工業爐高溫低燒損燃燒技術

2018-03-01

工業爐高溫低燒損燃燒技術

技術背景

金屬物料和工件在高溫加熱過程中,其表層金屬容易與加熱爐爐氣中的氧化性氣體O2 CO2 H2OSO2 等發生氧化反應,從而導致鋼坯氧化燒損。導致:a.成材率低;b.爐況惡化:c.産量降低;d.影響加熱質量。

近年鋼鐵有色行業節能技術,重點在利用工業窯爐的高溫煙氣,將助燃空氣預熱後進行燃燒以獲取工業生産所需的溫度,並同時降低煙氣排放溫度,以達到節能減排的效果。預熱助燃空氣的方法,雖然提高了燃料的利用率,一定程度實現了節能,但另一方面,由于高溫空氣燃燒産生局部高溫,不僅惡化了爐況,使得鋼坯的氧化燒損大幅度增加,而且燃燒産生的氮氧化物含量急劇升高,造成了嚴重的環境汙染。

技術原理

北京碧瑞能科技發展有限公司依托北京科技大學,研究開發了高溫低燒損燃燒技術,利用爐體和燃燒器的特殊結構有效組織爐內流場,使被加熱工質在達到目標溫度和效果的同時,使燃燒區的含氧體積濃度遠低于21%,通常低于15%甚至低至2~3%,從而大幅降低工件的燒損和氮氧化物的排放。

技術特點

高溫低燒損燃燒的主要特點如下:

u  火焰體積顯著擴大

    “高溫低燒損燃燒是以擴散燃燒爲主的燃燒方式,燃料與助燃空氣在爐內邊混合邊燃燒。燃燒反應時間延長、反應空間顯著增大、火焰體積成倍長大。

u  火焰溫度場分布均勻

高溫、低氧燃燒使得燃料燃燒的釋熱速率及釋熱強度有所延緩和減弱,火焰中不存在傳統燃燒的局部高溫高氧區,火焰峰值溫度較低,溫度場分布均勻。

u  降低NOX汙染

高溫低燒損燃燒使火焰峰值溫度及燃燒區含氧體積濃度降低,NOX的生成大大減少。

u  低燃燒噪音

高溫低燒損燃燒使燃燒區域含氧體積濃度降低、燃燒速率減小、火焰體積成倍增大、燃燒強度大爲降低,由此産生的燃燒噪音相對較低。

應用領域

冶金、機械行業              

推鋼式加熱爐、步進式加熱爐、環形加熱爐、台車式加熱爐及各類熱處理爐

有色金屬行業

加熱爐、熱處理爐、還原爐、精煉爐、鋁合金熔化保溫爐

燃料種類

適用于天然氣、混合煤氣、高爐煤氣、發生爐煤氣、液化石油氣

應用案例

爐型:步進梁式加熱爐                                  

爐子用途:軋制前加熱

加熱鋼種:普碳鋼、冷镦鋼、82B鋼、彈簧鋼、不鏽鋼

裝出料形式:側進側出

胚料尺寸:150x150x12000mm

額定産量:120t/h冷裝

鋼坯加熱溫度:1100~1200℃

燃料種類:冷靜發生爐煤氣,熱值:~1500Kcal/Nm3

燒嘴形式:高溫低燒損燃燒器(專利技術)

水梁冷卻形式:汽化冷卻                   

步進機械形式:雙輪斜軌式

控制系統:PLC自動控制

應用效果

單位燃耗:≤0.9GJ/t

氧化燒損:≤0.7%