由于高爐煤氣熱值不斷降低,高爐熱風爐以高爐煤氣作為燃料就難以實現(xiàn)很高的熱風溫度。如實現(xiàn)全高爐煤氣1200℃以上風溫,就需要將高爐煤氣和助燃空氣均預熱至300℃,而熱源僅用熱風爐煙道廢氣是遠遠不夠的。“雙預熱”技術(shù)就是以放散的高爐煤氣在燃燒爐中燃燒產(chǎn)生的高溫廢氣與熱風爐煙道廢氣混合,以混合煙氣將煤氣和助燃空氣預熱至300℃以上,從而實現(xiàn)高爐1200℃以上風溫。
技術(shù)關(guān)鍵與特點
高爐熱風爐基本采用傳統(tǒng)的套筒式陶瓷燃燒器。在陶瓷燃燒器的設計和制造中,大部分是以現(xiàn)有燃燒器為樣本,做尺寸的放大或縮小,這與國外每設計一個燃燒器都要根據(jù)具體使用條件進行試驗存在很大差距。結(jié)果造成熱風爐壽命低,燃燒不*和蓄熱效率低等問題。經(jīng)多年的研究開發(fā),已掌握了根據(jù)冷熱態(tài)實驗結(jié)果進行設計,減小目前燃燒器燃燒脈動、提高燃燒效率等技術(shù)。在不同容積高爐上的使用情況已經(jīng)證明:采用預熱煤氣和(或)空氣的熱風爐,在保證高風溫的條件下,熱風爐壽命及蓄熱率明顯提高。企業(yè)將獲得明顯的經(jīng)濟效益。
熱風爐陶瓷燃燒器的技術(shù)關(guān)鍵為:必須根據(jù)不同使用條件,通過實驗研究選擇燃燒器的結(jié)構(gòu)和材質(zhì);減小熱風爐內(nèi)的燃燒脈動;提高燃燒器出口截面流場的均勻性。
根據(jù)不同使用廠家提出的各種條件,進行實驗,提供*設計參數(shù)。
熱風爐內(nèi)煤氣燃燒時發(fā)生燃燒脈動,尤其我國高爐熱風爐幾乎都使用單一高爐煤氣,為了獲得1150~1200℃以上的高風溫,必須將空氣和(或)煤氣預熱,脈動隨預熱溫度的升高激烈程度增加。這種燃燒脈動作用不僅影響燃燒效果,而且影響熱風爐壽命。
在試驗研究的基礎上,開發(fā)出減小高爐熱風爐燃燒脈動的方法,并獲得國家發(fā)明。
通過對不同型式的燃燒器冷熱態(tài)研究,發(fā)明了可以提高燃燒器出口截面流場均勻性10~15%的技術(shù),并獲得國家。
傳統(tǒng)內(nèi)燃式熱風爐蓄熱室斷面溫度分布不均,利用率為75%左右。采用蓄熱室下部冷風分布和上部煙氣分布兩項技術(shù),可使蓄熱室利用率提高15~20%。
采用該陶瓷燃燒器,可以達到的經(jīng)濟技術(shù)指標為:
燃燒器使用壽命:8年以上;廢氣中co含量小于1%;空氣煤氣預熱到300℃或空氣預熱到550℃時,風溫達到1200℃;燃燒器工作穩(wěn)定,燃燒脈動頻率大于130hz。
應用效果
1994年在鞍鋼10號高爐自身預熱熱風爐上應用,至今運行正常,熱風爐風溫達1200℃。并在上一、昆鋼等多家企業(yè)1000m3和420m3高爐的熱風爐上應用。該技術(shù)還特別適用于老廠改造中場地緊張并急于實現(xiàn)高風溫的企業(yè)。
陶瓷燃燒器壽命可達到8年以上,與一般燃燒器相比可提高風溫30~50℃;壽命提高一倍;節(jié)能10kg/t鐵。經(jīng)濟效益巨大。
以2500m3高爐為例,“雙預熱”工藝的總投資為1000萬元左右;陶瓷燃燒器投資為300萬元左右。投產(chǎn)后,風溫提高150℃—200℃,年創(chuàng)效益4000—5000萬元,半年可收回投資,并減少了高爐煤氣的放散,既節(jié)約了能源,又減少了對環(huán)境的污染。
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