蓄热式连续加热炉炉膛压力问题研究

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1、第30卷第1期工业炉Vol.30No.12008年1月IndustrialFurnaceJan.2008蓄热式连续加热炉炉膛压力问题研究1，21111谢国威，蔡九菊，孙文强，王爱华，董辉（1.东北大学国家环境保护生态工业重点实验室，辽宁沈阳110004；2.中钢集团鞍山热能研究院，辽宁鞍山114004）摘要：蓄热式连续加热炉炉膛压力偏高且波动频繁，在一定程度上影响着炉子的单位燃耗和使用寿命。对比换热式、蓄热式两类加热炉在结构及操作上的不同，得知炉内气体流动状况是影响炉膛压力的主要因素。运用气体流动相关知识，建立炉气流动模型，研究沿炉宽方向上的压力分布。结果表明，沿炉宽方向上炉

2、膛压力高于空、煤气喷口压力和排烟口压力；流量增加时，炉膛压力明显升高；蓄热式炉的宽度尺寸超出允许范围后，压力问题突出。关键词：加热炉；蓄热；压力分布；热工过程；流动模型中图分类号：TF061.2文献标识码：A文章编号：1001-6988（2008）01!0008"03StudyonPressureonRegenerativeContinuousReheatingFurnace1，21111XIEGuo!wei，CAIJiu!ju，SUNWen!qiang，WANGAi!hua，DONGHui（1.SEPAKeyLaboratoryonEco!industry，Northeas

3、ternUniversity，Shenyang110004，China；2.SinosteelAnshanResearchInstituteofThermo!energy，Anshan114004，China）Abstract：Specificfuelconsumptionandusefullifeperiodoffurnacesareaffectedbyitshigherandfluctuatingpressureinsomedegree.Itisconcludedthatcurrentpositionisthemainfactorwhichaffectspressurei

4、nregenerativeheatingfurnacesgreatlythroughcomparingitsstructuresandoperationswithgen-eralones.Fluegasflowmodelisestablishedbasedongasflowtoresearchthepressuredistributionalongthewidthoffurnaces.Itisfoundthatpressureinhearthishigherthanthatatjetsorexhaustports.Anditrisesobviouslywhengasvolum

5、eflowincreases.Theconclusionthatpressureproblemsmaybereleasedbylimitingfurnacewidthisalsoreached.Keywords：reheatingfurnace；regeneration；pressuredistribution；thermalprocess；flowmodel蓄热式连续加热炉（简称蓄热式炉，下同）是利泛应用了蓄热式炉，一些大型企业也在关注该技术用蓄热式技术回收烟气余热的新型连续加热炉。同的最新进展。现有蓄热式炉亟待解决的一个问题是换热式连续加热炉（简称换热式炉，下同）相比，蓄

6、热炉膛压力偏高且波动频繁。炉膛压力高容易造成进、式炉具有炉型结构紧凑、NOx排放少、节能环保等特出料炉门冒火、水封槽烧红、炉体四周CO浓度上升点。由于其可使燃料和空气预热到较高的温度甚至超标，导致炉体周围操作环境的恶化，进而影响（800～1100℃），以高效利用高炉煤气等低热值燃加热炉设备的安全运行，特别是当钢坯冷装料或煤[1]料，故蓄热式炉在我国冶金工业领域中具有非常广气流量较大时，现象更为明显。据文献介绍，广钢、[2][3][4][5][6][7][8]阔的应用前景。目前，大多数中小冶金企业已经广临钢、杭钢、南钢、济钢、合钢、马钢、澄钢、[9]承钢等国内一些企业的蓄热式炉

7、在试生产或运行过程中都存在炉膛压力高、炉体冒火的现象。因此，收稿日期：2007-11-26研究其炉膛压力问题具有十分重要的现实意义，但基金项目：国家重点基础研究发展计划（973）资助项目（2005CB724206）有关这方面的研究鲜有报道。基于此，本文拟研究蓄作者简介：谢国威（1976—），男，博士研究生，研究方向为工业炉窑热工特性及优化控制.热式炉内沿炉气流动方向的压力分布及特点。8工业炉第30卷第1期2008年1月1蓄热式炉和换热式炉的对比2炉气流动模型经对比可以发现，蓄热式炉的炉膛压力普遍高实际上