天然气蓄热燃烧技术在步进梁式加热炉上的应用.pdf

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1、冶金能源Vo1．34No．2ENERGYFORMETALLURGICALINDUSTRYMar．2015天然气蓄热燃烧技术在步进梁式加热炉上的应用朱理(中冶华天工程技术有限公司)摘要着重叙述了天然气蓄热燃烧技术在加热炉上的应用。关键词天然气蓄热燃烧加热炉ApplicationofnaturalgasregenerativecombustionofwalkingbeamreheatingfurnaceZhuLi(HuatianEngineeringandTechnologyCorporation，MCC)AbstractTheapplicationofnaturalga

2、sregenerativecombustionusedinwalkingbeamreheatingfur—nacewasmai~ydescribed．Keywordsnaturalgasregenerativecombustionreheatingfurnace国外某公司新建一条年产80万t的棒材生加热炉顺控、仪控各采用1台PLC。电控系产线，配套一台150t／h的蓄热式燃天然气步进统控制范围包括：助燃风机、排烟风机、液压梁式加热炉。该项目配套的蓄热式加热炉是该国站、炉底机械等的动作。仪控系统控制范围包历史上第一台蓄热式加热炉。而天然气蓄热式燃括：炉内温度与燃烧控制、

3、炉压控制、换向控烧技术在13m内宽加热炉上的应用在国内也没制、排烟温度控制、停炉联锁控制等。有成功的先例。加热炉的主要尺寸为：加热炉有效长24000mm1加热炉工艺及结构简介加热炉内宽13000mm加热炉采用全平炉顶结构，结构简单。加热上炉膛高度1600mm炉炉墙、炉顶采用整体浇注的复合砌体结构，炉下炉膛高度2200mm底采用复合砌筑结构。加热炉全炉分均热段、加热段及预热段共32加热炉技术性能段。均热段及加热段为供热段，共52对烧嘴分布加热炉型式步进梁式加热炉在加热炉两侧交替供热；预热段不供热，炉顶此处装出料方式侧进侧出采用压下结构，便于烟气与钢坯间的对流换热。坯料规

4、格(ram)130×130×(6000～12000)由于该加热炉采用空气单蓄热烧嘴供热，因150×150×(6000～12000)此，通过蓄热式烧嘴经引风机强制排出的烟气只布料方式6000rain料：双排；其他：单排占绝大部分，还有少量烟气通过炉尾的辅助烟道加热钢种碳素钢等经50m高的钢烟囱自然排出，在炉尾辅助烟道钢坯加热温度950～1150oC内设有烟道闸板，可辅助调节炉压。加热炉产量150t／h(额定，冷装)全炉的炉底机械采用双层框架结构，四角定燃料种类天然气心，采用液压驱动，平移缸1台、升降缸2台。燃料低发热值8300×4．18kJ／m收稿日期：2014—08—

5、29单位热耗1．172CJ／t朱理(1979一)，高级工程师；210019江苏省南京市。供热方式每段两侧交替供热Vo1．34No．2冶金能源Mfil'．2015ENERGYFORMETALLURGICALINDUSTRY31燃烧器种类空气单蓄热烧嘴4蓄热式烧嘴结构开发蓄热体型式蜂窝体换向阀型式两位三通国内燃天然气蓄热式烧嘴在13m内宽的加换向周期30—-90s热炉上没有成功的先例，再加上天然气本身燃烧排烟方式强制排烟+自然排烟的特殊性，这些都给烧嘴的设计增加了难度。空气预热温度一1O0o。I=设计采用空气单蓄热、空煤气一体化烧嘴结冷却方式水冷构，基于以下原因：(1)天

6、然气热值高、流量小，一体化烧嘴结构3加热炉自动化控制紧凑；炉区基础自动化包括仪控和电控两部分，控(2)一体化烧嘴可以产生高温低氧环境，减制设备主要由PLC、工作站、“彩色人机接口等组成。少NO的排放量；3．1加热炉仪控(3)天然气中CH含量大，高温下天然气燃加热炉仪控主要包括炉温控制、炉压控制、烧除了氧化物的反应外，还伴有CH的分解。一排烟温度控制换向控制等。体化烧嘴可以使天然气在喷入炉膛的过程中被高3．1．1炉温控制温空气包裹，从而使CH能够部分被预热而裂炉温控制主要通过调节各段的空煤气调节阀解，裂解出来的游离C可以提高火焰的黑度，增来控制各段温度。空、煤气自动比例

7、调节，双交加辐射传热效果。叉限幅控制。为了提高烧嘴的使用寿命，烧嘴设计时采取3．1．2炉压控制了如下措施：加热炉主要通过调节换向阀后各段烟管的调(1)蓄热时烧嘴内部的温度高，为了防止天节阀来调节炉压，辅助烟道上的炉压调节阀在加然气喷口被烧坏，喷头采用特殊材质的材料；热炉正常生产时也参与辅助调节炉压。(2)接近炉膛的喷口采用耐火材料预制成换向阀换向时炉压前馈控制。型，这既能够有效降低喷头被高温辐射的而损坏3．1．3排烟温度控制的风险，又可以有效降低CH在烧嘴内的裂解蓄热式燃烧系统的排烟温度控制主要通过调量，从而保证烧嘴的使用寿命；节换向阀后各段烟管的调