国内外高温蓄热燃烧技术.pdf

国外高温蓄热燃烧技术回顾高温蓄热式技术本是一项比较占老的热交换技术，早在1858 年就出现了蓄热式回收余热装置， 20 世纪 50 年代考贝尔和西门子发明了炼铁炉和炼钢炉的蓄热室，由于它具有换热温度高、效率高等优点，至今仍广泛地应用于热风炉及焦炉上，但由于传统的蓄热体(一般为格子砖 )比表而积小 (一般为 15~40m2/ m2) 蓄热室及换向装置庞大，造价高， 影响了它的推广应用 20 世纪 80 年代以来，高温材料、电子控制等技术的发展，使蓄热式技术有了新的飞跃尤其是近10 年来蓄热式燃烧技术得到长足发展，各个国家研究了各种蓄热式烧嘴和高效蓄热式燃烧技术，统称为高温空气燃烧技术1984 年英国 Hotwork 和 British Gas公司推出的紧凑型蓄热室，均使得燃烧空气预热温度可以在工业生产条件下，稳定地达到1000 ℃ [8-10]， 称为 RCB型烧嘴 ( Regenerative Ceramis Burner) ,其主要特点是将燃烧器与蓄热室余热回收装置结合一体，介质预热温度比金属换热器高许多 1984 年首次应用于AvestaSheffild 公司的不锈钢退火炉，1988 年在 Rotherham Engineering Steel 公司的大方坯步进梁式炉上得以全而应用。

在英国钢铁公司( BSC) 的热处理炉和步进式加热炉上也得到了应用20 世纪 90 年代，日木一些企业利用蜂窝陶瓷体代替陶瓷球蓄热介质获得了更为有效的蓄热换热效果 NKK日木钢管公司于1996 年在福山厂热轧加热炉上全而采用的蓄热燃烧技术，日前在热轧加热炉、厚板加热炉、钢管加热炉、钢包加热炉上均有采用，燃料有城市煤气、焦炉煤气、液化石油气、重油和煤油等美国也是在20 世纪 80 年代初开始研制蓄热式烧嘴，因为一个系统有两个蓄热床，故又称双蓄热床烧嘴系统在80 年代有因兰公司在镀锌生产线上的辐射管炉中应用，M anion钢铁公司在二段炉上应用，以及新泽西公司等也在应用其中北美制造公司研制的蓄热式烧嘴与英国的蓄热式烧嘴结构更紧凑效果好我国高温蓄热燃烧技术的发展及现状高温蓄热技术在中国从二十世纪八十年代开始时有国外译文介绍，八十年代中后期国内热工界也开始研究新型蓄热式技术，建立了专门的陶瓷球蓄热式实验装置东北大学、 北京科技大学、 机械部第五设计研究院、冶金部鞍山热能研究院等对此技术都有研究，但是工业应用很少 1998 年 9 月萍乡钢铁有限责任公司首次和达连北岛能源技术有限公司合作采用蓄热式燃烧技术进行轧钢连续式加热炉燃烧纯高炉煤气技术的开发研究，并率先在萍乡棒材公司轧钢加热炉上应用，在国内首次实现了蓄热式技术燃烧纯高炉煤气在连续式轧钢加热炉上的应用。

此后， 国内多家公司开展蓄热式燃烧技术的研究和在国内的推广应用，蓄热式燃烧技术逐渐成熟 在燃烧烧技术方面形成了一套较完善的设计思想和方法，蓄热式技术在工业炉上的应用实现了高产、低耗、少污染和高自动化水平，达到了燃烧工业炉“二高一低”(高炉温、高烟温、高余热回收、低隋性)的发展方向要求目前，蓄热式加热炉在我国已得到广泛的应用工程实例①江西萍钢在棒材、高线等 5 条生产线上的加热炉经过技术改造，全部采用了燃料为单一高炉煤气的蓄热式加热炉技术，目前已投产三座 三座加热炉每年可回收利用高炉煤气6.6 亿标米 3，折合 7.5 万吨标准煤，和烧油相比,一年节约外购燃料费8000 万元其中，高速线材生产线的蓄热式加热炉，年节约重油1.968 万吨，折合节约标煤2.8 万吨，减少排放CO26. 2万吨，减少氧化烧损0.4％，年经济效益3000 万元左右工程实例②安阳钢铁集团有限责任公司中板厂加热炉改造，采用空气、 煤气双预热蓄热技术、分散换向及时控制技术，采用陶瓷蜂窝体作蓄热体2003 年 8 月出钢至今运行良好以年产量80 万吨计算，年节约煤气约4.19×107 立方米，节省煤气费用840 万元；氧气烧损降低 0.386％，节约费用463.2 万元， 两项合计1300 万元左右。

同时， CO2 和 NOx 排放量大大降低工程实例③邯钢中板厂和高线厂加热炉改造，采用蜂窝体蓄热式燃烧技术、空气单预热，燃料为高炉、焦炉、发生炉混合煤气，已分别投产3 年和 2 年，节能效果明显，同时，其加热能力也得到了提高，其中中板2 号加热炉的最大小时产量由原来的70 吨提高到 80 吨，连铸坯断面由 (150-180)mm ×(700-1200)mm 增加到最大220mm×1600mm；高线加热炉的最大小时产量由原来的50 吨提高到74 吨工程实例④宣钢二小型厂半连轧生产线加热炉改造，采用组合型小球蓄热体，空气、 煤气双预热， 以富余高炉煤气为燃料，集中换向， 改造前加热炉吨钢最大能耗为120 kg 标煤 /t 钢，改造后，吨钢最大能耗为42.7 kg 标煤 /t 钢，全年节约燃耗费用为1370 万元 /年改造前年产量为 38 万吨，改造后年产量达到70 万吨。