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步進(jìn)式加熱爐的七大節(jié)能技術(shù)

發(fā)布時(shí)間：2017-12-26 發(fā)布人：admin

在冶金行業(yè)中，軋鋼加熱爐是軋制生產(chǎn)線主要的耗能設(shè)備之一。合理利用加熱爐節(jié)能技術(shù)，提高燃料利用率，降低能源消耗，減少鋼坯氧化燒損，提高加熱質(zhì)量，具有非常重要的意義。以下七種節(jié)能技術(shù)是在窯爐運(yùn)行中，不斷的實(shí)踐所得出的。

一、空氣蓄熱式燃燒技術(shù)

加熱爐采用空氣蓄熱和煤氣換熱綜合燃燒技術(shù)，煤氣經(jīng)過麻花插件管式換熱器預(yù)熱，煤氣預(yù)熱溫度350℃空氣采用蓄熱式燃燒技術(shù)，把20℃的助燃空氣預(yù)熱到850?900高溫，達(dá)到煙氣余熱的極限回收，提高燃燒介質(zhì)物理熱，從而降低燃料消耗，提高加熱爐熱效率30%，是節(jié)能、環(huán)保的新技術(shù)。

采用蓄熱式燃燒技術(shù)，爐內(nèi)火焰流動(dòng)與傳統(tǒng)加熱爐比有很大的區(qū)別，廢氣橫向流動(dòng)，燒嘴成對(duì)工作，燒嘴布置于加熱爐兩側(cè)，其中一側(cè)燒嘴工作時(shí)另一側(cè)燒嘴排煙蓄熱。一側(cè)燒嘴噴出的火焰被對(duì)側(cè)燒嘴吸引，這相當(dāng)于加長(zhǎng)了火焰長(zhǎng)度，因此加熱爐寬度方向的溫度較傳統(tǒng)加熱爐均勻。

采用蓄熱式燃燒技術(shù)后，加熱溫度均勻，鋼坯加熱質(zhì)量好，不發(fā)生粘爐事故煤氣、空氣蓄熱后，采用低氧擴(kuò)散燃燒技術(shù)，形成與傳統(tǒng)火焰迥然不同的新型火焰型，爐內(nèi)燃燒氣氛較好，鋼坯升溫較快，鋼坯氧化燒損可減少0.3%?0.5%。

二、燃燒裝罝和燃燒方式

棒材廠型鋼車間加熱爐采用空氣單蓄熱上下組合式燒嘴，共計(jì)52個(gè)單蓄熱燒嘴單蓄熱組合式燒嘴，每段燒嘴可以單獨(dú)調(diào)節(jié)，蓄熱式燒嘴成對(duì)工作，二者交替變換燃燒和排煙工作狀態(tài)，燒嘴內(nèi)的蓄熱體相應(yīng)變換放熱和吸熱狀態(tài)成對(duì)的燒嘴分設(shè)于爐膛的A側(cè)和B側(cè)，當(dāng)A側(cè)燒嘴燃燒時(shí)，空氣流經(jīng)積蓄了熱量的蓄熱體而被加熱，與此同時(shí)，B側(cè)燒嘴排煙，煙氣熱量被蓄熱體吸收進(jìn)行蓄熱如此周而復(fù)始，通過蓄熱體這一媒介，出爐煙氣的余熱被轉(zhuǎn)換成空氣的物理熱，而得到回收利用。

蓄熱式燒嘴的空氣噴口和煤氣噴口為上下組合，燒嘴安裝在爐膛上部時(shí)，空氣噴口在上，煤氣噴口在下，空、煤氣流上下斜交混合，燒嘴安裝在爐膛下部時(shí)則反之，是煤氣噴口在上，空氣噴口在下，也就是靠近坯料上表面和下表面的都是煤氣流?？铡⒚簹饣旌先紵幸粋€(gè)短暫的過程，在這個(gè)過程中，與坯料表面接觸的氣氛是還原性或微還原性的，坯料氧化較緩慢，氧化燒損減少0.45%，這是組合式蓄熱式燒嘴的明顯特性。

通過蓄熱式燒嘴，煙氣排出溫度可降到150℃以下，空氣可預(yù)熱到850 ℃以上，熱回收率達(dá)到85%以上，溫度效率達(dá)到90%以上。這樣不僅可以節(jié)約大量能源，向大氣排放的煙氣量也大幅下降，有很好的環(huán)保效果。

三、高熱值煤氣換熱式燃燒技術(shù)

由于棒材廠加熱爐采用混合煤氣做燃料，燃料熱值10450 kJ/m3以上，該燃料熱值較高，若煤氣也采用蓄熱式，這樣空氣和煤氣的溫度都在10000℃，燃燒產(chǎn)物的理論燃燒溫度很高，在以往的工程項(xiàng)目中高熱值煤氣采用蓄熱式燃燒存在運(yùn)行不十分穩(wěn)定，且不適合優(yōu)特鋼的低溫入爐要求。根據(jù)實(shí)際情況，為了更好地降低燃料消耗，適應(yīng)優(yōu)特鋼低溫入爐、緩慢加熱的要求，對(duì)煤氣采用常規(guī)預(yù)熱，煤氣預(yù)熱溫度350 ℃。

