t/h和70t/h推钢式加热炉等。对于步进式加热炉目前在建的也有好几座，如山东泰钢热带加热炉。随着蓄热式燃烧技术研制和开发的不断深入，这项新技术在加热炉上的应用日益成熟。目前已将高效蓄热式热回收系统与炉体有机地结合为一体，并且换向系统运行可靠，控制系统成熟，

3、可将空煤气双双预热到1100℃，废气排放温度低于150℃，使工业炉热效率达到70%以上。二、蓄热式燃烧技术的工作原理蓄热式烧咀的主要结构是蓄热室的烧咀本体，在炉子工作过程中，燃烧废气首先通过蓄热室中的球形蓄热体以辐射和对流的方式将热量传给球形蓄热体的表面，并向蓄热体内部进行热传导把蓄热体加热，经过一段时间后，利用换向设备关闭废气通路，使空气由相反的方向通过蓄热室，蓄热体表面再以对流传热的方式将热量传给被预热的空气，使蓄热体冷却，然后再经过一段时间后再切换到燃烧废气进行加热，这样一个周而复始的过程。蓄热式烧嘴系统的原理：图１蓄热式烧嘴系统原理图在A状态：助燃空

4、气通过换向阀，经过烧嘴A的蓄热体换热，将空气预热至1000℃左右，由烧嘴A喷口和煤气混合喷出燃烧。燃烧产物经炉膛，加热坯料，进人烧嘴B，由高温废气将烧嘴B的蓄热体预热，废气温度随之降低至≤150℃，低温废气通过换向阀，经引风机排出。在B状态（换向后）：助燃空气通过换向阀，经烧嘴B的蓄热体换热，将空气预热至1000℃左右，进人烧嘴B和煤气混合喷出燃烧。燃烧产物经炉膛加热坯料，进人烧嘴A，由高温废气将烧嘴A的蓄热体预热，废气温度随之降低至≤150℃，低温废气通过换向阀，经引风机排出。蓄热连续式加热炉，就这样通过A、B状态的不断交替，实现对坯料的加热。基于以上原理

5、，由于蓄热室的外壳和内部的蓄热体都是用耐火材料做成的，所以它能承受较高的温度，而且废气和空气又不象换热器那样通过管内外两侧，只要换向设备工作可靠，关闭严密，就不存在相互渗漏的漏气问题，因此，蓄热室是将空气预热的可靠设备，预热温度可达1000～1200℃以上。对于蓄热体的要求首先必须具有足够的荷重软化温度及良好的抗渣性；其次是要求蓄热体有较大的密度和比热容，而且导热性能良好；再次蓄热体的厚度或直径不宜过大，否则蓄热体的中心部分起不到蓄热的作用。因此，蓄热体一般是采用价格较高体积较小的瓷球蓄热体。由于蓄热室的操作是间歇的，在运转过程中，每隔一定的时间就需要把废气

6、和空气各自的流动方向变换（或称换向）一次，在换向过程中必将有部分热空气从蓄热室和支烟道中倒流过来，进入总烟道后由烟囱排出，从而不可避免造成一定热量的损失。蓄热式燃烧技术是20世纪90年代开发成功的一项高效燃烧技术，最早被应用在日本和西欧等国家，燃料为高热值煤气，采用空气单蓄热，取得了良好的节能、环保效果。20世纪90年代后期，蓄热式燃烧技术在中国得到了新的开发及推广应用，燃料一般为热值较低的高炉煤气或混合煤气，较多的采用空煤气双蓄热技术。三、蓄热室加热炉的技术特点1、优点：（1）空气预热温度可达1000～1200℃以上，而传统的金属换热器空气预热温度最高为5

7、50℃，使烟气热量回收率大大提高，炉子热效率可达70-80%。（2）加热炉排烟温度可低于150℃，而常规加热炉排烟温度为450-500℃。（3）炉子热效率可达70-80%，而常规加热炉热效率40%左右，可节能40-50%。（4）可以在高温的工业炉上使用热值较低的煤气（即可直接使用高炉煤气），与常规的加热炉使用高热值的煤气相比美。（5）蓄热室寿命较长，不存在漏风问题。（6）由于空气预热温度高，空气和煤气混合后燃烧充分，可降低废气中氮氧化物的含量，提高环保水平。（7）可以改善企业能源紧张的局面，大幅度降低产品能耗。据有关资料介绍，萍钢高线加热炉采用了蓄热式技术，

8、吨钢成本下降了52元，不到半年的时间就可回收成本，经