高炉煤气蓄热燃烧技术培训讲座.ppt

1、高炉煤气蓄热燃烧技术1 .前言2 .高炉煤气3 .蓄热式燃烧技术3.1 .蓄热式燃烧技术的发展过程4.1高炉煤气蓄热燃烧技术原理4.2高炉煤气蓄热燃烧技术工作过程4.3高炉煤气蓄热燃烧技术系统构成5 .高炉煤气蓄热燃烧过程中的安全措施6 .高炉气体蓄热燃烧技术系统构成6.1蓄热室和蓄热体6。 1.1蓄热室6.1.2蓄热体6.1.2.1球状蓄热体6.1.2.2哈尼抢先版状蓄热体6.2切换阀6.3空，瓦斯气体供给系统和排烟系统6.4蓄热燃烧器7 .高炉煤气蓄热燃烧技术的优势，1 .前言我国因此利用高炉煤气，减少高炉煤气排放，减少大气污染，改善环境蓄热式燃烧技术从根本上提高了高炉煤气等燃料利用率，已

2、成为满足资源和环境要求的先进技术。 2 .高炉煤气高炉煤气的主要成分为：CO、CO2、N2、H2、CH4等，其中可燃成分CO的含量约为25%、H2、CH4的含量少，CO2、N2的含量分别占15%、55 %，背面的CO2、N2不参与燃烧，也不可助燃高炉煤气是丰富的资源，科学合理地利用高炉煤气既能给企业带来好处，又能达到节约资源、保护环境的目的。 3 .蓄热式燃烧技术蓄热式燃烧技术是一种新的燃烧技术。 空气和燃料可以预热到8001000以上，燃烧区氧含量低，与传统燃烧相比，蓄热式燃烧的特点是节约燃料，减少CO2和NOX的排放，降低燃烧噪声。 我国是一个燃料消耗大国，蓄热式燃烧技术可以提高能源利用率

3、，改善环境污染，降低企业成本，3.1蓄热式燃烧技术的发展过程工业炉和锅炉的能源节约技术发展大致经历了三个阶段： a .不利用废热阶段：不利用炉废热，除去炉尾烟的热损失大，炉的b .利用热交换设备回收烟气馀热阶段：用合金(耐热)钢或陶瓷制造热交换设备，提高耐高温能力，因此，热交换设备得到广泛应用。 但是，热交换设备的空气预热温度一般为400600，排气瓦斯气体的排出温度为600-700，不能将烟雾热用于一盏茶。 c .利用蓄热室回收烟气馀热的阶段：利用蓄热室回收的烟气馀热预热燃料和空气。 蓄热式燃烧技术大大提高了燃烧系统的馀热回收能力、空气和燃料的预热能力、能源节约效果。 我国从1990年前后开

4、始引进国外的蓄热式燃烧技术，一直以来拥有自己的专利技术，把使用蓄热式烧嘴的工业炉发展为蓄热式工业炉，使燃烧器、蓄热室和炉体有机结合。 蓄热式燃烧技术，特别是高炉煤气蓄热燃烧技术有越来越多的运用，4、高炉煤气蓄热燃烧技术高炉煤气蓄热燃烧技术是一种蓄热式燃烧技术，利用蓄热体回收高温烟气馀热，利用馀热预热高炉煤气和空气，达到保护能源节约环境的目的。 该技术具有以下特点： (1)采用蓄热式烟气馀热回收装置，使空气和烟气交替切换流向蓄热体，最大限度地回收高温烟气物理热，节约能量，减少云同步世界温室效应瓦斯气体排放。 (2)降低燃烧空间中的氧浓度，创造缺氧条件，去除局部高温区，高速喷出的喷气流将周围的高炉

