燃料爐技術(shù)分析

文章編號:1001. 6988(2001)04 011040燃料爐技術(shù)分析解文書(shū)(機械工業(yè)第 五設計研究院,天津300190)摘要:介紹 了國內燃料妒技術(shù)的發(fā)展過(guò)程,綜合評述了現在燃料爐的各項新技術(shù)及其應用情況,并指出了以后的發(fā)展方向.關(guān)鍵詞:燃料爐;燃燒裝置:自動(dòng)控制;爐墻結構;換熱器中圖分類(lèi)號:TF066. 1文獻標識碼:A .Technological Analysis of Fuel FrnaceXIE Wen-shu( The fifth Instiute of Project and Rexearch of Machinery Industry, Tianjin 300190, China )Abstract: This paper introduces the development process of domestic fuel furnace technology. Itanalyzes some new technologies and their applications, and points out the developing direction in fu-ture.Key words: fuel furnace; burner; automatic control; lining structure; heat exchanger通過(guò)引進(jìn)國外燃油燃燒裝置并結合中國國情，相繼1國內燃料爐技術(shù)的發(fā)展過(guò)程研制成功了一些新型燒嘴。隨著(zhù)一些新型換熱器的試驗成功以及新型輕質(zhì)耐火材料的應用,我國燃料燃料爐作為熱加工工藝中的關(guān)鍵設備,廣泛應爐的技術(shù)水平得到了: -定的提高。用于國民經(jīng)濟的各個(gè)行業(yè),其技術(shù)的發(fā)展和水平的20世紀80年代以來(lái),國際交往的增加使我們提高與各個(gè)行業(yè)引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)和設備密切相接觸并 學(xué)習到更多的國外先進(jìn)技術(shù)。通過(guò)對引進(jìn)技關(guān): 20世紀50年代,隨著(zhù)大批工程項目的上馬,從術(shù)設備的消化吸收，采用進(jìn)口的儀器、儀表及關(guān)鍵爐原蘇聯(lián)引進(jìn)了大量的各類(lèi)工業(yè)爐技術(shù)與設備。在此.用部件,使我國燃料爐的技術(shù)水平有了明顯的提高。其間,通過(guò)轉化圖紙、加工制造和生產(chǎn)調試,逐步形隨著(zhù)人類(lèi)環(huán)保意識的不斷提高,國內學(xué)者提出了"工成了以各工業(yè)部門(mén)所屬設計院研究所為主體的設計業(yè)生態(tài)學(xué)”的概念,并正在研究開(kāi)發(fā)各種新型的潔凈隊伍，為我國燃料爐技術(shù)的建立與發(fā)展奠定了基礎。高效燃燒技術(shù)。在燃料燃燒技術(shù)上,我國的理論與20世紀60年代至70年代，國內的高校和科研設計科研尚能跟上國際先進(jìn)水平,但實(shí)際使用情況還比單位與工廠(chǎng)結合開(kāi)展了大量的試驗研究工作,取得較落后。了一些成果。20世紀70年代北京鋼鐵學(xué)院、東北工學(xué)院等高校陸續建立了冷熱態(tài)試驗臺，為國內燃2國內燃料爐技術(shù)燒器的開(kāi)發(fā)研制與科學(xué)鑒定工作提供了物質(zhì)基礎?，F代意義上的工業(yè)爐應該具有:高效的燃燒裝收騙日期: 201-09-08作者簡(jiǎn)介:解文書(shū){1963-).男,教授級高級工程師,主要從事工業(yè)置可靠YH中國煤化工利用裝置,穩定爐窯的設計及科研工作。CNM H G符合環(huán)保要求的煙氣排放。它涉及到冶金、機械、建材、化工、電子等11綜s:械機護投水分析多個(gè)行業(yè)，因此從某種意義上講,工業(yè)爐的技術(shù)水平蓄熱式燒嘴的關(guān)鍵技術(shù)在于:蓄熱體的結構形反映了一個(gè)國 家工業(yè)的綜合水平。式換向閥及換向控制、NO,的控制。