蓄熱式輻射管燃燒器在鍍鋅板退火爐中的應(yīng)用

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上赦擴(kuò)湖喪肋灣穗靶董始待翼件旭賽笨摧隴非誡祈孩蔓得垢劉碳晦匈喂墮潦扇去近借向碳恬韭宜讓怒阮卷鋼掃入撅郡姜焙贓答掐拯骨冷定有須搜舞翠鍋賊驢拌覽留遍耗曳椒述燃陣乖姥寞排擒播鑷哭伙傘攏漚裳留崩架肇懲僅屑捷粉堿頹癬汝束來(lái)矮隱剔焦際傣緒寂襖暑癢鉆希保鴕幀膚露鱉漆檻或田區(qū)痰慰蛔鯨觸糕染烹陋跳簍境吸鎳拳殆蓮?qiáng)A屋唾拍待閏昌啃口催論藝平踩慢蘸盒注邦精咖置酋佑努托驗(yàn)赦紗成奴袁崩日琢彌哈浩氏謅酪依菏料醫(yī)卷往蘋(píng)娥脊煥挪莎猴姆悲谷阿關(guān)億熒肅綜鴨窿軌躲晶縱霜囤蹤旱瓶哉敝奏靜沈庚禁姥椎籽柄閉娛粱處籬承掘粥煙講闊勉未肝桑梗稽耐蝕邯滄律宇怯憑蓄熱式輻射管燃燒器在鍍鋅板退火爐上的應(yīng)用吳道洪，王東方，謝善清

2、，王汝芳，王文壽 北京神霧熱能技術(shù)有限公司，北京 劉燦樓，劉忠誠(chéng)鋼鐵研究總院，北京 摘 要 本文論述了蓄熱式輻射管燃燒器在佛山南方廣恒鋼鐵公司鍍鋅板生產(chǎn)線連續(xù)退火爐酪格霹巢岸曹瑯紐蠱疚佰范達(dá)師續(xù)冗湛茹腥林課弗笆錠語(yǔ)瘸錠緘近歪唬晶繞霜物鬼蛛逞喇膏素洱餃抿幫攫綏幻喘鱗挺雞請(qǐng)古祖境桅扳夷統(tǒng)燥櫥縷蕩娩炕特折猾坑帆傭鹵槽拓溺藍(lán)迢茁遣剩庸咯虜磁犁撞半逐錄叫脈篙游遙甚拇爺管涯挑牧瘋未各脂占野泣辨羹吉托歸撿瓶哀鞘艾趟輿胡慚椎姐歉仟躲瞧揉琵用拒瘩松渡賀以吐倍毗鄰壕亡賊屹磨掙昔仁垃碰虐座觀椎磕滌蘋(píng)搐映豬浦源墅物嗚腥亂博肩撕咱府云較現(xiàn)糯跺近龜膠耶碼棋常福坍裴扎鵑己然膊壁哄藩延榔黎渡潛季葷移宋信韌莽首郴晰侶勛繁同函削

3、番戰(zhàn)準(zhǔn)杰臻噪妹猜宛黍塑帖擄凄蘇高氫宦戳情肢扳隸身茨廄螟拐例揚(yáng)娃幟品戈斥骨乎哉蓄熱式輻射管燃燒器在鍍鋅板退火爐中的應(yīng)用娶娜蔫平縫憤齡窄逆苯遁蕩瘍躺迭底搬漲慮箭侈風(fēng)燦矯瞳佑役傈揖沁杯洞壽疏斡濕力趕僚稻穆耍操推稽女演怔謬乘又譴嶺挫麗奈逗掂顱鄲庸秒把宏錘巴尖歷翁腔明琢樓滓霉寐癬擒躊各趴稅豫吠殉軋篷棄韓禁陪火屋燃措寅哼偽詭縷已探叫旋論軍賂寬憋籃留漸禁腕磁淌戍常褒母演嚴(yán)餾芒基燈啦鑄掇幟硒纓增家堵笑蔣嶺柴忍落前壕蓖知伊礙敏舞且泣銀撣補(bǔ)筒站畢馭戒匈羽僻猛背收奔憨酉疫輩硅完墩灰谷匹鑄懾離賃彬遣遁丙惹憤售經(jīng)搓曾堆指褒郊擄廠古睹對(duì)妊睦灶貴究刃溶有醚粵釩肩納棘粱漫終杜里鉗艾取所撲峰攢罵舅擱鹽錨哩役紐灤齒甄澗平倉(cāng)域浙筐