四、變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用

變頻調(diào)速技術(shù)是通過改變電動(dòng)機(jī)定子電源頻率來改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，相應(yīng)地改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和工況，使其工況適應(yīng)加熱爐運(yùn)行的變化，采用變頻調(diào)速技術(shù)的節(jié)電效果明顯。由于軸功率P與轉(zhuǎn)速n的立方成正比，即功率與轉(zhuǎn)速n成3次方的關(guān)系下降，轉(zhuǎn)速降低后運(yùn)行風(fēng)機(jī)降耗作用明顯。鼓風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速技術(shù)，控制電機(jī)轉(zhuǎn)速在額定值的65%左右，在滿足加熱爐供風(fēng)、排煙條件下調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，節(jié)電率可達(dá)30%，節(jié)電經(jīng)濟(jì)效益顯著。

五、爐墻結(jié)構(gòu)及材料

通過以上爐墻熱損失的計(jì)算與選型，棒材廠加熱爐采用性能良好的耐火澆注料進(jìn)行整體澆注爐墻，采用復(fù)合絕熱層結(jié)構(gòu)完善爐體絕熱。復(fù)合爐墻分為4層，工作層的低水泥澆注料具有良好的耐高溫性能，尤其是加熱段爐墻，使得爐襯整體壽命得到很大提高。次工作層的輕質(zhì)磚一方面具有良好的高溫隔熱性能，另一方面起到了錨固磚托架的作用，避免澆注料振搗中錨固磚懸臂受力。最外層的耐火纖維板和耐火纖維毯制品具有突出的隔熱效果，由于材料的比熱容小，熱導(dǎo)率低，所以爐襯的蓄熱絕少，促使?fàn)t子升溫速度快，提高了燃燒效率。

六、穩(wěn)定爐內(nèi)壓力

控制爐內(nèi)壓力不僅與節(jié)約燃料有關(guān)，而且能通過控制爐內(nèi)壓力分布，達(dá)到強(qiáng)化爐氣循環(huán)和均勻爐溫的作用。爐內(nèi)壓力過高時(shí)，高溫?zé)煔鈱⒁莩鰻t外，造成熱損失。爐內(nèi)壓力過低時(shí)，爐口及不嚴(yán)密處吸入冷空氣，導(dǎo)致離爐煙氣帶走的熱損失增加。

爐內(nèi)壓力過高過低都將導(dǎo)致熱損失增加，為了減少上述熱損失，采取控制技術(shù)方式達(dá)到適時(shí)調(diào)整煙道閘板開度，以保持在正常爐內(nèi)壓力值。

七、汽化冷卻技術(shù)的應(yīng)用

步進(jìn)式加熱爐采用強(qiáng)制汽化冷卻技術(shù)，等質(zhì)量的飽和水蒸氣，壓力越高，汽化潛熱越大，帶走的熱量越多，可實(shí)現(xiàn)省能、省電、省水。能夠?qū)⒒厥盏臒崃坑行У赜枰岳?，減少被加熱鋼坯上的黑印，延長(zhǎng)爐內(nèi)冷卻構(gòu)件的壽命，使加熱爐運(yùn)行更加安全可靠。

步進(jìn)梁式加熱爐強(qiáng)制汽化冷卻系統(tǒng)是由軟水處理系統(tǒng)、給水泵、汽包、循環(huán)泵、柔性組件等設(shè)備組成。冷卻工藝流程為：軟水-軟水箱-軟水泵-除氧器-給水泵-汽包-下降管-熱力循環(huán)泵-分配聯(lián)箱- (固定梁)-進(jìn)口步進(jìn)裝置-活動(dòng)梁-出口步進(jìn)裝置- 上升管-汽包-蒸汽分離送入廠區(qū)網(wǎng)管。

循環(huán)水進(jìn)入每組固定梁、活動(dòng)梁時(shí)，采用自動(dòng)控制進(jìn)行水量調(diào)節(jié)，使水量根據(jù)每組熱負(fù)荷的大小得到合理分配。汽水混合物回到汽包后，進(jìn)行汽水分離，蒸汽貯存于汽包上部，并按外供葙要的參數(shù)將蒸汽送到用戶，水則貯存于汽包下部，與補(bǔ)充水一起參加再循環(huán)。

加熱的鋼坯與水冷卻梁接觸處，由于采用強(qiáng)制汽化冷卻技術(shù)，使水梁冷卻溫度較傳統(tǒng)水冷卻升高，改善鋼坯加熱質(zhì)量，減少因“黑印”而造成成材率降低的因素，成材率提高0.5%。提高循環(huán)水循環(huán)倍率，減少設(shè)備安裝空間。