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1、蓄热式加热炉燃烧技术目录1.国内外现状2.前 言3.蓄热式燃烧(RCB系统)工作原理及系统组成3.1蓄热烧嘴(RCB烧嘴)3.2蓄热室3.3换向装置(换向阀)3.4控制系统4.蓄热式加热炉的优点5.蓄热式加热炉的前景与开发应用6.结 语1.国内外现状随着工业炉窑技术的发展和新型炉用材料的不断问世，工业炉加热技术在近年来得到飞速的发展其中尤为突出的就是蓄热式加热炉燃烧技术，备受国内外工业炉界的关注。以日本为例，这一新技术的开发和推广由日本政府同产省主持，由日本工业炉株式会社提供技术和装置，并在19
2、98年由日本钢管福善制铁所发表了该厂230t/h热轧步进式板坯加热炉使用蓄热式加热技术的节能降污效果，1999年3月日本钢管和日本工业炉株式会社因环境调和型蓄热式烧嘴加热系统的开发和应用获得最高科技奖—大河内奖。随着我国国民经济的飞速发展，我国各行业工业炉窑的燃料消耗迅速增加，绝大多数工业炉窑的燃料消耗长期高于国际先进水平有害物的超标排放相当严重，世界10个环境污染最严重的城市，我国已占了7座。因此提高工业炉窑的燃料利用率和大幅度降低氮化物的排放量，已成为我国亟待解决的问题。目前由于能源和环境问
3、题日益突出，要求各轧钢单位全面推行高效清洁生产技术，而高效蓄热技术（简称HTAC式）目前世界上先进的燃烧技术，可以从根本上提高企业能源及用率，对低热值煤气进行合理利用，最大限度地减少污染排放，很好的解决燃油炉成本高、燃煤炉污染中的问题。2.前 言加热炉是轧钢生产能源消耗的主要设备,在保证轧钢产品质量的同时,如何降低加热炉的燃料消耗和减少环境污染,是钢铁企业研究的重要课题之一。由于加热炉烟气温度高达600～900℃,带走的热量大为了节约能源,在上世纪的70～80年代,大部分加热炉采用了余热回收装置
4、来提高炉子的热效率。余热锅炉虽产生蒸汽供生产和生活用,但加热炉的能耗并没有降低,且由于锅炉体积庞大,检修不便,因而节能效果不佳。90年代初期,很多厂家采用高效预热装置,利用高温烟气预热助燃空气,使空气预热到350～450℃,但通过空气预热器后的烟气仍在450～500℃,将这部分热量排放掉也是一种浪费。在其后再用其预热煤气,将煤气预热到150～250℃,就能进一步降低排烟温度,充分利用烟气余热,提高加热炉效率。这种空气煤气双预热是一种高效的余热回收方式。对于燃油加热炉来说,空气预热到一定温度后,可
5、以在预热器后安装余热锅炉或过热器,产生过热蒸汽或热水用来预热液体燃料或供生产、生活用汽,达到降低排烟温度,提高加热效率的目的。这种预热装置有管式预热器、针状和片状预热器、辐射预热器。采用预热器后,炉子热效率大大提高了。加热炉烟气余热回收,虽然取得了很大的进展,但也存在一些问题,如空气、煤气预热器普遍没有清灰装置,特别是烧重油的加热炉用的预热器,长期运行在高温烟道中,烟尘较大,如不经常清理,会影响预热器的效果,达不到预期的目的。为了解决这些问题,充分利用加热炉烟气的余热,进一步提高加热炉的热效率,
6、大连北岛能源技术发展有限公司研制出了高效蓄热式余热回收系统,并在加热炉上应用,效果很好。如韶钢1997年7月投产的蓄热式加热炉,炉内空气煤气可预热到1100℃,排放废气温度仅130℃,这种炉子为全封闭的,热效率高,也不需要回收热能抚顺特钢公司500分厂2#炉于1993年8月结合大修,进行改造后,单耗由1879m3/t减少至285197m3/t,热效率由3185%增至31149%,平均温度由58℃减少到9℃,节能率为85172%,装炉量增加一倍,生产率提高30%。包头钢铁公司初轧厂新建2座RCB式
7、长坑均热炉,使用高焦炉混合煤气,空气和煤气均预热到900～1100℃,排烟温度低于150℃,与该厂原有长坑均热炉相比,节约燃料41%,产量提高了13%,减少基建投资200万元。欧美一些工业发达国家已建成了近500套RCB系统,在钢的加热、退火及钢带的热处理中应用。日本从1985年左右开始研制这项工作,他们多采用压力损失少、比表面积大4～5倍的陶瓷蜂窝体作为蓄热体。我国研究应用起步较晚,只有少数几座炉子采用,效果都很好。因此,研究应用蓄热式加热炉是节能降耗的一项重要工作。3.蓄热式燃烧(RCB系统
8、)工作原理及系统组成RCB系统由两个烧嘴、两个蓄热室、一套换向装置和相配套的控制系统组成(见图1)。模式A表示烧嘴A处于燃烧状态,烧嘴B处于排烟状态:燃烧所需空气经过换向阀,再通过蓄热室A,其预热后在烧嘴A中与燃料混合,燃烧生成的火焰加热物料,高温废气通过烧嘴B进入蓄热室B,将其中的蓄热球加热,再经换向阀后排往大气。持续一定时间后(如20s),控制系统发出换向指令,操作进入模式B所示的状态,此时烧嘴B处于燃料状态,烧嘴A处于排烟状态:燃烧空气进入蓄热室B被预热,在烧嘴B中与燃料混合,废气经蓄热室