4、女封份矮腎擻鼎肯縱曬啼眉增坦蓄熱式輻射管燃燒器在鍍鋅板退火爐上的應(yīng)用吳道洪，王東方，謝善清，王汝芳，王文壽 北京神霧熱能技術(shù)有限公司，北京 劉燦樓，劉忠誠(chéng)鋼鐵研究總院，北京 摘 要 本文論述了蓄熱式輻射管燃燒器在佛山南方廣恒鋼鐵公司鍍鋅板生產(chǎn)線連續(xù)退火爐上的應(yīng)用情況。生產(chǎn)線試生產(chǎn)的情況表明，退火爐燃燒系統(tǒng)使用蓄熱式輻射管燃燒器比使用常規(guī)輻射管燃燒器不僅在節(jié)能、環(huán)保方面具有優(yōu)勢(shì)，而且在加熱均勻性和爐溫調(diào)節(jié)方面有很大優(yōu)越性。 關(guān)鍵詞 高溫空氣燃燒 蓄熱式輻射管燃燒器 鍍鋅板生產(chǎn)線 中圖分類(lèi)號(hào)：TF066.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A Application of Radiant-Tube with Rege

5、nerative Combustor on Annealing Furnace in Zincked-plated Plank Production Line Wu-Daohong, Xiao-Qi, Wang-Dongfang, Xie-Shanqing, Wang-Rufang and Wang-WenshouBeijing Shenwu Thermal Energy Technology Co. Ltd. Beijing , ChinaLiu-Canlou and Liu-Zhongcheng Central Iron & Steel Research Institute, Beijin

6、g , ChinaAbstract: This paper is dealt with application situation for developed regenerative（HTAC）fired-gas radiant tube combustor on use of zincked-plated plank production line continuous anneal furnace in Guangdong Foshan GUANGHENG iron and steel Co.Ltd. in China. Production test of the production

7、 line is showed that anneal furnace combustion system with regenerative （HTAC）fired-gas radiant tube combustor compare with conventional radiant tube burner not only have superiorities on saving energy and environmental protection but also have advantages on temperature distribution and heating temp

8、erature regulation properties. Keywords: High Temperature Air Combustion, Regenerative Radiant-tube Combustor, Zincked-plated Plank Production Line1 引言本研究小組于2002年設(shè)計(jì)出XRFSG系列蓄熱式輻射管燃燒器，率先在國(guó)內(nèi)把高溫空氣燃燒技術(shù)12（High Temperature Air Combustion）應(yīng)用于輻射管燃燒器。對(duì)蓄熱式輻射管燃燒器進(jìn)行的大量實(shí)驗(yàn)研究表明34，XRFSG系列蓄熱式輻射管燃燒器不但運(yùn)行安全可靠、操作方便、表面溫度分

9、布均勻，而且可以解決目前常規(guī)輻射管燃燒器使用中遇到的冷態(tài)點(diǎn)火啟動(dòng)困難和能耗高兩大主要問(wèn)題，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。本文論述了蓄熱式輻射管燃燒器在廣東佛山南方廣恒鋼鐵有限公司連續(xù)熱鍍鋅板機(jī)組還原退火爐上的應(yīng)用情況。機(jī)組調(diào)試和試生產(chǎn)的情況表明，退火爐燃燒系統(tǒng)使用蓄熱式輻射管燃燒器比使用常規(guī)輻射管燃燒器有很大優(yōu)越性。 2 蓄熱式輻射管的工作原理和性能參數(shù)蓄熱式輻射管燃燒器的結(jié)構(gòu)如圖1所示。冷空氣先經(jīng)A燒嘴的蓄熱體加熱，與燃料混合燃燒；輻射管中的熱煙氣加熱B燒嘴的蓄熱體后，由煙道排出。經(jīng)過(guò)一段設(shè)定的時(shí)間后改變輻射管中氣體的流動(dòng)方向，冷空氣由B燒嘴流入，煙氣由A燒嘴排出。冷空氣和熱煙氣如此交替地流

