1 概述

　　用蓄(xu)(xu)熱(re)(re)(re)室來預(yu)熱(re)(re)(re)空氣和(he)燃料是一(yi)(yi)項較早(zao)的(de)技(ji)術(shu), 早(zao)在19 世紀中(zhong)期就(jiu)開始應用于(yu)高爐(lu)、熱(re)(re)(re)風爐(lu)、焦(jiao)爐(lu)等(deng)規模大(da)且溫(wen)度高的(de)爐(lu)子, 但傳(chuan)統的(de)蓄(xu)(xu)熱(re)(re)(re)室采用格(ge)子磚為(wei)蓄(xu)(xu)熱(re)(re)(re)體、傳(chuan)熱(re)(re)(re)效率(lv)(lv)低(di)、蓄(xu)(xu)熱(re)(re)(re)室體積龐大(da), 其(qi)換向(xiang)閥結構復(fu)雜、效率(lv)(lv)比較低(di), 換向(xiang)周(zhou)期長, 因此(ci)沒有得到重視。由于(yu)20 世紀70 年代的(de)能源危機后, 節能工作得到各個國家(jia)的(de)重視, 加之科學(xue)技(ji)術(shu)的(de)不斷進步(bu)出(chu)現了(le)結構簡單(dan)、控制方便、可靠性(xing)強的(de)換向(xiang)系統。1982 年英國Hot Work Development 公司和(he)Brit2ish Gas 研究院(yuan)合(he)作, 成功(gong)開發(fa)出(chu)第一(yi)(yi)座使(shi)用陶瓷小球作為(wei)蓄(xu)(xu)熱(re)(re)(re)體的(de)新型蓄(xu)(xu)熱(re)(re)(re)式(shi)加熱(re)(re)(re)爐(lu), 節能效果顯著。近(jin)10 年來蓄(xu)(xu)熱(re)(re)(re)式(shi)燃燒(shao)(shao)技(ji)術(shu)得到長足發(fa)展, 很多(duo)國家(jia)都在研究各種(zhong)蓄(xu)(xu)熱(re)(re)(re)式(shi)燒(shao)(shao)嘴和(he)高效蓄(xu)(xu)熱(re)(re)(re)式(shi)燃燒(shao)(shao)技(ji)術(shu)以及高風溫(wen)燃燒(shao)(shao)技(ji)術(shu)。

2 　蓄熱式燃燒技術

　　1998 年大(da)連北島能源(yuan)技(ji)術(shu)(shu)(shu)有限公司率(lv)先(xian)在(zai)萍(ping)鋼棒材公司軋鋼加(jia)(jia)熱(re)(re)爐上采用蓄(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)熱(re)(re)式(shi)(shi)燃(ran)燒(shao)(shao)技(ji)術(shu)(shu)(shu)燃(ran)燒(shao)(shao)純(chun)高(gao)(gao)爐煤氣, 在(zai)國(guo)內(nei)(nei)首次實現了(le)蓄(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)熱(re)(re)式(shi)(shi)技(ji)術(shu)(shu)(shu)燃(ran)燒(shao)(shao)高(gao)(gao)爐煤氣在(zai)連續式(shi)(shi)軋鋼加(jia)(jia)熱(re)(re)爐上的(de)(de)應(ying)(ying)用。此(ci)后, 國(guo)內(nei)(nei)有多家公司開展(zhan)蓄(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)熱(re)(re)式(shi)(shi)燃(ran)燒(shao)(shao)技(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)研究和(he)在(zai)國(guo)內(nei)(nei)的(de)(de)推廣應(ying)(ying)用, 蓄(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)熱(re)(re)式(shi)(shi)燃(ran)燒(shao)(shao)技(ji)術(shu)(shu)(shu)逐漸成(cheng)熟。窯(yao)爐在(zai)蓄(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)熱(re)(re)式(shi)(shi)燃(ran)燒(shao)(shao)技(ji)術(shu)(shu)(shu)方面形(xing)成(cheng)了(le)一套較完(wan)善的(de)(de)設計思想和(he)方法,蓄(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)熱(re)(re)式(shi)(shi)技(ji)術(shu)(shu)(shu)在(zai)工業爐上的(de)(de)應(ying)(ying)用實現了(le)高(gao)(gao)產、低(di)耗(hao)、少污染和(he)高(gao)(gao)自動化水(shui)平(ping), 達到了(le)燃(ran)燒(shao)(shao)工業爐“三高(gao)(gao)一低(di)”(高(gao)(gao)爐溫、高(gao)(gao)煙溫、高(gao)(gao)余熱(re)(re)回收(shou)、低(di)惰性) 的(de)(de)發展(zhan)方向要求。從20 世紀90 年代開始, 國(guo)內(nei)(nei)蓄(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)熱(re)(re)式(shi)(shi)燃(ran)燒(shao)(shao)技(ji)術(shu)(shu)(shu)發展(zhan)到現在(zai), 基本分為以下兩大(da)系列:

