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蓄熱式燒嘴在加熱爐上的優化設計
 

朱錦銘

摘要:介紹了蓄熱式燒嘴在加熱爐的應用過程中出現的在鋼坯長度方向上的溫差問題,針對該溫差問題在后續工作中做出了合理的調整和設計優化,達到了解決問題的目的,取得了良好的經濟效益。

關鍵詞:蓄熱式燒嘴; 加熱爐; 溫差; 熱負荷

   、前言

    隨著經濟的發展和市場競爭的日漸激烈,控制成本,提高產品質量就成為商家的首選了。如今,鋼鐵廠是一個高耗能的產業,節能就顯得尤為重要。在此種情況下,蓄熱式燒嘴在加熱爐上的應用就應運而生了。蓄熱式燒嘴不但將熱值很低的高爐煤氣通過預熱加以利用,還可以在預熱的過程中將部分煙氣的余熱回收利用,可以說是達到了節能、環保的雙重功效。所以說,蓄熱式燒嘴的利用前景是相當可觀的。但是,任何事物都是從無到有,從低劣到優等的不斷改進和優化的過程,蓄熱式燒嘴也不例外,我們在實際應用中不斷地積累經驗和知識,也在不斷改進和優化著蓄熱式燒嘴的結構和應用方式,以期達到理想效果的目的。

   、背景

福州市某大型不銹鋼板生產線一期投建產量為250t/h的步進式加熱爐一座,同時預留一座同規模加熱爐的位置。在一期投產后的生產過程中,不同程度的出現了在鋼坯長度方向溫度不均的現象。在產量需要提高的要求下,二期工程加熱爐準備立項開建。針對一期工程中出現的一些問題,在二期工程設計實施的過程中,我們做了一些調整和優化。

   、優化

1、  一期和二期加熱爐均采用雙蓄熱燃燒方式,燃料為高爐煤氣,同時均為五段加熱制度,每段都能實現獨立的燃燒控制。

2、  比較一期加熱爐的燒嘴結構和組合方式,在二期加熱爐設計過程中做了相應的調整和優化。

(1)       一期加熱爐

一期加熱爐設計數據表:

名稱

單位

二均熱段

一均熱段

第三加熱段

第二加熱段

第一加熱段

燒嘴負荷

額定煤氣流量

m3/h

17922

17922

17922

26883

22351

 

煤氣下蓄熱室個數

2

2

2

3

3

5061

煤氣上蓄熱室個數

2

2

2

3

3

3900

額定空氣流量

m3/h

12546

12546

12546

18818

15646

 

空氣下蓄熱室個數

2

2

2

3

3

3543

空氣上蓄熱室個數

2

2

2

3

3

2809

占供熱比

%

17.4

17.4

17.4

26.1

21.7

 

 

                          1——煤氣蓄熱室   2——空氣蓄熱室

一期加熱爐蓄熱室結構與組合形式

(2)二期加熱爐

二期加熱爐設計數據表:

名稱

單位

二均熱段

一均熱段

第三加熱段

第二加熱段

第一加熱段

燒嘴負荷

額定煤氣流量

m3/h

18746

18746

18746

18746

28016

 

煤氣下蓄熱室個數

4

4

4

4

6

2675

煤氣上蓄熱室個數

4

4

4

4

6

2006

額定空氣流量

m3/h

13122

13122

13122

13122

19611

 

空氣下蓄熱室個數

2

2

2

2

3

3746

空氣上蓄熱室個數

2

2

2

2

3

2809

占供熱比

%

18.2

18.2

18.2

18.2

27.2

 

 

1——煤氣蓄熱室   2——空氣蓄熱室

二期加熱爐蓄熱室結構與組合形式

四、比較

 通過以上優化過程,我們可以發現二期和一期相比,煤氣蓄熱室和空氣蓄熱室的配比個數有所改變,一期加熱爐是一空配一煤,二期加熱爐是一空配兩煤。單個煤氣蓄熱室的熱負荷變小了,與其連接的管徑也要相應的變小,這樣,蓄熱室前的調節閥的靈敏度就相應的增加了,有利于溫度和空燃比的控制。同時二期加熱爐的蓄熱室相比于一期避免了每段加熱工段邊緣處的一個噴嘴無法配比空氣(煤氣)。

五、結論

      二期加熱爐建成投入使用后比較發現,在一期工程中出現的同一加熱工段爐頂三個熱電偶溫度相差30~50℃的現象得以改觀,二期工程基本可以達到同一加熱工段的三個熱電偶的溫差控制在15℃左右,很好的滿足了軋制工藝要求,大大的提高了產品的成品率。由于調節閥靈敏度較好,空氣量容易控制,整個加熱爐內的富氧系數變小了,氧化鐵皮量也減少了。由此可見,二期加熱爐蓄熱室的優化設計不但解決了前期存在的溫差問題,同時還取得了良好的經濟效益。

參考文獻

[1] 鋼鐵廠工業爐設計參考資料.北京:冶金工業出版社  1979.11

[2] 王秉銓主編.工業爐設計手冊.北京:機械工業出版社,1996.8

 

 

 

 

 
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