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連續式蓄熱燃燒技術方案（上）[ 10-31 08:15 ]

結合國內外關于蓄熱燃燒技術的科研成果與我國工業爐上應用過程中遇到的問題，筆者提出一套可實現連續燃燒的高溫空氣燃燒技術方案。首先筆者研制出專用于蓄熱燃燒系統的四通換向閥，專利(申請)號ZL200910037593.8[12]。這種換向閥可以用在高溫環境中保持良好的密封性能和較小的阻力。筆者提出了一種連續式蓄熱燃燒技術,已成功用于梭式窯的生產并取得良好的節能效果。其原理如圖1 和圖2。該套系統由燃燒器、換向閥、蓄熱體、風機與控制系統組成。圖1 所示為連續式蓄熱燃燒系統的第一種工作狀態。在這種工作狀態下,高溫煙氣經過高溫

連續式蓄熱燃燒技術的研究[ 10-31 08:10 ]

連續式蓄熱燃燒技術的研究稍后于切換式蓄熱燃燒系統的研究。早在1995年，德國WS公司和Asper就開始了連續式蓄熱燃燒技術的研究。國內在2002年也開始了這方面的研究工作，取得了成果，并且申請了國家實用新型專利高溫蓄熱式燃燒裝置，專利號:ZL01260268.X。在晉能集團鋁材公司的熔鋁爐上首先使用了連續式蓄熱燃燒技術，取得了理想的效果。2005年5月，北京科技大學張欣茹提出了檔位式蓄熱器的蓄熱方案，檔位蓄熱器吸收了回轉式蓄熱器的思想，結合了切換式蓄熱器的特點，將二者的優勢融合在一起，其外觀類似于回轉式蓄熱器，但運

切換式高溫空氣燃燒技術的優點與不足[ 10-31 08:05 ]

伴隨經濟的高速發展能源的消耗量一定相應的快速增加，這必然導致能源的緊張，環境污染的加劇。選用先進的燃燒方式和燃燒設備做到提高燃燒效率、降低對環境的污染已經引起各國政府與熱工工作者的高度重視。高溫空氣低氧燃燒技術是從上世紀末就開始在國內外得到推廣具有節能減排雙重優點的先進燃燒技術。這項燃燒技術的節能效果良好，NOX的排放達到環保要求，還可以縮小設備尺寸或提高產量。因此，目前該項技術各行業工業爐窯上得到廣泛應用。十多年的實踐證明，有些蓄熱式加熱爐的綜合經濟效益跟常規連續式加熱爐差不多，節能優勢不明顯。也就是說對于目前的

自蓄熱式高溫空氣燃燒技術的開發[ 10-30 08:20 ]

伴隨經濟的高速發展能源的消耗量一定相應的快速增加，這必然導致能源的緊張，環境污染的加劇。選用先進的燃燒方式和燃燒設備做到提高燃燒效率、降低對環境的污染已經引起各國政府與熱工工作者的高度重視。高溫空氣低氧燃燒技術是從上世紀末就開始在國內外得到推廣具有節能減排雙重優點的先進燃燒技術。這項燃燒技術的節能效果良好，NOX的排放達到環保要求，還可以縮小設備尺寸或提高產量。因此，目前該項技術各行業工業爐窯上得到廣泛應用。十多年的實踐證明，有些蓄熱式加熱爐的綜合經濟效益跟常規連續式加熱爐差不多，節能優勢不明顯。也就是說對于目前的

引風機風量大小與NOx的關系[ 10-30 08:15 ]

圖3（b)為火焰溫度穩定在1200℃時，調節引風機排煙管道大小即全開、開2/3、開1/2、開1/3及全關五種狀態下測得煙氣中NOx含量，每種狀態測得10組數據，然后將數據取平均值作為圖3(b)的作圖數據。鳳谷工業爐集設計研發,生產銷售,培訓指導,售后服務一體化,專利節能技術應用,每年為企業節省40%-70%的能源成本,主要產品加熱爐,工業爐,節能爐,蓄熱式爐,垃圾氣化處理設備，歡迎致電咨詢:0510-88818999