　　(1) 以北京北島為代表的(de)內置(zhi)通道式加熱(re)(re)爐(lu)(lu), 其特點是: ①把蓄熱(re)(re)室(shi)和(he)爐(lu)(lu)體有機(ji)結(jie)合(he)為一體, 結(jie)構緊湊(cou), 占地面積小, 爐(lu)(lu)子外觀整潔。②蓄熱(re)(re)體采(cai)用陶瓷小球, 價(jia)格低廉, 集中換(huan)向, 換(huan)向時(shi)間(jian)約180 s , 運行費(fei)用低。③爐(lu)(lu)體熱(re)(re)損失小, 熱(re)(re)效率高(gao)(gao), 很容(rong)易做到(dao)空氣、煤(mei)氣雙預熱(re)(re),燃燒(shao)噴口密布, 爐(lu)(lu)溫均勻性好, 鋼坯氧化(hua)燒(shao)損低。④爐(lu)(lu)型(xing)結(jie)構較復雜, 爐(lu)(lu)墻厚達l m , 對(dui)耐火材料的(de)理化(hua)指標性能要求(qiu)高(gao)(gao), 對(dui)設計、施工的(de)技術(shu)水平和(he)經驗(yan)要求(qiu)高(gao)(gao)。⑤若爐(lu)(lu)墻出現問題, 維修時(shi)間(jian)長。

　　(2) 以北京(jing)神霧(wu)(wu)為(wei)代(dai)表(biao)的(de)(de)蓄(xu)(xu)(xu)熱(re)(re)(re)式(shi)(shi)(shi)燒(shao)嘴式(shi)(shi)(shi)加熱(re)(re)(re)爐。把蓄(xu)(xu)(xu)熱(re)(re)(re)室和燒(shao)嘴有(you)機結合為(wei)一(yi)體, 并有(you)可靠(kao)換向系統的(de)(de)高效蓄(xu)(xu)(xu)熱(re)(re)(re)式(shi)(shi)(shi)燃燒(shao)技(ji)(ji)術(shu)(shu)。北京(jing)神霧(wu)(wu)熱(re)(re)(re)能技(ji)(ji)術(shu)(shu)有(you)限公司(si)于2000 年(nian)成(cheng)功地研制開(kai)發出適應國內(nei)工(gong)業(ye)爐窯的(de)(de)蓄(xu)(xu)(xu)熱(re)(re)(re)式(shi)(shi)(shi)燃燒(shao)器系列, 形成(cheng)了(le)(le)北京(jing)神霧(wu)(wu)蓄(xu)(xu)(xu)熱(re)(re)(re)式(shi)(shi)(shi)燒(shao)嘴技(ji)(ji)術(shu)(shu)體系, 國內(nei)第一(yi)次應用該(gai)技(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)企業(ye)是2000 年(nian)邯鄲鋼(gang)鐵公司(si)中板(ban)廠(chang)改造的(de)(de)中板(ban)加熱(re)(re)(re)爐, 取得了(le)(le)顯(xian)著的(de)(de)經濟效益(yi)(yi)和社會效益(yi)(yi)。此(ci)后該(gai)公司(si)又開(kai)發了(le)(le)多種(zhong)蓄(xu)(xu)(xu)熱(re)(re)(re)式(shi)(shi)(shi)燒(shao)嘴, 分(fen)別應用不(bu)同(tong)的(de)(de)燃料及(ji)行業(ye)。

