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安徽冶金科技职业学院 毕业论文 蓄热式燃烧技术与低热值煤气利用 姓 名 林 鎏 斌 专 业 材料成型与控制技术 班 级 08 届 指 导 老 师 龚 义 书 蓄热式燃烧技术与低热值煤气利用 作者：林鎏斌 摘要 ：本文主要说明蓄热式燃烧技术，低热值煤气的利用，蓄热式燃烧技术的有益补充的实际操作应用。 关键词：燃烧技术 低热值 回收技术 引言：蓄热式燃烧技术应用与加热炉产生多重效果，着重阐述高温空气提高理论燃烧温度，为高炉煤气等低热值燃料在高温炉的应用开辟了途径。中国开创了轧钢加热炉使用高炉煤气单一燃料的先例，10年来全面推广，取得重大经济和环保效益。神雾公司近10年来，在蓄热式高温空气燃烧技术的工程应用方面取得了一些成功的经验，主要是在工业加热炉，锅炉，辐射管加热炉等方面，共应用与近200项工程项目中。 一 蓄热式燃烧技术 　　蓄热式燃烧技术，确切地应称为蓄热式换热燃烧技术。 　 这是一项古老的换热方式，十九世纪中期就在平炉和高炉上采用延续至今。轧钢系统的初轧钢锭加热炉以蓄热式均热炉最为节能，并且采用的就是低热值的高炉煤气为燃料。终因其蓄热室占用车间面积大，换向时间长，操作复杂，逐渐被中心换热均热炉和上部单侧烧嘴均热炉所取代。 　　此后，蓄热式换热技术远离了轧钢系统的加热炉。蓄热式换热技术，属不稳态传热，利用耐火材料作载体，交替地被废气热量加热。再将蓄热体蓄存的热量加热空气或煤气，使空气和煤气获得高温预热，达到废热回收的效能。由于蓄热体是周期性地加热、放热，为了保证炉膛加热的连续性，蓄热体必须成对设置。 　　同时，要有换向装置完成蓄热体交替加热、放热。到了二十世纪八十年代，解决了蓄热体的小型化和换向时间缩短到以分秒计，才使这项古老的换热技术得以在轧钢系统的连续式加热炉（含步进式加热炉）上重现废热回收的优势，即将空、煤气双预热到1000℃左右，排出废气温度在150℃以下，使废热回收率达到极限值。并且，出现研究高温空气燃烧理论与实践的新领域。 　　近些年首先由鞍山研究院从国外引进，并向全国推广。 蓄热式燃烧 采用蓄热式烟气余热回收装置，交替切换空气或气体燃料与烟气，使之流经蓄热体，能够在最大程度上回收高温烟气的显热，排烟温度可降到180℃以下，可将助燃介质或气体燃料预热到1000℃以上，形成与传统火焰不同的新型火焰类型，并通过换向燃烧使炉内温度分布更趋均匀。 蓄热式烧嘴 蓄热式烧嘴带有蓄热室余热回收装置的烧嘴，配对使用，通过换向实现周期性燃烧。一座炉子可采用多对蓄热式烧嘴供热。 内置蓄热室 　　内置蓄热室是安装在炉子底部的蓄外置蓄热箱 　　外置蓄热箱是把蓄热室和高温通道置于炉体外，通过与炉内喷口的直接连接形成外置蓄热装置。 自身蓄热烧嘴热装置，在炉墙内浇注有通道和喷口，和余热回收装置结合成一体。 　　自身蓄热烧嘴将一对蓄热室余热回收装置安装在一个烧嘴上，烧嘴将供热与排烟在一个烧嘴内同时完成,在烧嘴周围形成烟气循环。 蓄热式辐射管 　　蓄热式辐射管是一种采用蓄热式燃烧技术的辐射管加热装置， 将两个蓄热式烧嘴安装在辐射管的两端，通过换向燃烧，以提高介质预热温度，降低烟气排放温度。燃烧在辐射管内进行，对物料进行保护性加热。 蓄热体 　　一般由耐火材料制成，周期储存和释放热量，实现冷热介质热量的传递。 换向阀 　　换向阀是切换蓄热室供气、排烟，改变助燃介质或燃气流向的阀门。 换向时间 　　换向阀两次动作时间间隔。 换向周期 reversal cycle 　　两个换向时间为一个换向周期。 1 技术原理 ??? 近年来燃气轮机循环热效率得到进一步提高，燃气轮机循环吸热平均温度高，纯蒸汽动力循环放热平均温度低，把这两种循环联合起来组成煤气-蒸汽联合循环显然可以提高循环热效率。高炉煤气等低热值煤气燃汽轮机CCPP技术是充分利用钢铁联合企业高炉等副产煤气，最大可能地提高能源利用效率，发挥煤气-蒸汽联合循环优势的先进技术。 ??? 高炉等副产煤气从钢铁能源管网送来后经除尘器净化，再经加压后与空气过滤器净化及加压后的空气混合进入燃气轮机燃烧室内混合燃烧，产生的高温、高压燃气进入燃气透平机组膨胀作功，燃气轮机通过减速齿轮传递到汽轮发电机组发电;燃气轮机作功后的高温烟气进入余热锅炉，产生蒸汽后进入蒸汽轮机作功，带动发电机组发电，形成煤气-蒸汽联合循环发电系统。 ??? 此技术主要设备有：高炉煤气供给系统、燃气轮机系统、余热锅炉系统、蒸汽轮机系统和发电机组系统组成。主要设备有空气压缩机、高炉煤气压缩机、空气预热器、煤气预热器、燃气轮机、余热锅炉、发电机和励磁机等，一般分为单轴和多轴布置形式。 ??? 高炉煤气综合