高温低氧燃烧技术在唐钢高线厂的应用

1、 20世纪 80年代末至 90 年代初给燃烧 领域带来了变革性发展的机遇90年代中期 日本 NKK 和工业炉公司在福山第一热轧车间 3#炉上成功应用高温低氧空气燃烧技术开创了该 技术应用于冶金工业炉窑的新纪元 3²¢È¡µÃÁËÒ»¶¨µÄ½ÚÄÜЧ ¹ûÓÈÆäÖص㿼&

2、#194;ǵÄÊǽÚÄÜЧ ¹û 320 ͨ¹ý¼ÆËã»ú¶Ô¼ÓÈȯ¯ÌÅÄÚÁ÷³¡½øÐÐÊýÑ&

3、#167;Ä£ÄâÑо¿ÊÇÁ˽ⲢÕÆÎÕ¼ÓÈȯ¯ÌÅÄÚÁ÷³¡·Ö²¼¼´ÆøÁ÷Á÷¶&

4、#175;Óë»ìºÏÇé¿öµÄ¼ò±ã¶øÓÐЧµÄÊÖ¶ÎÄ£Ð͵ÄÇó ½âÓɯÄÚ¾Ö²¿Æ

5、øÁ÷ËÙ¶ÈʸÁ¿Í¼8 可知 沿 气流速度主方向逐渐合并形成一些大漩涡 有利 于形成燃烧区的低氧气氛达到低污染物特 别是低 NO x 的排放的目的(1采用高温低 氧技术设计的蓄热式加热炉其炉内气流形成了 与传统加热炉有截然不同的流场更好 的保证了每根钢坯在长度方向上的均匀性 (2影响炉内流场的主要因素是 喷口的几何形状(3适度改变喷口的结构和 安装位置可以十分有效的改进炉内流场的分布 同时改变换向控制也可 得到类似结果2.2运用冶金反应工程学方法进行技术开发

6、根据计算机模拟计算得到有关数据(a采用 二位三通换向阀进行自由组合式换向控制 热稳定性好(c 外置蓄热室(d钢坯表面还原气氛保护加热(f采 用组合式低氮化物喷口设计 在整个车间正常生产情况下其中包括热平衡测试和 污染物排放测试 炉子 热效率 钢坯氧化烧损及污染物 排放量等项目的测试英国产 (MSI烟 气成分 主要用于测量烟气 中氮氧化物及硫化物的含量用于测量炉子 外壁温度 烟气温度 测定钢坯表面温度 送唐 钢煤气检测仪中心用于测量烟气成分 (CON 2ÓÃÓÚ²âÁ¿ÀäÈ´

7、Ë®Á÷Á¿. 游标卡尺测试方法 :在加热炉和轧线正常生产情况 下3.2测试结果(1热平衡测试结果 .热平衡测试结果如表 14所示990平均流量 /(m31 10 000吨钢煤气单耗 /(m31 128.9煤气温度 /mm mVol.25No.4吴光亮等 SO x等表 5为烟气主要成分表 3.3效果分析及优化设计通过测试数据可以计算出炉子的主要技术 经济指标如表 6¸÷¶Î¼ÓÈÈζÈÎÈ&#

8、182;¨ 扣 除轧机事故停产 25min空气与煤气的预热温度均在900以内表 3测试周期内炉子运行主要工艺参数Table 3Process parameters of the heating furnace in the testing period加一温度/1942空燃比加二温度/078煤气预热温度 /000助燃风量 /(m3113h 167一段烟温/2050二段烟温/h6.5入炉钢坯温度/1108轧机作业率 钢坯热装率 /%100出炉铁皮厚度 /mm0.999入炉钢坯氧化铁皮厚度 /mm0.341钢坯氧化烧损率 /%0.6601.310t tQ 差值27.392.36163.0

9、100.00163.0100.0表 5烟气主要成分 (体积分数 Table 5Mostly ingredient of exhaust gas蓄热室 空气过剩系数CO 2O 2CO N 2NO x SO 218.80.20.081.039.93×104971.04煤气蓄热室24.80.02.874.939.91×1041601.04平均21.80.11.477.939.92×1041291.04表 6炉子主要技术经济指标Table 6Mostly index of technology economy平均产 量 /(t1生产周期 产量 /(t1炉底强度 /(kg2

10、h htt 322 ¸ÖÅ÷´ø×ßµÄÓÐЧÎïÀíÈÈÕ¼×ܸøÈÈÁ¿µÄ 65.05%大 大超过特等炉标准占总供热的 75.66%Õ¼×ܹ©ÈȵÄ20.88%损失的

11、热量中以步进梁冷却水 带走热量最多 炉子逸气损 失热次之 , 占总热量的 10.0%这说明蓄热式燃烧系统回 收烟气余热效果很好使得炉子逸气损失热偏 高燃烧产物中有害成 分 NO x CO 等的排放均在 10平均在 40×10±íÃ÷Ô¤ÈȺóµÄ¸ßÎÂȼÁÏÊÇ ÔÚµÍÑõŨ&#

12、182;ÈÇøÓòÄÚȼÉÕµÄNO x 的极限排放炉子 的各项指标均大大超过特等炉标准其中蓄热式燃烧系统的 进一步优化设计是今后不断完善和提高高温空 气燃烧技术在轧钢加热炉上应用水平的关键所 在 达到了加热炉高效节能 清洁环保之目的 热装钢坯时炉子热效率为 67.21%各蓄热箱的排烟温度均 160SO 26级 (体积分数 6以下 即实现了高温空气燃烧参 考 文 献1蔡九菊 , 饶荣水 , 于庆波 , 等 . 填充球蓄热室阻力特性 的实验研究 J.钢铁 , 199

13、8, 33(6:572许维成 , 林揆新 . 蓄热式技术在加热炉上的应用 J. 工业加热 程素森2003, 25(2:135 9吴光亮 , 朱荣 , 刘润藻 , 等 . 高温低氧燃烧 (HTAC中的 反应工程问题 , J.包头钢铁学院学报 , 2002, 21(3: 203Application of the High-Temperature Low-Oxygen Combustion Technology in Tanggang High-Speed Wire MillWU Guangliang 1 , LI Shiqi 1 , GUO Hanjie 1 , ZHU Rong 1 , YAN

14、G Xiang 1 , LI Shuanglai 2 , CHU Jiandong 21 Metallurgical Engineering School, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China 2 Tanshan Iron and Steel Co Ltd, Tangshan 063000, ChinaABSTRACT In order to achieve high efficiency, energy saving and low contamination emission for a r

15、eheating furnace with the high-temperature low-oxygen combustion technology, a regenerative combustion system of the fur-nace was designed by the way of numerical simulation, and a set of patent technologies was developed by the theory of metallurgical reaction engineering. A applied result of the patent technologies in Tanggang High-Speed Wire Mill indicated that the energy consume is 0.879GJ/t,the thermal efficiency of th