　　通過(guo)(guo)上述分(fen)析可以(yi)看出, 兩種蓄熱(re)(re)式(shi)(shi)(shi)加(jia)熱(re)(re)爐(lu)雖然各有(you)優(you)、缺點(dian), 且在(zai)國(guo)內(nei)(nei)冶金行(xing)業都有(you)實際應(ying)用(yong)(yong)的(de)實例, 但總的(de)發(fa)(fa)展趨勢是(shi)朝著燒(shao)(shao)(shao)嘴式(shi)(shi)(shi)蓄熱(re)(re)式(shi)(shi)(shi)加(jia)熱(re)(re)爐(lu)方向(xiang)(xiang)(xiang)發(fa)(fa)展, 具(ju)體表現有(you)以(yi)下(xia)(xia)幾(ji)個(ge)(ge)方面1) 蓄熱(re)(re)式(shi)(shi)(shi)燒(shao)(shao)(shao)嘴加(jia)熱(re)(re)爐(lu)和(he)(he)原普通加(jia)熱(re)(re)爐(lu)相(xiang)比,都是(shi)通過(guo)(guo)調(diao)(diao)整燒(shao)(shao)(shao)嘴熱(re)(re)負荷來調(diao)(diao)節(jie)爐(lu)內(nei)(nei)溫(wen)度, 對于(yu)操作(zuo)人員易于(yu)接受。(2) 每(mei)個(ge)(ge)燒(shao)(shao)(shao)嘴都可單獨(du)調(diao)(diao)節(jie), 上下(xia)(xia)加(jia)熱(re)(re)燒(shao)(shao)(shao)嘴能(neng)力(li)搭配合理, 各段上下(xia)(xia)加(jia)熱(re)(re)溫(wen)度的(de)調(diao)(diao)節(jie)非常方便。(3) 爐(lu)墻兩側留(liu)有(you)便于(yu)檢修的(de)人孔門(men)和(he)(he)扒(ba)渣(zha)門(men), 這是(shi)采(cai)(cai)用(yong)(yong)燒(shao)(shao)(shao)嘴結構形式(shi)(shi)(shi)的(de)最(zui)大(da)優(you)點(dian)。(4) 對于(yu)高熱(re)(re)值氣體燃料, 可直接冷爐(lu)點(dian)火(huo)升溫(wen), 不需要單獨(du)的(de)點(dian)火(huo)燒(shao)(shao)(shao)嘴。(5) 燒(shao)(shao)(shao)嘴式(shi)(shi)(shi)結構可以(yi)采(cai)(cai)用(yong)(yong)集中(zhong)換(huan)向(xiang)(xiang)(xiang)和(he)(he)分(fen)散(san)換(huan)向(xiang)(xiang)(xiang)方式(shi)(shi)(shi), 分(fen)散(san)換(huan)向(xiang)(xiang)(xiang)則由于(yu)換(huan)向(xiang)(xiang)(xiang)閥(fa)(fa)靠近燒(shao)(shao)(shao)嘴, 換(huan)向(xiang)(xiang)(xiang)閥(fa)(fa)與(yu)燒(shao)(shao)(shao)嘴之間(jian)的(de)連接管道短(duan)而小, 燃燒(shao)(shao)(shao)間(jian)斷時(shi)(shi)間(jian)短(duan), 因(yin)此(ci)換(huan)向(xiang)(xiang)(xiang)時(shi)(shi)管道內(nei)(nei)殘留(liu)煤氣損失較少(shao), 更有(you)利于(yu)節(jie)能(neng)。(6) 維護(hu)工(gong)作(zuo)量稍(shao)大(da), 但檢修時(shi)(shi)間(jian)短(duan), 停爐(lu)時(shi)(shi)間(jian)短(duan)。

