工业炉高温低烧损燃烧技术

2018-03-01

工业炉高温低烧损燃烧技术

技术背景

金属物料和工件在高温加热过程中,其表层金属容易与加热炉炉气中的氧化性气体O2 CO2 H2OSO2 等发生氧化反应,从而导致钢坯氧化烧损。导致:a.成材率低;b.炉况恶化:c.产量降低;d.影响加热质量。

近年钢铁有色行业节能技术,重点在利用工业窑炉的高温烟气,将助燃空气预热后进行燃烧以获取工业生产所需的温度,并同时降低烟气排放温度,以达到节能减排的效果。预热助燃空气的方法,虽然提高了燃料的利用率,一定程度实现了节能,但另一方面,由于高温空气燃烧产生局部高温,不仅恶化了炉况,使得钢坯的氧化烧损大幅度增加,而且燃烧产生的氮氧化物含量急剧升高,造成了严重的环境污染。

技术原理

北京碧瑞能科技发展有限公司依托北京科技大学,研究开发了高温低烧损燃烧技术,利用炉体和燃烧器的特殊结构有效组织炉内流场,使被加热工质在达到目标温度和效果的同时,使燃烧区的含氧体积浓度远低于21%,通常低于15%甚至低至2~3%,从而大幅降低工件的烧损和氮氧化物的排放。

技术特点

高温低烧损燃烧的主要特点如下:

u  火焰体积显著扩大

    “高温低烧损燃烧是以扩散燃烧为主的燃烧方式,燃料与助燃空气在炉内边混合边燃烧。燃烧反应时间延长、反应空间显著增大、火焰体积成倍长大。

u  火焰温度场分布均匀

高温、低氧燃烧使得燃料燃烧的释热速率及释热强度有所延缓和减弱,火焰中不存在传统燃烧的局部高温高氧区,火焰峰值温度较低,温度场分布均匀。

u  降低NOX污染

高温低烧损燃烧使火焰峰值温度及燃烧区含氧体积浓度降低,NOX的生成大大减少。

u  低燃烧噪音

高温低烧损燃烧使燃烧区域含氧体积浓度降低、燃烧速率减小、火焰体积成倍增大、燃烧强度大为降低,由此产生的燃烧噪音相对较低。

应用领域

冶金、机械行业              

推钢式加热炉、步进式加热炉、环形加热炉、台车式加热炉及各类热处理炉

有色金属行业

加热炉、热处理炉、还原炉、精炼炉、铝合金熔化保温炉

燃料种类

适用于天然气、混合煤气、高炉煤气、发生炉煤气、液化石油气

应用案例

炉型:步进梁式加热炉                                  

炉子用途:轧制前加热

加热钢种:普碳钢、冷镦钢、82B钢、弹簧钢、不锈钢

装出料形式:侧进侧出

胚料尺寸:150x150x12000mm

额定产量:120t/h冷装

钢坯加热温度:1100~1200℃

燃料种类:冷静发生炉煤气,热值:~1500Kcal/Nm3

烧嘴形式:高温低烧损燃烧器(专利技术)

水梁冷却形式:汽化冷却                   

步进机械形式:双轮斜轨式

控制系统:PLC自动控制

应用效果

单位燃耗:≤0.9GJ/t

氧化烧损:≤0.7%