国内蓄热式加热炉对比及发展趋势.doc

国内蓄热式加热炉的对比及发展趋势 王均 北京神雾热能技术有限公司 摘 要：通过近几年来国内蓄热式燃烧技术在冶金行业的应用情况的总结及对比分析，提出国内蓄热式加热炉的发展方向及趋势。 关键词：国内蓄热式加热炉对比发展趋势 1前言 众所周知，用蓄热室来预热空气和燃料是一项较早的技术，但由于其换向阀结构复杂、体积庞大、控制系统不可靠、换向时间长、效率比较低，因此没有得到重视，因而换热器技术得到迅速发展。由于二十世纪七十年代的能源危机后，节能工作得到各个国家的重视，加之科学技术的不断进步，出现了结构简单，控制方便，可靠性强的换向系统。因此近十年来蓄热式燃烧技术得到长足发展，各个国家都在研究各种蓄热式烧嘴和高效蓄热式燃烧技术，以及高风温燃烧技术。为此，根据所了解的情况进行对比分析 2国内蓄热式燃烧技术情况 中国自二十世纪八十年代开始有国外译文介绍，八十年代中后期国内热工界也开始研究新型蓄热式技术，建立了专门的陶瓷球蓄热式实验装置。东北大学、北京科技大学、机械部第五设计研究院、冶金部鞍山热能研究院等对此技术都有研究，但是工业应用很少。1998年9月萍乡钢铁有限责任公司首次和大连北岛能源技术有限公司合作采用蓄热式燃烧技术进行轧钢连续式加热炉燃烧纯高炉煤气技术的开发研究，并率先在萍钢棒材公司轧钢加热炉上应用，在国内首次实现了蓄热式技术燃烧高炉煤气在连续式轧钢加热炉上的应用。此炉作为国内第一座蓄热式轧钢加热炉，尽管在许多方面还不尽人意，但应该说为国内蓄热式燃烧技术应用在冶金行业连续式加热炉开辟了先河；此后，国内有多家公司开展蓄热式燃烧技术的研究和在国内的推广应用，蓄热式燃烧技术逐渐成熟。如北京神雾公司的蓄热式烧嘴加热炉，秦皇岛设计院的蓄热式加热炉等。在蓄热式燃烧技术方面形成了一套较完善的设计思想和方法，蓄热式技术在工业炉上的应用，实现了高产、优质、低耗、少污染和高自动化水平，达到了燃烧工业炉三高一低（高炉温、高烟温、高余热回收和低惰性）的发展方向的要求。从90年代至今我们可以这样认为，蓄热式燃烧技术发展可分为下面几个阶段： （1）简单蓄热式燃烧系统，此系统蓄热室和燃烧器是分开的，换向系统庞大，换向控制系统复杂，可靠性差，换向时间长，热效率不高。 （2）从自预热烧嘴发展的蓄热式烧嘴，此烧嘴在国外得到重视并发展到较高水平。如英国的RCB型烧嘴，美国的双蓄热床烧嘴等等。广泛应用于各种火焰炉，并取得了不错的效果。 （3）把蓄热室和炉体有机结合一体，并有可靠换向系统的高效蓄热式燃烧技术，北岛公司在90年代初就有研究和应用，而国内首次成功地利用该技术燃用低热值的高炉煤气则是萍乡钢铁有限责任公司1999年建成的棒材轧钢加热炉，取得了显著的经济效益和社会效益。在此之前国内尚无在轧钢连续式加热炉上燃烧纯高炉煤气先例。 （4）把蓄热室和烧嘴有机结合一体，并有可靠换向系统的高效蓄热式燃烧技术，北京神雾热能技术有限公司于2000年成功的研制开发出适应国内工业炉窑的蓄热式燃烧器系列，形成了北京神雾蓄热式烧嘴技术体系，国内第一次应用该技术的企业是邯郸钢铁公司中板厂2000年改造的中板加热炉，取得了显著的经济效益和社会效益。此后该公司又开发了多种蓄热式烧嘴，分别应用不同的燃料及行业，为蓄热式燃烧技术在国内各个行业的应用做出了突出的贡献。 3对比分析 从1999年至今，国内蓄热式燃烧技术发展到现在，基本分为两大系列，一是以北京北岛能源技术有限公司为代表的内置通道式加热炉（即北岛炉），二是以北京神雾热能技术有限公司为代表的蓄热式烧嘴加热炉，下面以这两种炉型作一对比分析： 两种蓄热式加热炉对比表 项目名称 内置通道式 烧嘴式 蓄热式系统工作原理 相同 相同 蓄热式燃烧系统 把蓄热室和炉体有机结合一体 把蓄热室和烧嘴有机结合一体 蓄热体形式 陶瓷小球 蜂窝体、陶瓷小球 换向阀形式 两位五通阀 四腔四通阀、小型三通阀 换向时间 180秒 40～180秒可调 换向控制 集中控制 集中控制、分散控制 燃烧控制 简单，一般加热炉名义上是三段控制，实际是二段控制，且上、下热负荷无法调节，控制水平低，适合对加热温度要求不高的钢种 较复杂，可根据需要，对加热炉进行三段多点进行控制，且上、下热负荷可调节，控制水平高，可用计算机控制，适合钢种范围广 燃料预热形式 双预热 双预热、单预热 燃料适应范围 低热值气体燃料（高炉煤气、发生炉煤气） 气体燃料（高炉煤气、发生炉煤气、混合煤气、焦、转炉煤气、天然气、液化气），液体燃料（重油、柴油） 对燃料的要求 对水分，焦油有要求 对焦油有要求 炉型结构 较复杂，炉墙厚达lm 与普通加热炉相同 管路及排烟相同 简单 较复杂 对耐火材料的要求 炉墙要求材料理化指标性能高，强度合适，热震稳定性好，重烧线变化小，体积稳定性好，从而确保通