对于《钢铁行业蓄热式燃烧技术规范》几个关键问题的探讨.pdfVIP

对于I：钢铁行业蓄热式燃烧技术规范》几个关键问题的探讨 罗国民 (广东松山职业技术学院，广东曲江512126) 摘要：本文通过对制定《钢铁行业蓄热式燃烧技术规范》行业标准过程中几个关键问题的分 析与探讨，明确该技术的准入条件与技术指标，介绍该技术的适用条件与应用形式，以及对于关键 材料与设备的选择和系统的合理设计。并希望在正确理解该标准内容的基础上，帮助使用单位解决 生产建设中遇到的技术问题，充分发挥蓄热式燃烧技术的节能和环保效益。 关键词：蓄热式；技术规范；工业炉 国内自二十世纪九十年代末期将蓄热式燃烧技术开始应用于对空气和煤气进行双预热并获得了 成功，其良好的节能效果引起热工界的高度关注，2o o o年后国内突然大量应用蓄热式燃烧技术 改造或新建各种工业炉窑，尤其是以钢铁行业为主，并出现各种应用形式。由于这项全新的节能新 技术缺少相关标准，国内钢铁企业在选择和应用该技术的过程中出现了各式各样的问题，国内急切 需要相关的应用规范以正确引导该技术的应用，促进钢铁行业工业炉窑的健康发展，实现该技术的应 有节能和环保效果。 定，由冶金工业信息标准研究院负责组织制定《钢铁行业蓄热式燃烧技术规范》行业标准。本项技 术规范是根据国家节能减排精神和钢铁行业结构调整的要求，2009年初由中国钢铁工业协会提出有 关蓄热式燃烧技术推广和市场准入的标准项目并提交上级主管部门立项。立项批准后，由冶金工业 信息标准研究院牵头组织专家走访有关生产、设计、使用、施工等单位，通过问卷调查等方式了解 国内蓄热式燃烧技术应用情况，同时收集国外有关技术资料及应用情况，并成立了标准起草小组。 本人有幸参与其中工作，并负责本技术规范及《钢铁行业蓄热式燃烧技术规范》行业标准编制说明 的起草工作。现针对几个关键技术问题的起草进行探讨。 1准入条件与技术指标 一是将排烟温度可降到180℃以下，助燃介质或气体燃料可预热到1000℃以上作为区别于传统 换热技术的一项准入条件。目前在钢铁企业加热炉上应用于烟气余热回收主要有间壁式换热技术与 蓄热技术两种，前者可将助燃介质或气体燃料预热到600℃，排烟温度一般可降到350℃左右，还有 1096左右的节能潜力。后者可将助燃介质或气体燃料预热到前者难于达到的1000℃以上温度，排烟 温度接近烟气露点温度。实际在一个换向周期中可以低于烟气露点温度，所以只要把最高排烟温度 设计在烟气露点温度以上，就可以解决烟气结露问题。这个准入条件对于减少烟囱投资和节能环保 具有重要意义。 二是将全炉热效率作为一个重要的节能技术指标。在加热炉热平衡测试中，炉体散热、冷却部 件散热、燃烧产物带走的热量是三个主要热量损失途径。蓄热式燃烧技术的节能作用主要表现在余 热回收率的提高，燃烧产物带走的热量的减少。换热式加热炉燃烧产物带走的热量占20％，蓄热式 加热炉燃烧产物带走的热量占7％，减少热损失13％。由此可以看出蓄热式燃烧技术比换热式技术全 炉热效率要高10％以上。根据国内外调查，蓄热式加热炉全炉热效率70％是可以到达的，并以此作为 准入值，从而说明蓄热式燃烧技术的节能意义。 三是将氮氧化物排放作为一个重要的环保技术指标。由于国家对于环保指标有相应要求，本技 术合理设计，通过组织贫氧状态下的燃烧，可减少高温热力氮氧化物的产生量，达到国家环保指标 对于氮氧化物排放的要求，即准入指标为180mg／m3。 2适用条件 蓄热式燃烧技术的适用条件是企业选择和应用该技术的依据，应根据其燃料、炉型等生产条件 不同应作不同设计。 首先蓄热式燃烧技术可以适用于钢铁行业加热炉、热处理炉、烘烤装置等工业炉窑的各种炉型。 但应用形式和技术设计有所不同，从而满足不同炉型的工艺要求。 其次蓄热式燃烧技术可以适用于不同燃料的工业炉窑，但应针对不同燃料进行具体的燃烧计算， 并采用不同的技术路线，有烧高炉煤气双预热、烧混合煤气双预热或单预热、烧转炉煤气双预热、 烧发生煤气单预热以及烧煤单预热等多种燃料适应形式。其中以高炉煤气双预热效果最好。燃油炉 可采用陶瓷瓦片做蓄热体，顺流式安装，需定时清洗更换，采用重油不换向，助燃空气单预热方式。 高炉煤气炉采用高炉煤气和助燃空气双预热，燃烧温度高，全炉热效率高，排烟损失小，节能效果明 显。混合煤气炉主要有双预热和单预热，主要根据其混合比或发热值来定。低热值用双预热，高热 值用单预热。双预热时空气和煤气都换向。单预热时分煤气换向和煤气不换向，其中煤气换向用得 较多，煤气不换向