蓄热式燃烧技术

蓄热式燃烧炉

一， 设备简介

蓄热式燃烧器是在极短时间内把常温空气加热，被加热的高温空

气进入炉膛后，卷吸周围炉内的烟气形成一股含氧量大大低于21%的稀薄贫氧高温气流，同时往稀薄高温空气附近注入燃料，燃料在贫氧（2%~20%）状态下实现燃烧。同时，炉膛内燃烧后的热烟气经过另一个蓄热式燃烧器排空，将高温烟气显热储存在另一个蓄热式燃烧器内。工作温度不高的换向阀以一定的频率进行切换，常用的切换周期为30~200秒。两个蓄热式燃烧器处于蓄热与放热交替工作状态，从而达到节能目的。

1. 实现了蓄热体温度效率、热回收率和炉子热效率三高

作为一个回收烟气余热的燃烧系统，温度效率、热回收率和炉子热效

率可以说是衡量它热工性能优劣的主要指标。国内外大量生产实际的测试数据表明，在适当的换向周期下，经过蓄热体后的高温空气温度和进入蓄热体的烟气温度十分接近，仅差100℃左右，温度效率高达95%左右，热回收率为80%左右。炉子热效率得到了较大的提高。

2 . 加热质量好，氧化烧损小

由于高温空气燃烧技术是属于低氧空气燃烧范畴，而且助燃空气的切入点和燃料切入点与传统的燃烧方法不一样，从而避免了高温火焰过分集中造成的炉内各区域温差大的弊病，同

钢铁企业蓄热式燃烧技术推广实施方案

钢铁企业蓄热式燃烧技术推广

实施方案

工业和信息化部

钢铁企业蓄热式燃烧技术推广实施方案

前 言

钢铁工业是国民经济重要基础产业，能源消耗量约占全国工业总能耗的15%，废水和固体废弃物排放量分别占工业排放总量的14%和17%，是节能减排的重点行业。当前，钢铁行业发展面临严峻挑战和新的发展机遇，传统的粗放型发展模式已难以为继，迫切要求行业企业以节能减排为抓手，积极转变发展方式，利用高新技术改造、提升行业技术管理水平，走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少的新型工业化道路。

蓄热式燃烧技术是采用蓄热式装置回收利用烟气余热的节能减排技术。该技术能够有效利用低热值煤气，降低燃料消耗，同时可有效降低NOx排放浓度，减少温室气体CO2排放，具有显著的节能减排效果。本实施方案计划用3年时间（2010～2012年），在重点大中型钢铁企业中有针对性地推广轧钢加热炉蓄热式燃烧技术，预期采用蓄热式燃烧技术的轧钢加热炉占比达到70%以上，形成100万吨标准煤的节能能力，将为钢铁企业在日益激烈的市场竞争中进一步降低成本、实现节能降耗，促进行业平稳、较快、可持续发展发挥积极作用。

钢铁企业蓄热式燃烧技术推广实施方案

目 录

一、技术

.蓄热式脉冲燃烧镁还原炉工艺与操作说明(控制部分) 4.1概述

热工控制系统采用西门子（SIEMENS）公司的可编程控制器（PLC）S7-300和兼容工控机，组成先进、实用、可靠的自动调节控制系统，其在国内冶金企业中的应用极为广泛，具有价格适中，系统先进实用、稳定可靠，便于维护等优点。改造后的还原炉控制系统采用西门子（SIEMENS）公司的可编程控制器（PLC）S7-300和研华工控机，组成先进、实用、可靠的自动调节控制系统。由一次仪表采集的各种过程变量送入PLC，再由PLC根据设定控制目标值和实际值的偏差进行PID运算，计算烧嘴的燃烧时间。同时PLC产生一系列时序脉冲信号，并根据输入数字量的大小控制不同的燃烧控制器和烧嘴，使它们按照一定的时序点燃或熄灭，进而控制还原炉的温度。

操作人员可通过键盘或鼠标通过工控机以人机对话的形式，设定炉子的各项热工参数，计算机根据设定的参数进行自动调节。整个生产过程中将压力、温度等参数送到工控机处理，并在CRT上显示，同时可随时调阅各种历史趋势或根据用户要求打印生产报表，声光报警系统可及时对故障、误操作等进行报警，并向操作者提示故障点。本系统操作方便，运行可靠，维护简单。

本系统由两大部分组成，即还原炉热工控

科j}} 技论坛

科 q上斗.