5、煤气卷入形成缺氧燃烧区，增加形成的火焰体积，减弱亮度，使炉内温度均匀，有效减少NOX的产生。 (3)炉内的平均温度增加，炉内的传热被强化，高炉煤气的燃烧速度变快。首先，空气和高炉煤气在蓄热燃烧器的喷口混合点火，吹入火炉内，进一步引入炉内的瓦斯气体，形成氧含量低于21%的贫氧高温气流，通过向高温气流附近注入高炉煤气，高炉煤气得到贫氧(2！ 在%的状态下燃烧，贫氧燃烧可以大幅度降低NOX的产生。 火炉内产生的高温烟通过蓄热室，加热内部的蓄热体，高温烟成为低温排瓦斯气体排出到大气中。 到了转换时刻，切换阀工作，使系统反转，蓄热室的蓄热体把空气和高炉煤气加热到1000左右，同样在火炉内燃烧产生的高温烟

6、加热另一个蓄热室的蓄热体，高温烟成为排瓦斯气体排出，4.1高炉煤气蓄热燃烧技术原理，4.2高炉煤气蓄热燃烧技术工作过程图(前半周期) 高炉煤气和空气进入切换阀，分别进入瓦斯气体蓄热室a和空气蓄热室a，两者在燃烧器喷口混合点火，吹入火炉内，高炉煤气在火炉内剧烈燃烧，产生的高温烟进入瓦斯气体蓄热室b和空气蓄热室b，加热蓄热室的蓄热体的同时，排烟温度降低成为废气的送风机、空气蓄热室a、空气蓄热室b、瓦斯气体蓄热空气和高炉煤气分别进入空气蓄热室b和瓦斯气体蓄热室b，两者被预热到高温，蓄热室的蓄热体被冷却， 之后空气和高炉煤气在燃烧器喷出口混合点火，喷出到火炉内，高炉煤气在火炉内燃烧，产生的高温烟进入空

7、气蓄热室a和瓦斯气体蓄热室a，加热内部的蓄热体，排烟温度降低从鼓风器排出，下图是高炉煤气蓄热燃烧动作过程图(后半周期)、方向切换阀、 您可以选择、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者您可以选择、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者在空瓦斯气体双预热的高炉煤气蓄热燃烧系统中，由于瓦斯气体蓄热室在换向过程中残留少量瓦斯气体，空气蓄热室在换向过程中残留少量空气。 因此，空气蓄热室和瓦斯气体蓄热室排出的烟

8、也必须通过不同的排烟机排出到不同的烟囱中，以防止空瓦斯气体相遇并爆炸。 在瓦斯气体切换阀前增设瓦斯气体快速截断阀，在转换方向时切断瓦斯气体，完成转换方向动作后打开截断阀，保证炉内瓦斯气体的完全燃烧，并尽可能减少进入烟中的瓦斯气体量，提高烟系统的安全性。 高炉煤气中CO含量高达250%，防止因瓦斯气体泄漏引起的作业人员中毒是重要的安全措施。 一方面在瓦斯气体系统结构上尽可能严格，保证无瓦斯气体泄漏，另一方面在工作区设置固定式CO检测器，作业人员随身携带便携式CO检测器，进行安全报警确保人员安全。 另外，自动切断空、瓦斯气体低压，在空、瓦斯气体管路上设置放泄阀这一通常的安全对策也是燃烧系统所必须的

9、。 6、高炉煤气蓄热燃烧技术系统构成a .蓄热室和蓄热体c .切换阀d .空、瓦斯气体供给系统和排烟系统e .蓄热燃烧器、6.1蓄热室和蓄热体6.1.1蓄热室蓄热室是放置蓄热体的设备，同时也是热交换的区域。蓄热室中间堆积蓄热体，蓄热室密封性能好，焊接部位要求气密性焊接，耐火原料泥浆充实，串火、瓦斯气体泄漏不良。 6.1.2蓄热体是高炉煤气蓄热燃烧技术的重要零配件。 空气的预热依赖于蓄热体的蓄热热交换作用，蓄热体的结构材质性能直接影响着热交换效率装置的小型轻量化。 由于蓄热体与高温烟气直接接触，要求较大的传热面积和耐高温性。 另外，由于设置在蓄热室内，因此小型轻量也很重要的现在在工业炉窑中使用的