火焰溫度與NOx的關系[ 10-30 08:10 ]

在引風機煙氣排放管道全開時，通過調節空氣和燃氣的配比來控制火焰的燃燒溫度，在不同的穩定火焰溫度即700、800、900、1000、1100、1200、1300℃下分別測量煙氣中NOx的含量，每組測量8個數據，然后取平均值為圖3(a)的作圖數據。從圖3(a)中可以看出：在引風機煙氣排放管道全開時，煙氣中的NOx量隨火焰溫度的升高有所増加，但都小于100X10-6,平均值約50X10-6左右。鳳谷工業爐集設計研發,生產銷售,培訓指導,售后服務一體化,專利節能技術應用,每年為企業節省40%-70%的能源成本,主要產品加熱

換向時間與溫度的關系[ 10-30 08:05 ]

換向時間與空氣預熱溫度和煙氣排放溫度的關系如圖2所示。從熱效率來看，換向時間越短越好，但就換向閥裝置的壽命而言，則是換向時間越長越好。從圖2可以看出，隨著換向時間的増加，空氣預熱溫度降低，排煙溫度升高。鳳谷工業爐集設計研發,生產銷售,培訓指導,售后服務一體化,專利節能技術應用,每年為企業節省40%-70%的能源成本,主要產品加熱爐,工業爐,節能爐,蓄熱式爐,垃圾氣化處理設備，歡迎致電咨詢:0510-88818999

阻力損失與蜂窩高度之間的關系[ 10-29 08:20 ]

圖1為直通網狀式蓄熱體阻力損失與其高度變化的關系。該圖由冷態試驗所測得數據經整理后制成。在冷態試驗中，通過改變空氣和燃氣的流量來改變氣體進入蓄熱體的速率，將入蓄熱體的氣體速率分別調整到u=1、2、3、4、5m/s時，分別測量蓄熱體高度H=100、200、300、400、500mm的阻力損失，每組測試8個數據，將每組的8個數據取平均值即為圖1的作圖數據。鳳谷工業爐集設計研發,生產銷售,培訓指導,售后服務一體化,專利節能技術應用,每年為企業節省40%-70%的能源成本,主要產品加熱爐,工業爐,節能爐,蓄熱式爐,垃圾氣化

自蓄熱式燒嘴的系統簡介[ 10-29 08:15 ]

本裝置系統由蓄熱燒嘴本體、換向系統、燃燒控制系統、燃燒室及其他輔助系統組成。燒嘴本體如前所述。換向系統由一對四通換向閥（一個空氣換向閥和一個煤氣換向閥組成)及相應控制元件組成。燃燒控制系統利用北科大“211”工程現代燃燒實驗室的現有控制系統，包括空氣與燃氣比例自動調節控制、自動測溫、自動報警及燃燒過程計算機監控等系統。燃燒室呈圓柱形，其直徑約1.5m，長約2m，內襯由工作層和保溫層組成，工作層由散狀耐火材料搗打而成，保溫層由耐火纖維組成。輔助系統包括供風系統、供燃氣系統、排煙系統及其管路系統

自蓄熱式燒嘴的組成[ 10-29 08:10 ]

燒嘴由進口風箱、蓄熱室（內裝蓄熱體）、出口風箱及其他輔助部件組成，共四組，一側為空氣入口或煙氣出口，另一側為燃氣或煙氣出口。工作時燃氣和空氣呈對角線分布，進入燃燒裝置內，煙氣也呈對角線分布由燃燒裝置內排出。鳳谷工業爐集設計研發,生產銷售,培訓指導,售后服務一體化,專利節能技術應用,每年為企業節省40%-70%的能源成本,主要產品加熱爐,工業爐,節能爐,蓄熱式爐,垃圾氣化處理設備，歡迎致電咨詢:0510-88818999

自蓄熱式燒嘴的設計原理[ 10-29 08:05 ]