　　3 　燒嘴式蓄(xu)熱式加熱爐

　　3. 1 　蓄熱燒嘴的結構

　　燒嘴(zui)采用(yong)空氣(qi)、煤(mei)(mei)氣(qi)組(zu)合式(shi), 由空氣(qi)蓄(xu)熱(re)燒嘴(zui)、煤(mei)(mei)氣(qi)蓄(xu)熱(re)燒嘴(zui)組(zu)合而成, 上加熱(re)煤(mei)(mei)氣(qi)噴口(kou)在下(xia), 空氣(qi)噴口(kou)在上, 下(xia)加熱(re)燒嘴(zui)則反(fan)之; 盡量(liang)在鋼坯的上下(xia)表面(mian)形成還原性氣(qi)氛, 降低(di)氧化(hua)燒損和表面(mian)脫碳。蓄(xu)熱(re)式(shi)燒嘴(zui)的設(she)計既要考慮低(di)熱(re)值燃(ran)氣(qi)的燃(ran)燒混合問題, 又(you)要保證煤(mei)(mei)氣(qi)的完全燃(ran)盡, 同時實現(xian)爐膛(tang)溫度的均勻性, 因此采用(yong)雙流股蓄(xu)熱(re)式(shi)燒嘴(zui)形式(shi)。

　　燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)噴口是燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)系統的(de)(de)關鍵(jian)部(bu)位, 合(he)理(li)的(de)(de)燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)組織有賴于此(ci), 在(zai)燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)組織上(shang)既要(yao)確保燃(ran)(ran)氣在(zai)爐(lu)內充分燃(ran)(ran)燒(shao)(shao), 不會在(zai)對面的(de)(de)蓄熱體(ti)內繼續燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)而對其造(zao)成(cheng)損壞, 同時又要(yao)合(he)理(li)促成(cheng)低(di)氧(yang)燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)的(de)(de)實現(xian)(xian), 避免出現(xian)(xian)局部(bu)的(de)(de)高溫過熱; 既強化爐(lu)溫的(de)(de)均(jun)勻性, 減少NO x 等有害氣體(ti)的(de)(de)生(sheng)成(cheng), 又減小高溫下(xia)脫碳(tan)的(de)(de)發生(sheng)。因此(ci), 在(zai)噴口設計上(shang)要(yao)選擇最優的(de)(de)氣體(ti)出口速(su)度和混合(he)噴射(she)角度。

　　燃(ran)(ran)料(liao)在(zai)噴口處(chu)邊混合(he)邊燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)(shao), 空(kong)氣(qi)、煤(mei)氣(qi)在(zai)噴出過程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)卷(juan)入周圍的(de)爐(lu)氣(qi), 稀釋空(kong)煤(mei)氣(qi)濃度, 低氧燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)(shao), 使煙氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)NO x 的(de)產生大(da)大(da)降低, 減(jian)少了(le)有害(hai)氣(qi)體的(de)排放量。由于(yu)(yu)采(cai)用(yong)集(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)點(dian)(dian)火(huo)烘(hong)爐(lu)方式(shi), 只要爐(lu)氣(qi)溫度高(gao)于(yu)(yu)700 ℃, 高(gao)爐(lu)煤(mei)氣(qi)噴入爐(lu)內就會(hui)燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)(shao), 且連續(xu)式(shi)加熱爐(lu)并不會(hui)頻繁(fan)地冷爐(lu)啟動, 因(yin)此將高(gao)溫段蓄(xu)熱式(shi)燒(shao)(shao)(shao)嘴(zui)配帶自動點(dian)(dian)火(huo)及火(huo)焰檢測(ce)系(xi)統是沒有必要的(de), 這樣(yang)既(ji)簡化了(le)燒(shao)(shao)(shao)嘴(zui)結構、降低了(le)投資, 也減(jian)少了(le)高(gao)溫段存在(zai)的(de)點(dian)(dian)火(huo)燒(shao)(shao)(shao)嘴(zui)經常燒(shao)(shao)(shao)損的(de)情(qing)況。

