蓄热式加热炉燃烧技术
通過閱讀前輩們的一些文章,關于蓄熱式加熱爐燃燒技術方面進行了總結。
一個蓄熱燃燒單元至少由兩個燒嘴本體、兩個體積緊湊的蓄熱室、換向閥和與之配套的控制系統組成,即應用蓄熱式 (高溫空氣 )燃燒技術的爐子燒嘴需成對安裝,當燒嘴 A 工作時,產生的大量高溫煙氣,經由燒嘴 B 排出,燒嘴 B 起排煙和蓄熱作用,約1200℃的高溫煙氣先通過蓄熱室以輻射和對流傳熱的方式將熱量傳給蓄熱體,煙氣溫度降至2 0 0’C 甚至更低(這要取決于蓄熱體的蓄熱量和蓄熱速率)時排出; 一定時間間隔后,換向閥通過換向使助燃空氣通過 B 的蓄熱體,空氣立刻被預熱到煙氣溫度的85一95% 以上, 燒嘴 B 啟動的同時,燒嘴 A 停止工作,轉為排煙并進行蓄熱。通過這種交替運行方式實現 “煙氣余熱的極限回收”和“助燃空氣的高溫預熱”。
每個供熱段設一套換向裝置,將燒嘴分為左右兩側 A、B 兩組蓄熱體進行換向控制。如圖所示,在燃燒狀態下,來自助燃風機的常溫助燃空氣首先經左 側通道空氣/煙氣三通閥進入 A燒嘴,通過蓄熱體時被加熱,在設計時間內達到接近爐膛溫度(一般為爐膛溫度的80%~90%),煤氣經過左側煤氣切斷閥,通過蓄熱體時被加熱,此高溫煤氣與高溫空氣一并注入燒嘴 A并實現充分燃燒;與此同時,爐膛內燃燒后的熱煙氣通過右側 B 燒嘴經煤氣側和空氣側蓄熱體時將熱 量儲存在此兩個蓄熱器內,然后以低于200℃的低溫煙氣經過三通閥由引風機引出,而到 B 燒嘴的煤氣被切斷閥切斷。通過一定的周期時間后空氣/煙氣三通閥及煤氣切斷閥自動換向,常溫助燃空氣變為由右側通道經蓄熱體進入 B燒嘴,煤氣經過右側煤氣切斷閥,煤氣經煤氣側蓄熱器將煤氣加熱,此高溫煤氣與高溫 空氣一并注入燒嘴 B 實現充分燃燒,熱煙氣則從左側 A燒嘴排出,到 A 燒嘴的煤氣被切斷。兩組燒嘴自動進行蓄熱與燃燒兩種狀態的周期性切換,從而達到節 能的目的。
蓄熱式加熱爐煤氣系統總布局,采用兩段式集中控制燃燒。單段單側煤氣系統結構完全一致,都是由 1 臺煤氣三通換向閥,對應連接 1 個聯箱,1個聯箱上連接 8 個支管對應連接至 8 個燒嘴。
該蓄熱式加熱爐,單段單側 8 個燒嘴由 1 臺煤氣三通換向閥集中控制燃燒,形 成 4組一樣的燃燒單元。每段換向周期(換向周期即煤氣三通換向閥由進氣燃燒狀 態切換為排煙狀態的時間周期)為 60 s~90s。換向燃燒時,保持加熱爐兩段 4 組 燃燒單元依次換向,交叉燃燒。
加熱爐優化控制必須考慮以下方面問題:
1、保證鋼坯的加熱質量(即加熱均勻,其主要技術指標是出爐鋼坯平均溫度、鋼坯的表面溫度和斷面溫差),鋼坯出爐時刻其表面溫度應該達到軋制工藝要求的目標加熱溫度,即表面溫度與期望溫度差值最小,斷面溫差指鋼坯出爐時刻其表面溫度與中心溫度的差值,它應達到極小值。
2、加熱爐的 自身節能,實現合理的燃燒控制 ,大幅度降低燃燒熱損失和排煙損 失,使加熱爐生產的能耗 (燃料消耗) 最少 。
3、保證被加熱鋼坯的氧化燒損最少。
基于專家經驗爐溫優化調整策略:
1、如果鋼坯的厚度較小,鋼坯的出爐溫度較高,斷面溫差較小,則此時應調低各加熱段爐溫的設定值,同時均熱段的爐溫設定值可保持不變;
2、如果鋼坯的厚度較小,鋼坯的出爐溫度較高,斷面溫差較大,則此時應調低各加熱段爐溫的設定值,同時均熱段的爐溫設定值應該適當調低;
3、如果鋼坯的厚度較小,鋼坯的出爐溫度較低,斷面溫差較小,則此時應調高各加熱段爐溫的設定值,同時均熱段的爐溫設定值應該適當調高;
4、如果鋼坯的厚度較小,鋼坯的出爐溫度較低,斷面溫差較大,則此時應調高各加熱段爐溫的設定值,同時均熱段的爐溫設定值可適當調高,但要低于3中的設定值。
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5、如果鋼坯的厚度較大,鋼坯的出爐溫度較高,斷面溫差較小,則此時應調低各加熱段爐溫設定值,但要高于1中的設定值,同時均熱段的爐溫設定值可保持不變。
6、如果鋼坯的厚度較大,鋼坯的出爐溫度較高,斷面溫差較大,則此時應調低各加熱段爐溫設定值,但要高于2中的設定值,同時均熱段的爐溫設定值應適當調低。
7、如果鋼坯的厚度較大,鋼坯的出爐溫度較低,斷面溫差較小,則此時應調高各加熱段爐溫設定值,但要高于3中的設定值,同時均熱段的爐溫設定值應適當調高。
8、如果鋼坯的厚度較大,鋼坯的出爐溫度較低,斷面溫差較大,則此時應調高各加熱段爐溫設定值,但要高于4中的設定值,同時均熱段的爐溫設定值應適當調高。
舉例1
出爐時刻鋼坯的表面測量溫度與目標溫度偏差(表面溫度-目標溫度)為-40℃,斷面溫差(表面溫度-中心溫度)為20℃,則上下加熱爐段爐溫升高50℃。均熱段爐溫升高10℃;
舉例2
出爐時刻鋼坯的表面測量溫度與目標溫度偏差(表面溫度-目標溫度)為-10℃,斷面溫差(表面溫度-中心溫度)為30℃,則上下加熱爐段爐溫不變。均熱段爐溫升高50℃;
表征加熱爐參數:
1、過量(剩)空氣系數;
2、漏風系數和漏風率;
3、熱效率;
4、熱平衡以及各熱支項;
5、專家規則(優化爐溫設定);
6、鋼坯實時溫度(表面、中心、角部)傳熱數值模擬;
7、碳排放量實時計算;
8、余熱鍋爐熱效率;
9、余熱鍋爐發電量。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的蓄热式加热炉燃烧技术的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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