蓄熱式燒嘴的設計遵循了高溫低氧空氣燃燒的基本技術原理，即高效回收煙氣余熱，大幅減少污染物特別是NOX的排放。蓄熱式燒嘴采用燃氣和空氣雙預熱的設計方式。同一燒嘴上安裝有四個獨立的蓄熱室和相應的四個獨立氣體通道，空氣和燃氣經蓄熱體與其進行熱交換后將其預熱到較高的溫度O900℃以上)并使其在燒嘴橫斷面上對角線位置噴向燃燒裝置內，而燃燒產物煙氣也在燒嘴橫斷面上另一對角線位置由引風機經蓄熱體進行熱交換后抽出，其排放溫度在150℃左右，這樣的設計使燃燒區有大量的高溫煙氣摻混，這既可使燃燒區的氧濃度大幅降低，又不會造成燃燒溫度的

自蓄熱式燒嘴研究的前言[ 10-28 08:20 ]

高溫低氧空氣燃燒技術是燃燒領域于20世紀80年代末90年代初開發出的新一代燃燒技術，具有高效回收煙氣余熱、高溫預熱助燃空氣、減少污染物特別是NOx的排放等優點。迄今為止，國內外一般通過三種方式將高溫低氧燃燒技術工程化。一種是燃氣/空氣多級燃燒和煙氣卷吸回流等；另一種是燃氣與空氣互成一定角度噴入爐內，使燃氣在爐內流動中逐步與空氣混合，達到延緩燃燒、降低NOx的目的；第三種是采用互補型蓄熱燃燒器。將兩個O或多個)燃燒器組合成一個整體，其中每個燃燒器都與其他燃燒器協調工作，按一定次時刻和區域的燃氣濃度和空氣濃度遠離化學當

鋼坯溫度場求解[ 10-28 08:15 ]

考慮到鋼坯加熱時，其溫度沿爐寬方向均勻分布，且其溫度梯度沿爐長方向和厚度方向的分量滿足aT／az《aT／ay，因此一塊鋼坯的加熱過程可以簡化為一維非穩態導熱問題，即：式中，隊c、A分別為鋼的密度(kg／m3)、比熱容(J／(kg·K))和導熱系數(W／(m·K))。鋼坯溫度場的求解，采用時間和空間坐標上離散的方法，將鋼坯沿厚度方向劃分為若干層，于是鋼坯溫度場可由有限個節點的溫度來離散地描述。式(3)采用顯格式差分法離散為：式中，q。、q。分別為鋼坯上表面和下表面熱流密度， W／

爐溫的求解[ 10-28 08:10 ]

在實際爐溫控制系統中，爐溫采樣值(即爐膛熱電偶溫度的測量值)作為反饋信號，完成了閉環控制。而在線控制系統的仿真研究屬于離線研究，在此情況下，爐溫采樣值不可能從實際工藝系統獲得，而只能從爐子的數學模型中獲得，即所謂的模擬采樣，也就是從軟件平臺采樣。在熱電偶溫度的求解中，熱電偶熱點的能量平衡方程為：式中，GT、WT、ST分別為爐氣、爐圍、鋼坯對熱電偶的輻射全交換面積[6]，m2；T為溫度，K；a為熱電偶與爐氣間的對流換熱系數，w／(m2·K)；F為熱電偶表面積，m2；d為斯蒂芬一波爾茲曼常量，W／(m2&

爐氣溫度求解[ 10-28 08:05 ]

本研究將連續加熱爐沿爐長方向劃分為若干個模型段，劃分根據控制段的實際設置進行。每一模型段都包括一個氣體段、一個鋼坯表面段和一個爐圍表面段，即三元模型中所指的“三元”。通過考察一個爐氣段的能量平衡以及鋼坯段、爐圍段的能量平衡，建立三者的相互耦合關系，然后采用屏蔽段間輻射的模型解耦技術進行求解，從而獲得爐氣溫度。對于一個典型爐氣段，根據收入和支出的能量平衡關系，可以建立如下的爐氣段能量平衡方程：式中，等號左邊為能量收入項，依次為燃料化學熱、助燃空氣物理熱、燃料物理熱、煙氣流動載熱；右邊為能量支出