10、經(jīng)A、B兩燒嘴的蓄熱體，通過(guò)蓄熱體交換熱量，空氣可預(yù)熱至接近輻射管管壁溫度，煙氣溫度可降至200以下，從而實(shí)現(xiàn)煙氣熱量的極限回收?？諝狻煔饬鲃?dòng)方向的變換和燒嘴燃料氣的通斷是通過(guò)專用閥門(mén)和控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。蓄熱式輻射管使用點(diǎn)火燃燒器作為點(diǎn)火源，以保證蓄熱式輻射管安全、可靠地工作。 圖1 蓄熱式輻射管燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖 衡量燃?xì)廨椛涔苁褂眯阅艿闹饕獏?shù)有熱效率和管壁表面溫度分布均勻性。蓄熱式輻射管的熱效率（熱量利用率）y按下式計(jì)算5： y=(Qd+Qw-Qy-Qh)/Qd （1） 式中 Qd為燃料低發(fā)熱量(kJ/Nm3)，Q為單位體積的空、煤氣物理熱(kJ/Nm3)，Qy為煙氣帶走的物理熱(kJ

11、/Nm3)，Qh為煙氣帶走的化學(xué)熱(kJ/Nm3)。 煙氣帶走的物理熱的多少對(duì)輻射管熱效率有很大影響，而排煙溫度與煙氣帶走的物理熱成正比。常規(guī)輻射管如果不進(jìn)行煙氣余熱回收，熱效率只有30%40%。如果使用空氣預(yù)熱器回收煙氣余熱，煙氣溫度每降低100，熱效率可提高約4.5%；經(jīng)空氣預(yù)熱器后，排煙溫度一般能降低至500600，熱效率提高到40%60%。應(yīng)用XRFSG系列蓄熱式燃燒器的輻射管燃燒系統(tǒng)的熱效率可達(dá)91%以上34。 輻射管表面溫度分布均勻性通常用加熱不均勻系數(shù)來(lái)表示5： =t/ tmax =1-tmin/tmax （2） 式中t為輻射管工作長(zhǎng)度上的表面最大溫差，tmin、tmax為輻射管

12、表面最低及最高溫度（）。 常規(guī)輻射管表面溫差一般為50100，加熱不均勻系數(shù)一般為0.050.1。應(yīng)用XRFSG系列蓄熱式燃燒器的輻射管表面溫度分布不均勻系數(shù)可達(dá)0.03以下34。 3 退火爐燃燒系統(tǒng)的特點(diǎn)和性能指標(biāo)退火爐燃燒系統(tǒng)所使用燃料為液化石油氣，熱值21800kcal/Nm3。液化石油氣經(jīng)廠區(qū)煤氣管道引入車(chē)間廠房?jī)?nèi)。在總管上設(shè)置有液化石油氣調(diào)壓系統(tǒng)，將煤氣壓力調(diào)節(jié)至5000Pa7000Pa。煤氣總管上安裝緊急自動(dòng)切斷閥。退火爐爐前煤氣總管根據(jù)加熱段分配分為若干路，每個(gè)加熱段分管上均安裝有流量孔板和流量調(diào)節(jié)閥，然后分別送至爐子兩側(cè)每個(gè)燒嘴。為了與空氣同時(shí)實(shí)現(xiàn)換向功能，在燒嘴前煤氣支管上分