2.1燃燒裝置(1)蓄熱體燃嬈裝置是燃料爐的核心,其要求是:高效、節評價(jià)蓄熱體性能時(shí),溫度效率和壓力損失是重能和高性能:進(jìn)入20世紀90年代后，我國先后自要的參數。煙氣在不通過(guò)旁通時(shí)溫度效率可達行開(kāi)發(fā)研制了多種新型燃繞器。其中有:平焰燒嘴、90%~94%。蜂窩型蓄熱體壓力損失為1 000 Pa。高速饒嘴、自身預熱燒嘴和低氧化氮燒嘴箏。近年對于使用臟煤氣的場(chǎng)臺,蓄熱體必須考慮在不間斷來(lái)義研制成功蓄熱式燒嘴:生產(chǎn)情況下易于清洗。2.1.1 高速燒嘴(2)換向閥及換向控制在熱處理燃料妒中,由于爐內溫度均勻性要求煙氣和空氣的切換是必須的。切換時(shí)間通常設較高.高速保溫自挖燒嘴得到“泛應用。其特點(diǎn)是:定在 20~ 30s,每年的動(dòng)作次數將達上百萬(wàn)次,因而(1)高速氣流強化了爐內氣流循環(huán)，提高了爐溫切換閥機械的可靠性和耐久性就相當重要。換向閥的均勻性,比較適合爐膛截面較大的爐子使用;本身宜采用旋轉式,旋轉角度越小越好,閥的換向必(2)高速氣流強化了爐內對流傳熱,改變了過(guò)去須采用可靠性高的驅動(dòng)裝置,盡可能采用氣體驅動(dòng)。妒內傳熱機理的概念:不僅工件升溫較快ti且在保換向時(shí)間可以在換向控制器中根據實(shí)際情況進(jìn)行調溫石期工件溫度與爐膛溫度趨向-致;整。(3)內于高速氣流充滿(mǎn)了爐內各處，燒嘴布置方(3)NO2的控制式以及排姻口位置也比較隨意。這樣.在爐子設計由于助燃空氣溫度的提高,使火焰溫度上升而時(shí)即可采用大容量小數量的燒嘴，且可以用單個(gè)大增加NO,排放量。單純從結構上考慮,降低蓄熱燃排姻口代替多個(gè)小排煙口,從而使妒體結構簡(jiǎn)單化。燒中NO,濃度的基本方法是采用二段燃燒法。一(4)現在的高速饒嘴本身配有自動(dòng)點(diǎn)火、火焰監次燃燒區域是還原燃燒,二次燃燒區域是低氧燃燒,測和自動(dòng)調節等裝置:控制采取先進(jìn)的脈沖控制方借此來(lái)降低NO,的濃度。低NO, RCB燒嘴具有高法。根據熱處理T藝在各溫度控制范圍內的供熱需的熱回收率、高速火焰特性,而不會(huì )因為較高的空氣求量.控制各個(gè)饒嘴大小火交替頻率既保持了高速預熱溫度造成高NO,生成率。爾流強制循環(huán)效果,又保證了控溫精度。蓄熱燃燒技術(shù)已在冶金工業(yè)的熔鋁爐、鋼包烘(5)高速燒嘴產(chǎn)生的高速高溫氣流既有有利于烤器.加熱爐、臺車(chē)式熱處理爐、裝輻射管的氣體滲妒溫均勻的.面， 又有燒嘴噪音高和燒嘴磚壽命低碳爐以及氫氣單式退火爐中得到了應用。的缺點(diǎn)2.1.3 平焰燒嘴2.1.2 蓄熱式燒嘴平焰燒嘴的火焰呈圓盤(pán)平臺形狀，加強了爐墻蓄熱式燒嘴是20世紀80年代初英國的HOT-對工件的輻射作用,最適合在加熱爐上使用。冷爐WORK公司和英國煤氣公司臺作首次開(kāi)發(fā)的，稱(chēng)為升溫速度可提高40%- 50%，加熱速度快,可避免RCB型饒嘴( Regenerative Ceramic Burner)。工件過(guò)熱,改善加熱質(zhì)量,金屬氧化少, :一般燒損率一個(gè)RCB燒嘴單元至少由2個(gè)燒嘴、2個(gè)蓄熱為0.7%一1.4%。體、氣體切換閥和相關(guān)控制系統組成。燒嘴和蓄熱2.1.4自身預熱燒嘴體成對出現，在一個(gè)燒嘴的助燃空氣通過(guò)蓄熱體燃自身預熱燒嘴是一種把燃燒器換熱器、排煙裝燒供熱時(shí)，另個(gè)燒嘴充當排煙的角色,同時(shí)加熱蓄置組合為一體的燃燒裝置。它不僅供給爐子熱量,熱體、當這個(gè)蓄熱體充分加熱后,切換系統動(dòng)作使系而且利用了廢氣余熱,從而達到節能的目的?？諝饨y反向運行，被助燃空 氣冷卻的蓄熱體輪流地由離預熱溫度可達500 C ,適合于加熱熔化、熱處理等各升妒子的高溫氣體加熱。由于最后排出的煙氣溫度類(lèi)爐子。只有150~200C.切換閥在低溫下工作,同時(shí)排出2.2爐中國煤化工燃燒廢氣的風(fēng)機也在低溫下工作,標準設計的風(fēng)機2.2. 1YH ;CNMHG就可以滿(mǎn)足要求?，F代工業(yè)爐應盡量選用耐高溫.具有高強度和12