蓄热式轧钢加热炉的发展及其优缺点__tr

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1、第3l卷第3期河北理工大学学报(自然科学版)Vo1．31No．32009年8月JournalofHebeiPolytechnicUniversity(NaturalScienceEdition)Aug．2009文章编号：1674-0262(2009)03-0012-04蓄热式轧钢加热炉的发展及其优缺点王永强，陈连生，李娜，王涛(河北理工大学冶金与能源学院，河北唐山063009)关键词：蓄热式燃烧技术；轧钢加热炉；工作原理；优缺点摘要：蓄热式燃烧技术(HATC)被誉为21世纪的关键技术之一，它经历了两个重要的发展阶段而趋向成熟，此技术应用在轧钢加热炉上称为蓄热式轧

2、钢加热炉。从蓄热式燃烧技术的发展状况入手，介绍了蓄热式轧钢加热炉工作原理和类型，分析了蓄热式轧钢加热炉的优缺点。中图分类号：TF061文献标志码：A0引言目前，大多数钢材仍然以热轧方式生产，加热炉是热轧车间主要的设备之一，也是轧钢厂能源消耗的主要环节。降低能源消耗可降低生产成本、减少环境污染，提高企业的经济效益和社会效益。因此，一直以来人们致力于加热炉的改进与革新，尤其是上世纪七十年代发生的石油危机更加促进了加热炉节能减耗的研究。初期该领域的研究主要集中在炉型结构的改进、烧嘴类型的更新以及加热工艺等方面。这些方面的研究成果对节能减耗起到了积极的作用，但是并没有从

3、更本上改变传统燃烧方式和燃料使用，直到2O世纪9O年代初，加热炉的燃烧技术才取得的突破性的进展，出现了蓄热式高温空气燃烧技术(HTAC)。新技术的应用大大降低了能源的消耗和环境的污染，经过十多年的不断完善此技术已被誉为21世纪关键技术之一。蓄热式高温空气燃烧技术应用在轧钢加热炉中称为蓄热式轧钢加热炉。由于工作原理特殊，所以和传统的加热炉相比蓄热式加热炉具有很多优点，例如：可节省燃料、降低燃烧噪声、降低CO和NO的排放等。优点固然值得肯定，但是从实际的生产中的应用来看蓄热式加热炉还存在一些缺点。1蓄热式燃烧技术的发展状况蓄热式燃烧技术经历了两个重要的发展阶段而趋向

4、成熟。1982年英国的HotworkDevelopment公司和BritishGas公司合作开发了用于小型玻璃熔化炉中的蓄热式陶瓷燃烧器(RegenerativeCeramicBurener-RCB)，节能效果十分显著。之后，这种燃烧器被广泛应用于英国和美国的钢铁和铝工业，后来这种技术逐渐被应用在其他领域。这种早期开发的高温空气燃烧技术一般被称为“第一代再生燃烧技术”。早期开发的蓄热式高温空气燃烧技术存在的不足是：预热能力不够，不能实现所谓的“极限余热回收”；NOX排放量比较大等。经过十多年的发展，科研工作者解决了上述问题，到了2O世纪9O年代此技术发展成为真正

5、意义上的“蓄热式高温空气燃烧技术”。蓄热式高温空气燃烧技术(HighTemperatureAirCombus—tion—HTAC)，亦称为无焰燃烧技术(FlamelessOxidationCombustion--FLOX)或贫氧稀释燃烧技术(LowOx—ygenDilutionCombustion--LOD)或低氮氧化物燃烧技术(1owNOxInjectionCombustion--LNI)，是由日本学者田中良一等人提出的一种全新概念燃烧技术，它把回收烟气余热和高效燃烧及降低NO排放等技术有机地结合起来，从而实现了极限节能和极限降低NO排放量的双重目的。而且，这

6、种技术开创了针对燃用清收稿日期：2008—12-01第3期王永强，等：蓄热式轧钢加热炉的发展及其优缺点l3洁或较清洁的气体和液体燃料的工业炉开发应用蓄热式高温空气燃烧技术的瓶时代。使用这种极限余热回收和低NO排放的蓄热式烧嘴的燃烧技术被称为“第二代再生燃烧技术”。我国在1992年进行了第一座高效蓄热式工业炉工业试验，目前大多数轧钢厂都采用了蓄热式加热炉，并且各厂家结合自身的实际情况进行了各种改进，可以说在某些方面我国蓄热式加热炉的开发应用水平居世界前列。截止2005年已在国内建设投产了30多座蓄热式轧钢加热炉，它们在钢铁工业节能减耗、降低环境污染方面发挥着重要的

7、作用。2蓄热式轧钢加热炉的工作原理及类型2．1工作原理．蓄热式加热炉可用高炉煤气作为燃料，它的工作原理不同于传统加热炉。空气一煤气双预热蓄热式加热炉是蓄热式加热炉的一种普遍形式，主要由换向系统、蓄热体、控制系统、供风及排烟系统组成，工作原理如图1所示。在A状态时，煤气和助燃空气经换向阀进入左侧蓄热室，分别被空气蓄热体A和煤气蓄热体A加热，预热后的高温空气和煤气分别从各自的喷口喷出，然后在炉膛内进行燃烧，燃烧产物对坯料进行加热后，烟气通过右侧喷口进入右侧蓄热室，高温烟气中的潜热大部分释放给右侧蓄热室内的蓄热体B将蓄热体加热，然后以150℃的低温经过换向阀，由排烟机

8、排人大气中。几分钟后，控