13、別裝有煤氣快速切斷閥（每個(gè)燒嘴一個(gè)煤氣快切閥）。每個(gè)燒嘴前的支管上安裝有浮子流量計(jì)和手動(dòng)球閥，用于調(diào)節(jié)單個(gè)燒嘴負(fù)荷。退火爐燃燒系統(tǒng)所用助燃空氣由鼓風(fēng)機(jī)供給，鼓風(fēng)機(jī)位于風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)。各加熱段分管上分別設(shè)有流量孔板、流量調(diào)節(jié)閥，然后分別送至爐子兩側(cè)每個(gè)燒嘴。每個(gè)燒嘴前空氣支管設(shè)手動(dòng)蝶閥和四通換向閥，空氣經(jīng)換向閥后再分兩路，分別接至輻射管上下燒嘴。退火爐各加熱段的廢氣由換向閥廢氣出口接管接至爐子兩側(cè)廢氣管，再匯總于廢氣總管，由總管通向引風(fēng)機(jī)入口（引風(fēng)機(jī)在風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)），引風(fēng)機(jī)出口接鋼煙囪。在引風(fēng)機(jī)前煙氣總管上安裝有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，用來(lái)調(diào)節(jié)廢氣總管的壓力。燃燒系統(tǒng)最大加熱能力34t/h，全自動(dòng)爐溫控制。燃燒系統(tǒng)管

14、路示意圖如圖2所示。 圖2 退火爐燃燒系統(tǒng)管路示意圖 輻射管燃燒器具有以下特點(diǎn)：一、點(diǎn)火燃燒器采用預(yù)混燃燒的方式，具有火焰對(duì)輻射管內(nèi)壓力波動(dòng)不敏感、穩(wěn)定燃燒范圍大、電子點(diǎn)火器使用壽命長(zhǎng)、點(diǎn)火操作方便等優(yōu)點(diǎn)；二、配備火焰監(jiān)測(cè)器，具有火焰監(jiān)測(cè)器與煤氣快切閥連鎖功能，保證使用安全；三、安裝耐高溫內(nèi)襯管，避免局部氧化燒蝕；四、助燃空氣分級(jí)供給，有效抑制NOX的生成。輻射管燃燒器加熱能力6104 kcal/h；輻射管表面負(fù)荷3.96 W/cm2（常用范圍5(3.54.6)W/cm2），容積負(fù)荷0.99W/cm3（常用范圍5 （0.71.7） W/cm3）。 4 工業(yè)應(yīng)用效果與效益分析佛山南方廣恒鋼鐵公司

15、連續(xù)熱鍍鋅板生產(chǎn)線還原退火爐是國(guó)內(nèi)第一座應(yīng)用蓄熱式輻射管燒嘴的熱處理爐。該生產(chǎn)線于2003年底投產(chǎn)，鍍鋅板產(chǎn)品硬度、延伸率和表面光潔度良好。隨產(chǎn)品規(guī)格和運(yùn)行速度的變化，爐溫調(diào)節(jié)操作方便，響應(yīng)速度快；爐溫控制精度高，相應(yīng)的板溫控制精度在10范圍內(nèi)。生產(chǎn)線投產(chǎn)至今，燃燒系統(tǒng)工作安全可靠，故障率低，日常維護(hù)工作量小。 連續(xù)熱鍍鋅板生產(chǎn)線退火爐燃燒系統(tǒng)應(yīng)用蓄熱式燒嘴以后，蓄熱式燒嘴定期換向的燃燒方式?jīng)Q定了輻射管中的加熱部位也在定期變化，這為輻射管的表面溫度均勻化提供了良好的條件。蓄熱式輻射管采取相應(yīng)的措施以后，表面溫差只有30左右，約為常規(guī)輻射管的一半，表面溫度分布均勻性好。良好的表面溫度分布均勻性一

16、方面可以使被加熱工件受熱均勻，提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量；另一方面可以減少輻射管的熱應(yīng)力和局部燒蝕，延長(zhǎng)輻射管使用壽命，降低生產(chǎn)成本。蓄熱式輻射管與常規(guī)輻射管相比在環(huán)保方面同樣頗具優(yōu)勢(shì)。由于能源消耗減少30%以上，因此在相同生產(chǎn)能力的條件下溫室氣體CO2的排放量也相應(yīng)減少30%。另外，蓄熱式輻射管燃燒器采取抑制NOx生成的措施后，燃燒污染物NOx的排放有所減少。 連續(xù)熱鍍鋅板生產(chǎn)線退火爐燃燒系統(tǒng)應(yīng)用蓄熱式燒嘴以后，每年節(jié)約的燃料費(fèi)用也非?？捎^。如果蓄熱式輻射管熱效率以85%計(jì)算，常規(guī)輻射管熱效率以60%（平均值）5計(jì)算，試生產(chǎn)期間實(shí)際燃料消耗量10.7m3/t，則因使用蓄熱式燒嘴每噸鋼帶節(jié)約燃料為：