連續加熱爐簡介[ 10-27 08:20 ]

仿真研究實體是酒鋼中板廠的3段推鋼式連續加熱爐，爐子供熱為6段控制，預熱段不供熱，上下爐膛分別采用煤氣平焰燒嘴和調焰燒嘴。加熱爐的單爐產量為90 t／h；板坯尺寸為160 mm×1 350mmx(1 800～2800)mm；布料方式為雙排料；板坯入爐溫度為20℃，出爐為1 200℃；爐子有效長為31 m，內寬為6．5 m，外寬為7．5 m，爐底面積為202m2；燃料為高焦混合煤氣，熱值為7 535 kJ／m3；單位熱耗為1．73 GJ／t。鳳谷工業爐集設計研發,生產銷售,培訓指導,售后服務一體化,專利節

軋鋼加熱爐的一些研究[ 10-27 08:15 ]

軋前加熱是軋鋼生產過程的重要環節，直接制約著產品質量和企業效益。加熱爐的主要任務是在保證送軋鋼坯加熱質量的同時，盡可能降低燃耗，以提高經濟效益。通過計算機優化組織生產和優化生產過程參數，可以取得明顯的經濟效益和節能效果。為此，建立數學模型以揭示爐子結構參數、熱工操作參數和生產指標之間相互聯系的規律，實現以數學模型為核心、以直接數字控制(DDC)為基礎的計算機監督控制(SCC)，是加熱爐在線控制的重要課題。筆者以酒鋼中板廠加熱爐為研究對象，建立了基于數學模型的爐子軟件仿真平臺，研究了典型動態操作時的爐溫控制策略。鳳谷

泡器設計改善和總結[ 10-27 08:10 ]

消泡器新的設計技術參數：出口直徑230mm；泡沫液流速<0．5m／s；縫隙調節方式為墊片；擴散管錐度>79／350；擴散管長度470mm。(1)機械消泡法中的縫隙式消泡器消泡量大，消泡效率較高。(2)隨著墊片厚度增大消泡率先增加到最大值，然后降低本論文采用墊片0．6mm是最佳的。(3)隨著消泡壓力增加消泡率增加。(4)泵轉速為840 r／min是最合理的。(5)采用VOF模型對泡沫在消泡器流動的壓力變化進行了模擬，通過模擬計算表明，消泡壓力越大負壓區越大使泡沫消泡量越大。(6)新的消泡器消泡率較高一般在

影響消泡器消泡能力的因素實驗研究[ 10-27 08:05 ]

2．1實驗儀器和試劑實驗設備與試劑主要有：泡沫液注入泵；流量計；空壓機；消泡器；貯能管，泡沫；發生器，管子泡沫劑：SDS十二烷基磺酸鈉，穩泡劑：羧甲基纖維素鈉鹽(CMC．H)基膨潤土。2．2墊片厚度影響試驗研究測試不同的墊片厚度(0．2，0．4，0．5，0．6，0．7mm)。2．3壓力的影響試驗研究測試不同的壓力(0．4，0．5，0．6，0．7MPa)。2．4試驗數據分析對所測出的以上一些數據利用Excel分析，從中可得到消泡率與氣液比、消泡壓力、墊片厚度有關，實驗數據如表l、表2和圖3、圖4所示。從以上測出數據曲

隙式消泡器的研究[ 10-26 08:20 ]

1縫隙式消泡器的設計消泡器是泡沫鉆探生產中較為重要的一環，它直接影響泡沫鉆進的效率，根據噴射器結構不同分為軸流式消泡器和縫隙式消泡器。縫隙式消泡器，因其消泡量比較大，消泡效率較高，其結構原理及實物如圖1、2所示。消泡器的設計經驗可初步確定其技術參數：出I=I直徑270mm；進氣量3～5m3／min；進氣壓力0．5—0．7MPa；泡沫液流速<0．5m／s；縫隙凋節方式為墊片；擴散管錐度>79／330；擴散管長度>350mm。2縫隙式消泡器工作原理縫隙式消泡器，工作原理足以科安德效應為基礎