门子￥-0 L 730P C的蓄热式燃烧控制系统庄劲松魏晓霞刘刚

一西甚●舀

(尔滨松江有色工业有限公司，哈黑龙江哈尔滨 10 0 ) 50 1

摘要：由于西气东输等重大天然气输送工程的建设，采用天然气烧嘴进行加热的方式已经逐渐取代了传统的电加热方式，在热处理行业得到了越来越广泛的应用，而在现今环保节能的大趋势下，蓄热式天然气烧嘴由于其高效、节能的特点，应用也越来越广泛。文介绍的就是蓄热式天然本气烧嘴的燃烧控制系统。关键词：燃；烟；火；助排点火焰监测；向燃烧；燃比换空

l蓄热式烧嘴的基本工作原理如燃烧控制系统图所示，蓄热式烧嘴总是成对使用的，一对烧嘴周期性交替地燃烧 (向换 燃烧 )从而用烟气加热空气，,获得高温助燃空气。当一个烧嘴燃烧时，烟气通过另一个烧嘴， 加热其中的蓄热介质。当这种蓄热介质被加热后此烧嘴开始燃烧，原来燃烧的烧嘴开始抽吸并排放烟气。助燃空气流经高温的蓄热介质时而被加热，从此获得极高的加热效率。 蓄热体材质为 9%的氧化铝， 9清洗周期与生产工艺有关，果有废料、如加除渣剂，一般清洗周期为四周。关键看排烟温度和排烟量，如果发现排烟温度很低或者排烟量很小，检查是否蓄热箱堵塞。清洗方式：从蓄热箱取出放到一个容器

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门子￥-0 L 730P C的蓄热式燃烧控制系统庄劲松魏晓霞刘刚

一西甚●舀

(尔滨松江有色工业有限公司，哈黑龙江哈尔滨 10 0 ) 50 1

摘要：由于西气东输等重大天然气输送工程的建设，采用天然气烧嘴进行加热的方式已经逐渐取代了传统的电加热方式，在热处理行业得到了越来越广泛的应用，而在现今环保节能的大趋势下，蓄热式天然气烧嘴由于其高效、节能的特点，应用也越来越广泛。文介绍的就是蓄热式天然本气烧嘴的燃烧控制系统。关键词：燃；烟；火；助排点火焰监测；向燃烧；燃比换空

l蓄热式烧嘴的基本工作原理如燃烧控制系统图所示，蓄热式烧嘴总是成对使用的，一对烧嘴周期性交替地燃烧 (向换 燃烧 )从而用烟气加热空气，,获得高温助燃空气。当一个烧嘴燃烧时，烟气通过另一个烧嘴， 加热其中的蓄热介质。当这种蓄热介质被加热后此烧嘴开始燃烧，原来燃烧的烧嘴开始抽吸并排放烟气。助燃空气流经高温的蓄热介质时而被加热，从此获得极高的加热效率。 蓄热体材质为 9%的氧化铝， 9清洗周期与生产工艺有关，果有废料、如加除渣剂，一般清洗周期为四周。关键看排烟温度和排烟量，如果发现排烟温度很低或者排烟量很小，检查是否蓄热箱堵塞。清洗方式：从蓄热箱取出放到一个容器

河北XX大学 毕业设计说明书（论文）

2 技术设计

2.1 燃料燃烧计算

2.1.1 燃烧计算的目的及内容

燃烧计算包括如下内容： 燃料的低位发热量（Q）；

d单位燃料完全燃烧失的空气需要量(L)；

n单位燃料完全燃烧时的燃烧产物量（V）； 燃烧产物的成分及其密度（ρ）；

n理论燃烧温度（tL）

燃烧计算的目的是为加热炉设计提供必要的参数。计算空气需要量的目的在于合理有效地控制燃烧过程，合理地选择燃烧设备及鼓风机和供风管道系统、设计燃烧装置提供必要的依据。燃烧产物生成量及其密度的计算是设计烟道、烟囱系统，选用引风机等必不可少的依据。