10、蓄热体主要是球状蓄热体、蜂窝抢先版状蓄热体、6.1.2.1球状蓄热体、材料：粘土质、高铝质、富铝红柱石质根据材料，随着表示球状蓄热体的指标的蓄热体的高度的增加，排烟出口的平均温度降低，空气但是，由于蓄热体的高度越大，电阻损失就越大，所以蓄热体的高度有适当的范围。 蓄热体高度：相对于直径15mm的陶瓷球，蓄热体的高度为0.6m以上，相对于直径25mm的陶瓷球，蓄热体的高度为0.7m以上，相对于直径35mm的陶瓷球，蓄热体的高度为0.8m以上，球状蓄热体6.1.2.2蜂窝抢先版状蓄热体材料根据堇青石质、莫来石质的资料，现在广泛使用的蜂窝抢先版状蓄热体的尺寸为100100mm，蜂窝抢先版单元间距离为

11、13mm，壁厚为0.20.5mm，大于表面积(小球24，但蜂窝抢先版状蓄热体存在堵塞问题、寿命问题蜂窝状蓄热体、6.2切换阀用于以一定时间间隔实现空气和烟气的切换。 现在使用的切换阀主要有五通切换阀、直通式四通切换阀、旋转式四通切换阀等。 由于热交换后排烟温度低，切换阀在材质上没有特别的要求。 但是，由于切换阀的切换次数频繁，烟气中粉尘对频繁运动的零配件产生磨损，因此切换阀要求较长的工作寿命和工作可靠性。 6.3空、瓦斯气体供应系统和排烟系统空、瓦斯气体供应系统：从空、瓦斯气体歧管分支的分支管连接切换阀，用切换阀调整后与蓄热室连接2个。 在切换阀前面的空、瓦斯气体分支管上设置了产水量检测、调节

12、装置、安全保护具。 空、瓦斯气体的供应压力应考虑包括切换阀和蓄热室在内的整个系统的阻力损失排烟系统：排烟从蓄热室排出，温度降低到200以下，通过排烟机，通过切换阀、排烟管被输送到烟囱内并排出到大气中。 排烟管设有烟温检测和炉膛压力控制装置。 由于烟气温度为200以下，一般的标准排烟机能够满足使用要求。 6.4蓄热燃烧器是高炉煤气蓄热燃烧系统的关键设备之一。 它主要通过外混烟稀释和高速射流卷绕效果两种方法实现低氧燃烧。 目前世界上主要的蓄热燃烧器有三种，分别是日本的FDI型燃烧器、德意志的FLOX燃烧器、日本的HRS-DL型燃烧器。 燃烧器的目的是将空气和高炉煤气良好地混合并点火，以最佳状态进入

13、炉膛，降低炉膛内氧浓度，减少NOX的产生。 由于燃烧器的形式和结构关系到炉温是否均匀、燃油消耗率是否提高以及NOX排放量，要考虑高炉煤气喷口与空气喷口的距离、喷射角度、空气和高炉煤气流速的大小等问题来设定修正燃烧器。蓄热喷燃器、7 .高炉煤气蓄热燃烧技术的优势高炉煤气蓄热燃烧技术的优势在于： (1)采用蓄热式排烟侑热回收装置，通过在空气和排烟交替切换使蓄热体流动，能够较大地回收高温排烟的显热，由此能够在30%以上节能和在云同步内降低CO2的排放量；(2)使空气在800111 此技术还形成了与传统火焰不同的新火焰，实现了高温低氧燃烧，有效减少了NOX的产生。 (3)火焰燃烧区域扩大，局部高温消除，炉内温度分布均匀，产品加热质量提高，炉内耐火原料寿命延长。 炉子温度上升后强化炉内传热，可以缩小相同生产量的炉膛尺寸，一方面降低成本，另一方