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

2、为Φ5.5～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

3、高温空气燃烧技术已经比较成熟，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

4、且易施工。炉底水管采用水平炉底，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

5、称单位改造前数据改造后计算数据炉子用途 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

6、气量Nm3/h2754019405空气预热温度℃4501000～1100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

7、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

8、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