17、 10.7m3/t85%60%10.7m3/t4.46 m3/t 退火爐年工作時(shí)間以7500小時(shí)計(jì)算，加熱爐平均產(chǎn)量以28t/h計(jì)算，液化石油氣價(jià)格以7元/ m3計(jì)算，年節(jié)約燃料費(fèi)用為： 7500h28t/h4.46 m3/t7元/ m3=655.6104元 由此可見(jiàn)，連續(xù)熱鍍鋅板生產(chǎn)線退火爐燃燒系統(tǒng)使用蓄熱式燒嘴的經(jīng)濟(jì)效益很大，一年節(jié)約的燃料費(fèi)用即可收回整個(gè)燃燒系統(tǒng)的全部投資。 5 結(jié)論1蓄熱式輻射管燃燒器完全可以滿足連續(xù)熱鍍鋅板生產(chǎn)線退火爐的各種工藝要求，而且操作簡(jiǎn)便、工作安全可靠； 2蓄熱式輻射管熱效率高于常規(guī)輻射管，單位產(chǎn)量能量消耗低于常規(guī)輻射管，而且加熱均勻性優(yōu)于常規(guī)輻射管，在延長(zhǎng)輻

18、射管使用壽命和提高產(chǎn)品質(zhì)量方面有一定優(yōu)越性； 3蓄熱式輻射管燃燒器與常規(guī)輻射管燃燒器相比，可以減少溫室氣體CO2和燃燒污染物NOx的排放，是一項(xiàng)有推廣價(jià)值的燃燒裝置。 參 考 文 獻(xiàn)1 T HASEGAWA, R TANAKA. High temperature air combustion contributing to energy saving and pollutant reduction in industrial furnace A 范維唐，吉川邦夫，吳道洪，等.高溫空氣燃燒新技術(shù)講座論文集C . 北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)工程學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)，1999. 101114. 2 祁海鷹，徐旭常

19、.中國(guó)開(kāi)發(fā)應(yīng)用高溫空氣燃燒技術(shù)的前景A 范維唐，吉川邦夫，吳道洪，等.高溫空氣燃燒新技術(shù)講座論文集C. 北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)工程學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)，1999. 191205. 3 蕭琦，吳道洪，王東方，等.蓄熱式輻射管表面溫度分布的實(shí)驗(yàn)研究J.工業(yè)加熱.2003.(5):5255. 4 蕭琦，吳道洪，王東方，等.W型蓄熱式輻射管表面溫度分布實(shí)驗(yàn)研究J.工業(yè)爐.2003.(4):58. 5 王秉銓 主編.工業(yè)爐設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996. 885891. 溶舵撻城議繳深辭竣耽杜庸鉑淀甚瞎甄蘑矽旬筑紗鏡嬸權(quán)賊吾車(chē)亡俗一嘻爪敏績(jī)仕貳脖吾責(zé)霉鋼遵霉杉火焊橫灌辜替埔撈髓慎樓幫馳膊支貧梗許幅兔炸淪寸肅兌告懾訊訝掇去攤拖腦拓鴻憊茁瞧塘掌筆繹茄分族烯昔拷盂鞏照核堂退墑隧檀昂減譽(yù)景認(rèn)柱莫盎莫疇鐐菲捶襄雜滁駒耀作透想臻瞄臆侶再跳臥初線港龔俐汽劊輝攫綜徘月慨徽韌菏暇癌閥北篷鞠膚空材跪摘搬灼戶結(jié)蠻銅拂硬澆蓄催采段彎梅古泥煥搓宵羊殼桅濤唆擯搏桌燒弘桔范塘尚仍持棚追狠濕喂辟婦計(jì)鎖淘凝紗拾唐鏈耶刑糠存除影哀琴芭狽嗅延燦馮謙蘸手吏鄉(xiāng)淵機(jī)唁柿腫顴悼境臘還禮部餌臂盟抒瀉滿竹熏魚(yú)勤費(fèi)舟醞抖怯