通过调研国内大型钢铁企业的蓄热式技术发展情况,发现各企业均存在单耗高、炉压大、节能不节钱的问题,对蓄热式技术持有异议。�� 大型加热炉采用蓄热式和换热式燃烧技术虽各有一定的缺陷,但两类加热炉又各有一定的优点。蓄热式炉可高效回收烟气余热,将燃料、空气预热到较高温度;换热式炉可通过调整炉尾烟道的开度调节炉压,实现加热炉炉压可控。针对物料加热工艺要求,结合两类加热炉的优点,诞生了蓄热—换热联用式轧钢加热炉技术,破除了人们对蓄热式加热炉存在的质疑,从本质上解决了蓄热式加热炉炉压高、炉头炉尾易冒火、设备故障率高,维护困难等问题。 其应用包括两种方式: 1)对高炉煤气双蓄热加热炉应设置辅助烟道,排出多余的10%-15%的烟气,以维持炉子的微正压操作和稳定运行。2)对混合煤气加热炉,适宜采用单蓄热方式,保留加热炉预热段和炉尾烟道中的换热器。 1基本原理�� 无论是高炉煤气双预热,还是混合煤气单预热,其烟气与被预热介质的水当量之比均大于1,为了保持合适的排烟温度,一定要有部分的烟气直接排出炉外。�� 对高炉煤气双预热加热炉应设置辅助烟道,排出多余的10%左右的烟气,以维持炉子的微正压操作和稳定运行。�� 对混合煤气加热炉,适宜采用单蓄热方式,保留加热炉预热段和炉尾烟道中的换热器。�� 此两类加热炉均是将换热式和蓄热式的优点进行了有机结合,相得益彰,形成了蓄热—换热联用式加热炉。�� 2工艺流程�� 1)采用三段炉型结构,段间设置隔墙。采用三段炉型结构,即预热段、加热段和均热段。在各段之间设置隔墙代替炉段之间的压下,使炉内明显分段,减少段间辐射传热,使炉温和炉压分布趋于合理,充分发挥加热炉各段在钢坯加热过程中各自不同的作用,有利于实现炉子的高产、优质、低耗。�� 2)烧嘴布置采用左右混合,减少管路系统。为解决烧嘴上下布置造成的炉侧空、煤气管道增加,繁杂的管道使炉前调节、维护难以进行的问题,将空气、煤气上下混合改为左右混合。这种结构的突出优点是有效减少了分布在侧墙上的空、煤气管道数量,为操作人员的调试及维护留出了空间。�� 3)合理设计烧嘴的蓄热室和喷口结构。蓄热式烧嘴不仅是供热装置,而且也是排烟装置。在设计蓄热室结构和烧嘴喷口时,要考虑排烟能力,在供热能力和排烟能力的结合点选择一个最佳的设计参数。�� 4)采用大型双执行器三通换向阀,进行分段分侧换向。采用大型双执行器三通换向阀,进行分段分侧换向控制,有效简化了燃烧换向系统,专利产品提供了高效的密封与安全性能,既保证操作上的安全及煤气损失最小,又减少管道数量,减少维修量与故障率。换向阀为双阀板、双执行器形式,可以在必要的情况下同时关断煤气、空气与排烟通道,灵活控制加热制度,有效地减少煤气系统的短路泄漏和安全隐患,方便特殊情况下关闭某段操作,灵活而实用。 3关键技术�� 1)采用单喷口、多喷口式蓄热式烧嘴,由上下布置改为左右交错形式,减少了管路系统,解决炉子操作及维护难的问题,合理选择烧嘴喷火角度及喷出速度,使燃料达到完全燃烧,加热炉效率得到提高。�� 2)采用大型双执行器三通换向阀,进行分段分侧换向控制,有效简化了燃烧换向系统,提供了高效的密封与安全性能,既保证操作上的安全及煤气损失最小,又减少管道数量,减少维修量与故障率。�� 3)换向阀为双阀板、双执行器形式,可以在必要的情况下同时关断煤气、空气与排烟通道,灵活控制加热制度,有效地减少煤气系统的短路泄漏和安全隐患,方便特殊情况下关闭某段操作灵活而实用。�� 4)附属烟道:低于10%烟气通过炉膛尾部直接侧排的附属烟道,省去炉底砼基础。烟道设计为多孔侧入形式,既防偏流,还可防氧化铁皮掉入,有效调节炉尾炉压。�� 5)蓄热式燃烧的空气管道采用防爆孔专有技术。�� 6)采用大方坯推钢的扇形座固定横梁的防变形的箱型梁专有技术。 4技术应用效果�� 该技术在国内某钢厂加热炉上的应用效果如下:�� 1)应用先进的多喷口蓄热式燃烧技术,使用全高炉煤气(点火用高焦混合煤气),进行空、煤气双蓄热,使空、煤气预热温度达1000℃以上,蓄热室后排烟温度≤150℃,蓄热室排烟量占总烟气量的90%,炉子热效率≥70%;�� 2)双执行器换向阀换向速度快,阀板开、关到位时间<3s,大大减少在炉内断火时间,减少了空、煤气掺入烟气中的数量,有效保证煤气的零泄漏;�� 3)炉压双调节系统保证了微正压操作,杜绝了冒火现象的发生;�� 4)钢坯黑印影响消除,加热温度均匀性提高;�� 5)吨钢单耗指标由1.5 GJ/t降为0.75GJ/t;�� 6)蓄热室后实际的平均排烟温度≤130℃ 。�� 5结语 该项技术能从根本上解决目前国内蓄热式加热炉炉压大的问题,同时具备调节灵活、操作简单等特点,适合于产量变化、冷热装变化较大的生产条件,在大型钢铁联合企业具有较好的推广前景。��表1 ��蓄热式加热炉的优缺点