冶金燃烧设备.ppt

3 冶金燃烧技术与设备 朱 云? 昆明理工大学 2011.9 3.A 冶金烧烧的特点 3.0 冶金炉热能的合理利用 3.0.1 炉子能源的合理选择 确定冶金炉能源时，应从以下原则出发： (1) 满足工艺过程技术上的要求：如温度水平，杂质含量，温度控制的精确程度等； (2) 从能源生产、输送及使用各个过程出发，保证最高的热利用率(称为能量总利用率)； (3) 国家资源的综合利用； (4) 减轻劳动强度，便于操作的机械化和自动化。 混合煤气配用比计算。 配用比就是指配用燃料在混合煤气中所占的体积比例。根据生产要求，首先确定混合煤气的发热量。若以x代表配用比，则可由下式求得： 式中： x——配用燃料在混合煤气中所占的体积； 1—x——高炉煤气在混合煤气中所占的体积； ——配用燃料的发热量； ——高炉煤气的发热量; ——混合煤气的发热量。 (1) 高炉燃料的选用 为了保证高炉生产顺行，在矿石原料中必须配比一定量的固体燃料。 高炉生产高炉使用的固体燃料人工制造的冶金焦(一定的块度(25~125mm)和机械强度 )。但焦炭的来源有限，故是贵重燃料。目前在高炉风口处喷吹一些辅助燃料以降低焦比(kg/吨铁），天然气、焦炉煤气、重油和粉煤都可做为喷吹燃料。 目前国内外多采用喷吹重油(置换比为1:2)或粉煤(置换比1:0.8)。 (2) 作为熔炼的反射炉燃料 反射炉所用燃料能在炉头处迅速燃烧，形成短火焰 1) 天然气是反射炉的理想燃料，但它受产地的限制 2) 重油由于它的发热量高，燃烧过程易于控制，燃烧设备简单，操作方便，它亦是反射炉的理想燃料。 3) 粉煤目前仍是我国一些炼铜反射炉尚在采用的燃料。 3.1?? 冶金加热炉概述 冶金蓄热加热炉与其他行业的加热炉共同的地方，是有一个由耐火材料包围的燃烧室，在其底部或侧面设有燃烧器，不同之处是在炉内布置的是传热管，因而也叫蓄热炉。利用燃料燃烧产生的热量将流经管内的工艺介质加热到所需的温度。 3.1.1 冶金蓄热炉炉型 冶金企业常用的炉型按其外形分有圆筒型和方型两种。圆筒型蓄热炉适用于热负荷小于30MW的场合。当热负荷大于30MW以上时则采用方型蓄热炉。如果按传热的类型可分为纯辐射炉和对流-辐射型蓄热炉。 炉型的选择要根据工艺介质、操作条件和结构材料等因素来确定。热负荷小于1MW时，采用纯辐射的圆筒炉；热负荷在1-30MW时，选用辐射-对流型的圆筒炉；蓄热加热炉的结构如图-1所示，由辐射室、对流室、炉管、空气预热器、烟囱、燃烧器和通风系统等多个部分组成。 3.1.2 冶金蓄热加热炉特点 （1）被加热的物质是易燃、易爆的煤气，与一般的工炉相比，它的危险性更大。 （2）加热方式为直接受火式，燃烧的是气体或液体。任何泄漏都可能造成爆炸或火灾。 （3）蓄热炉通常处在高温高压条件下运行，操作条件苛刻。一般加热型的加热炉，炉管的壁温在400℃～650℃。而加热反应型的加热炉，炉管壁温在850℃～1000℃。操作压力范围较宽，低中压力在1～10MPa，而高压加氢加热炉高达18MPa～20MPa。 （4）长周期连续运转，不间断操作，操作周期一般在1年到3年，最长可达5年。因而对加热炉的可靠性要求很高。 表-1 冶金蓄热炉热效率指标 3.1.3 蓄热炉的投资与能耗 蓄热炉在冶金工厂具有举足轻重的作用，蓄热炉的能耗很高。蓄热炉的能量消耗在生产装置中约占80%-90%。它的投资一般占15%左右，高的可达30%。此外，由于加热炉在燃料燃烧时的噪声和烟气排放也对环境污染造成相当严重的影响。这些因素都必须在加热炉设计时加以考虑。 3.8 直流式煤粉燃烧器 一、直流式煤粉燃烧器的特性 1．不旋转，射流扩展角小，卷吸能力小，单只燃烧器的着火性能差，炉膛充满度差； 2．射流衰减慢，射程远，后期混合好，有利于煤粉燃尽； 3．采用四角布置，相互配合时，相互点燃，着火好，混合强烈； 4．多层布置（不少于三层）。 燃烧器的作用 作用：将煤粉与空气混合气流按有利的方式送入炉膛，造成有利的空气动力场，保证煤粉气流及时着火、强烈燃烧、洁净燃烧、良好燃尽。 分类： 直流燃烧器 旋流燃烧器 二、直流燃烧器的类型 1．均等配风 一、二次风喷口间隔布置，混合较快，适用于挥发分较高的煤种。 均等配风直流式燃烧器→ 三、四角布置