企业新闻

当前位置:首页 > 企业新闻
HTAC技术的轧钢加热炉燃烧系统优化
发布时间:2015/6/19  作者:郑州中威环保设备有限公司   打印  关闭
HTAC技术的轧钢加热炉燃烧系统优化
基于HTAC技术的燃烧系统是高效双蓄热式加热炉的核心系统,通过该系统实现加热炉供热燃烧和调节控制,对高炉煤气、空气及废气进行频繁换向,在煤气蓄热室和空气蓄热室内分别完成高炉煤气、空气的高效双预热,使低热值高炉煤气成功直接应用于高温轧钢加热炉,充分利用了低热值的高炉煤气,将高炉煤气变为宝贵的二次资源。
为了掌握蓄热式加热炉的性能特点并发挥其最大效益,针对蓄热式加热炉燃烧系统这一核心系统,从HTAC燃烧技术原理应用实践出发,寻找制约加热炉安全生产的薄弱环节,并有针对性的开展技术攻关,积极探索蓄热式加热炉的使用规律和维护方法及技巧,确保蓄热式加热炉高效稳定运行。
一、 燃烧系统优化方案 棒材厂加热炉为分散换向的高炉煤气双蓄热式加热炉,运行过程中逐渐暴露出排烟温度高、烧嘴砖脱落、换向阀故障等问题,以及由此带来的加热能力明显下降,加热质量降低,经常保温,致使生产节奏频繁被打断,不断满足生产要求。
为解决以上问题,经过分析讨论,主要原因是燃烧系统恶化,运行不稳定导致了加热能下降,抓住燃烧系统这一主要矛盾,从优化蓄热体、改进烧嘴砖、稳定换向系统以及提高燃料热值等方面入手来稳定和提高加热炉能力及运行状况。
1.蓄热体优化
蓄热体是蓄热式加热炉燃烧系统中的关键部件之一,它的结构、材质及性能直接影响到炉子的热效率和加热能力。其主要功能是将燃烧烟气中的热值置换出来传递给助燃控制或煤气,它作为换热介质在燃烧过程中周期性的吸热与放热,温度变化剧烈,并且内部温差大。在工作过程中既要承受高温、急冷急热、热应力的破坏作用,又要承受烟气、空、煤气以及他们携带的粉尘颗粒的冲刷,还要承受高温下的各种化学反应的侵蚀。因此理想的蓄热体要求蓄热能力大、换热速度快、高温结构强度好、高温下材料黑度大、抗氧化、耐腐蚀性好、可承受频繁的温度变化,使用过程中无脆性、脱落及变形,使用寿命长,经济可靠,性价比好。
二、 蓄热体损坏原因分析
蓄热式烧嘴内蓄热体由挡砖和蜂窝体组成,在使用过程中发现过程中发现蓄热体损坏的主要形式有:软化缩孔、反应粘结、坍塌、体积收缩、裂纹、碎裂、堵塞等。分析原因主要有:
1. 荷重软化温度低,这是造成蓄热体坍塌变形的主要原因之一。如果荷重软化温度低,在正常高温环境长期使用过程中或出现异常高温时,下部蓄热体会因承受不了高温和荷重的共同作用而出现软化、压缩变形,致使该排蓄热体坍塌,甚至带动相邻蓄热体一起坍塌。其后果是蓄热体下部波动被堵塞,上部形成无蓄热体的直接空隙。高温烟气直接从空隙中流走。这样既造成烟气中的热量不能回收利用,优又使得排烟温度过高,对烟气管道中的设备及仪表带来不利影响。
2. 局部高温。因燃料在炉膛内不完全燃烧,在进入蓄热室后产生二次燃烧。导致局部高温,若超出蓄热体承受温度,就会使其软化甚至出现缩孔。
3. 耐腐蚀性能不好,抗渣性差。经过现场观察,因蓄热体和其他杂志发生反应而损坏的现象出现在高温侧第一排。主要是高温下与烟气带来的熔融氧化铁或氧化铁皮小颗粒发生反应,蓄热体内部晶相组织发生变化,从而使得蓄热体耐火度、荷重软化温度、抗渣能力等急剧下降,相互间发生粘结、缩孔、堵塞甚至坍塌。
4. 高温体积稳定性差,重烧变形量大。在使用过程中,蓄热体大多是冷态安装,热态使用。由于蓄热体高温体积稳定性差,重烧变形收缩量大,则在使用过程中会在蓄热室上部形成无蓄热体的空隙,此时蓄热体本身并没有损坏,但烟气大多从上部空隙直接流走,同样不利于正常使用。
5. 耐急冷急热性差。蓄热体频繁的蓄热和释热过程变换,温差变化剧烈,使得蓄热体格孔壁面交替地受到拉应力和挤压应力的作用。如果材料的耐急冷耐急热性差,在投入使用后不久就会因温度变化剧烈和热应力的作用而产生裂纹,严重的会出现碎裂,同时也会出现坍塌,蓄热室下部堵塞、上部产生空洞,不能正常使用。
6. 燃料和烟气粉尘多,会直接堵塞蓄热体内部的空格—气体流通通道。堵塞后既不能向炉内供空、煤气,又不能将炉内的烟气抽出,直接影响炉子的正常工作。