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高效蓄热式工业炉

发布时间:2014-01-10
高效蓄热式工业炉由高效蓄热式回收系统、换向式燃烧系统和控制系统组成。其热效率可达75%,这种换向式燃烧方式改善了炉内的温度均匀性。由于该设备能很方便地把煤气和助燃空气预热到1100℃,可以在高温工业炉上使用高炉燃料,从根本上解决了因高炉煤气大量放散而产生的能源浪费和环境污染问题。
   高效蓄热式工业炉又称为高风温低氧燃烧系统HTAC(High Temperature Air Combustion),是目前国内外开始流行的燃烧方式,通过高效蓄热室将助燃空气从室温预热至800~1100℃高温,有效组织燃料与助燃空气入炉流股的流速方式等手段,可大幅度降低NOx排放量,使排烟温度控制200℃以下的范围内,最大限度地回收烟气余热,使炉内温度更趋均匀,使用这种先进的燃烧方式可同时达到节约燃料20%~50%、提高产量10%~30%、减少20%~50%烟气排放量等环保、节能、和提高加热质量的效果。HTAC系统针对燃料种类或热值的不同,有单蓄热与双蓄热之分。一般认为油类、高热值煤气及含焦油粉尘的热脏发生炉煤气则只需或只能采用助燃空气单蓄热方式;清洁的低热值燃料(如高炉煤气、转炉煤气)可采用双蓄热方式。
 
    煤气和来自鼓风机的助燃空气经换向系统分别进入左侧面各自通道,而后由下向上通过蓄热室。预热后的煤气与空气从左侧各自的通道喷出并混合燃烧。燃烧产物对钢坯进行加热后进入右侧通道,在蓄热室内进行热交换并将大部分热量留给蓄热体后,以130℃左右的温度进入换向系统,经排烟机排入大气中。几分钟后,控制系统发出指令,换向机构动作,空气、煤气同时换向。此时,煤气和空气从右侧通道喷口喷出并混合燃烧,而左侧喷口作为烟道。在排烟机的作用下,高温烟气通过蓄热体排出,一个换向周期完成。 
高效蓄热式工业炉取消了常规工业炉上的烧嘴、换热器、高温管道、地下烟道和高大的烟囱,操作维护简单,无烟尘污染,换向设备灵活,控制系统功能完备,炉内温度均匀,可节能30%~50%,钢坯氧化烧损可减少1%。
     高效蓄热式工业炉实现空气、煤气双预热后的技术优势:

一是燃烧温度大幅度提高,扩大了燃料的适用范围。当空气、煤气双预热温度分别达到1100℃,热值为800×4.18kJ/mm3的高炉煤气理论燃烧温度达2540℃,其燃烧效果与高热值的焦炉煤气和天然气几乎相同,从而可实现在高温工业炉上用全高炉煤气代替高热值燃料。

低热值高炉煤气作为炼铁的副产品,一般不能直接在钢铁企业的耗能设备上使用,一部分高炉煤气与焦炉煤气混合后使用,还有相当一部分被直接排放到大气中。这不但造成大量的能源浪费,而且造成环境污染。高炉煤气的利用,不仅具有巨大的节能效益和经济效益,还有重大的环保效益。

二是火焰稳定效应增强。传统烧嘴燃烧的稳定是依赖火焰传播速度与气流速度的平衡以及高温热源的传热来保证的,而在空气、煤气双预热达到1000℃的条件下,燃烧反应自发进行。空气、煤气浓度已不再是稳定燃烧的条件,任何浓度都能保证稳定的燃烧。因此,可实现低氧扩散燃烧,达到减少钢坯氧化和NOx减排的目的,这是常规烧嘴燃烧技术所无法达到的。

三是系统排烟温度低于150℃,已接近余热回收的极限值,炉子热效率可高达70%。

四是高效蓄热式技术可在任何炉温条件下实现排烟温度始终低于150℃,轧钢加热炉的预热段失去作用,单位面积的供热强度增大,同样产量的炉子长度可以缩短15%~20%

解决方案 Solutions

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