太钢三轧厂2_加热炉蓄热式htac技术节能改造实例

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1、太钢三轧厂2#加热炉蓄热式HTAC技术节能改造实例吴道洪1武庆明21北京神雾热能技术有限公司2太原钢铁（集团）有限公司机动处 摘要：介绍了太钢三轧厂2号加热炉蓄热式改造情况，并对应用效果进行了分析，结果表明，三轧厂2＃加热炉采用蓄热式高温空气燃烧技术进行节能改造是成功的，使我公司轧钢加热炉的技术水平上了一个新的台阶。关键词：节能；蓄热 1概况太钢三轧厂原为年产量40万吨的650开坯厂，由于产品结构的调整，1995年经过工艺改造，现己变为年产20万吨高速线材的生产厂，产品以特钢为主1Cr18Ni9Ti、冷墩钢等，有少量的普钢规格为Φ5.5

2、～Φ16mm。该厂配有两座推钢式燃油加热炉，设计能力为65t/h，一台生产一台备用。三轧厂2＃加热炉自1989年大修以来，到2001年已使用十多年的时间，尤其是在改建高线前，该炉长期超负荷运行，炉底存留的熔融钢液渗漏到基础，对基础和炉墙造成严重的侵蚀，炉墙和炉顶也出现了不同程度的开裂和剥落，炉子的加热段、均热段钢结构变形严重。由此造成该炉的能耗高、加热质量差、氧化烧损严重。2＃炉的状况己不能适应高速线材生产的要求，为此公司对定三轧厂2＃加热炉进行节能改造。2改造方案根据当前加热炉燃烧技术发展的现状调查，神雾公司蓄热式高温空气燃烧技术已经

3、比较成熟，在我国一些大型的加热炉上得到了成功的应用，取得了明显的节能效果[1]。我们决定运用该项技术对2＃加热炉进行蓄热式改造。2.l加热炉炉体加热炉炉体基础基本不变，加热炉的砌砖尺寸与原尺寸一致。加热炉炉墙和炉顶采用整体浇注方式。通过加强绝热，适当减少孔洞，提高气密性等措施，相应地降低炉子外壁温度和散热损失并改善操作环境。原2＃加热炉采用三段多点供热方式，炉顶曲线比较复杂。改造后，2＃炉仍采用三段炉型，加热段、均热段上下四点供热。加热段、均热段炉顶为同一标高的平顶，中间用竖隔墙隔开。炉顶曲线比原炉顶简单而且易施工。炉底水管采用水平炉底

4、，用两根纵水管，横水管间距为2320mm，管底比控制在0.5以下。同时改进炉底管支撑，采用半热滑轨和高强度浇注料对炉底管实行绝热包扎，以降低水管的热损失。原2＃炉的加热能力为65t/h，经公司有关技术人员多次论证，认为该厂自改为高线后年产量均在20万吨以下，如还设计为加热能力65t/h的炉子，该炉将长期处于低负荷状态，不利于节能，所以，决定将该炉的加热能力设计为45t/h，短时间可达到55～60t/h。本次改造仍采用原推钢方式及推钢设备。三轧厂2号加热炉的技术性能如表1。表12号加热炉的技术性能名称单位改造前数据改造后计算数据炉子用途 

5、钢坯轧前加热钢坯轧前加热加热钢种 炭素钢及合金钢炭素钢及合金钢坯料尺寸mm215×175×（3000～3550）215×175×（3000～3550）钢坯入炉温度℃常温常温钢坯加热温度℃1250～13001250～1300炉子产量t/h6545有效炉底强度kg/m3.h678587～463燃料 筑路油发生炉煤气燃料发热量kJ/Nm338056（kJ/Kg）5645最大燃料消耗量Nm3/h2200(kg/h)9800GJ/h83.755.3最大空气消耗量Nm3/h2625511663最大烟气量Nm3/h2754019405空气预热温度℃4

6、501000～1100烧嘴形式 普通燃油烧嘴蓄热式烧嘴炉底管冷却方式 汽化冷却汽化冷却可比单耗kg标煤/t钢72.8～7842 2.2燃烧系统本次2号炉改造中，主要是燃烧系统的改造。采用“北京神雾”开发研制的单预热空气蓄热式烧嘴，由空气蓄热室，煤气喷枪和点火系统组成。煤气不预热。蓄热室采用蜂窝状陶瓷体砌筑而成，其单位体积的传热能力相当于陶瓷小球蓄热体的2.6倍，蜂窝状蓄热体在气流通过时，其阻力远小于陶瓷小球蓄热体的阻力。蓄热式燃烧器的工作原理如图1所示。图1蓄热式燃烧器的工作原理从鼓风机出来的常温空气由换向阀切换进入蓄热式烧嘴B后，再经

7、过蓄热式燃烧器B时被加热，在极短的时间内常温空气被加热到接近炉膛温度（一般比炉温低50～100℃），被加热的高温空气进入炉膛后，卷吸炉内周围的烟气形成一股含氧量大大低于21%的稀薄贫氧高温气流，同时往稀薄空气附近注入燃料，燃料在贫氧（2～20%）状态下实现燃烧；与此同时，炉膛内高温热烟气通过蓄热式烧嘴A，将显热储存在蓄热式烧嘴A内，然后以低于150℃的低温烟气经过换向阀排出。工作温度不高的换向阀以一定的频率进行切换，使两个蓄热式烧嘴处于蓄热与放热交替工作状态，从而达到节能和降低NOX排放的目的。每个烧嘴都自带点火系统，在冷炉以及炉温低于

8、800℃的工况下，点火系统始终处于工作状态。因此，任何情况下开主煤气都能保证点燃，烧嘴工作十分安全。这也为烘炉和冷炉升温提供了极大方便。不需要设置单独的点火烧嘴，既简化了系统操作，又节省了烘炉费用。蓄热式烧