由燃烧产物成分的计算可以进行炉气黑度的计算，进而可做传热计算。

理论燃烧温度是计算炉温的重要原始数据之一。在炉子的热量总消耗已知的情况下，根据燃料的发热量即可求出总的燃料消耗量。 2.1.2 燃烧计算的已知条件 燃烧计算中必需的已知条件如下：

1. 燃料的种类及成分： 燃料种类：高炉煤气和转炉煤气 高炉煤气成分：（％）

CO2 H2 CH4 N2

20 20 1.6 0.48 57.92 转炉煤气成分：（％）

CO2

22

Vol127　No16

ENERGYFORMETALLURGICALINDUSTRYNov12008

冶　金　能　源

蓄热式加热炉热平衡计算及节能技术的研究

周　暐　王　浩　朱宗铭　韩洪涛　吴荣祥

1

2

2

2

3

(11安徽工业大学,21中冶华天工程技术有限公司,31浙江衢州元立金属制品有限公司)

摘　要　介绍了蓄热式加热炉热平衡计算的方法,并运用工程实例对计算结果进行分析,通过对蓄热式加热炉的节能技术进行讨论,指出了影响蓄热式加热炉节能效果的主要因素及技术方向。

关键词　蓄热式加热炉　热平衡计算　节能技术

Theheatbalancecalculationofregenerativeheatingand

theresearchofenergy2savingZhouWei　WangHao　ZhuZongming1

2

2

2

3

(11AnhuiUniversityofTechnology,2ogyCorporation,

on)

　waytheregenerativeheatingfurnaceheatbalancecalculation,usingtheprojectexample.Baseonthediscussingaboutenergy2savingth

炉排式垃圾焚烧炉ACC自动燃烧技术

贾勋慧，许润，鲁勋，陈亮

（浙江中控技术股份有限公司， 杭州 310053）

摘要：本文根据炉排式垃圾焚烧炉的工艺特点，分析控制特性及难点，提出了符合垃圾炉特有工况的燃烧自动控制策略，在实际现场运行实现了通过控制给料、炉排速度、燃烧用风量的自动控制，取得了良好的控制效果，将燃烧室温度和热灼减率控制在要求范围内，同时保证环保要求和垃圾焚烧运行的稳定性、经济性。

关键词：垃圾焚烧炉、自动燃烧控制、炉排、推料器、一次风、引风

ACC Automatic technology for garbage incinerator grate

combustion

JIA Xunhui，XU Run，LU Xun，CHEN Liang

（Zhejiang SUPCON Co., Ltd., Hangzhou, Zhejiang, 310053）

Abstract:Based on the stoker-type waste incineration furnace technology features, analysis control characteristics and difficulties, made el

© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.

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多孔介质燃烧技术

1 多孔介质燃烧技术

加入多孔介质的燃烧器由于对流，导热和辐射三种换热方式的存在，使燃烧区域温度趋于均匀，保持较平稳的温度梯度。在燃烧稳定的同时还具有较高的容积热强度。与自由空间燃烧相比，预混气体在多孔介质中的燃烧具有功率密度大，调节范围广，污染物排放低和结构紧凑等优点。多孔介质预混燃烧特点是燃烧设备的热效率较高，其原因有以下两个方面：①燃气与空气预先充分混合, 在过剩空气很小的情况下也可达到完全燃烧, ②由于辐射作用, 多孔介质的高温后部对低温的前部进行加热, 从而达到对未反应的燃气混合物的预热作用, 加快了燃烧速度。因此对多孔介质传热传质和燃烧的研究具有重大的学术价值，已成为当前最活跃最前沿的研究领域之一[1]。

传统的气体燃料燃烧主要是以自由火焰为特征的燃烧。这种燃烧需要较大的空间，火焰周围温度梯度大，容易产生局部高温。当温度高于1500℃时，NOx生成变得明显[2]。由于NOx的剧毒性，减少其排放也显得非常重要。传统燃烧器的换热器主要以烟气辐射和对流换热为主，换热系数小。

多孔介质燃烧技术是一种新颖独特的燃烧方式[3]。其与自由空间燃烧的区别在于：（1）多孔介质的空隙率很大相对于自由空间有较大的固体表面积，