　　3. 2 　蓄(xu)熱體

　　蓄(xu)熱體(ti)(ti)有(you)(you)陶(tao)瓷(ci)小球(qiu)(qiu)和陶(tao)瓷(ci)蜂(feng)(feng)(feng)窩(wo)(wo)(wo)(wo)體(ti)(ti), 發展趨勢是采(cai)(cai)用(yong)陶(tao)瓷(ci)蜂(feng)(feng)(feng)窩(wo)(wo)(wo)(wo)體(ti)(ti)。其(qi)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫段(duan)材質為高(gao)(gao)(gao)(gao)純鋁質材料,有(you)(you)較高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)耐火度和良好的(de)(de)(de)抗(kang)渣性(xing); 中部采(cai)(cai)用(yong)莫來石材料; 低(di)溫段(duan)材質為堇青(qing)石, 其(qi)特(te)點是在(zai)低(di)于1000 ℃的(de)(de)(de)工況下(xia)具有(you)(you)較好的(de)(de)(de)抗(kang)腐(fu)蝕和耐急冷急熱性(xing)。蜂(feng)(feng)(feng)窩(wo)(wo)(wo)(wo)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)前端增(zeng)加(jia)剛(gang)玉(yu)擋磚(zhuan), 減少高(gao)(gao)(gao)(gao)溫爐膛對(dui)蜂(feng)(feng)(feng)窩(wo)(wo)(wo)(wo)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)輻射, 同(tong)時可增(zeng)加(jia)蜂(feng)(feng)(feng)窩(wo)(wo)(wo)(wo)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)堆放穩定性(xing)。與(yu)顆粒狀蓄(xu)熱體(ti)(ti)(球(qiu)(qiu)形(xing)蓄(xu)熱體(ti)(ti)) 比較, 蜂(feng)(feng)(feng)窩(wo)(wo)(wo)(wo)狀蓄(xu)熱體(ti)(ti)有(you)(you)如下(xia)優點:單位體(ti)(ti)積換熱面(mian)積大, 100 孔/平方英寸的(de)(de)(de)蜂(feng)(feng)(feng)窩(wo)(wo)(wo)(wo)體(ti)(ti)是Φ15 mm 球(qiu)(qiu)比表面(mian)積的(de)(de)(de)5. 5 倍(bei), Φ20 mm 球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)7 倍(bei)。在(zai)相同(tong)條(tiao)件下(xia), 將等質量氣(qi)體(ti)(ti)換熱到同(tong)一(yi)溫度時的(de)(de)(de)蜂(feng)(feng)(feng)窩(wo)(wo)(wo)(wo)體(ti)(ti)體(ti)(ti)積僅(jin)為球(qiu)(qiu)狀蓄(xu)熱體(ti)(ti)的(de)(de)(de)1/3～1/4 , 重(zhong)量僅(jin)為球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)1/10 左右, 這(zhe)就(jiu)意味(wei)著(zhu)蜂(feng)(feng)(feng)窩(wo)(wo)(wo)(wo)體(ti)(ti)蓄(xu)熱燃燒器(qi)構造更(geng)輕便、結構更(geng)緊湊。蜂(feng)(feng)(feng)窩(wo)(wo)(wo)(wo)體(ti)(ti)壁(bi)很薄(bo)僅(jin)0. 5 ～1 mm , 透熱深度小, 因而蓄(xu)熱、放熱速(su)度快, 溫度效率高(gao)(gao)(gao)(gao), 換向時間僅(jin)為30 ～45 s , 這(zhe)比球(qiu)(qiu)狀蓄(xu)熱體(ti)(ti)的(de)(de)(de)換向時間3 min 大大縮短, 更(geng)利(li)于均勻(yun)爐內溫度場, 保證(zheng)鋼坯(pi)均勻(yun)加(jia)熱, 這(zhe)一(yi)點對(dui)加(jia)熱合金(jin)鋼、高(gao)(gao)(gao)(gao)碳鋼尤(you)為有(you)(you)利(li)。按照蜂(feng)(feng)(feng)窩(wo)(wo)(wo)(wo)體(ti)(ti)內氣(qi)流(liu)(liu)通(tong)道規(gui)則, 阻(zu)力損失僅(jin)為球(qiu)(qiu)狀的(de)(de)(de)1/3～1/4。球(qiu)(qiu)形(xing)蓄(xu)熱體(ti)(ti)氣(qi)流(liu)(liu)阻(zu)力損失隨(sui)空氣(qi)流(liu)(liu)速(su)增(zeng)大而增(zeng)大, 其(qi)變化規(gui)律為冪(mi)函數關系, 球(qiu)(qiu)徑大則阻(zu)力變小, 但蓄(xu)熱室結構也要相應增(zeng)大。

　　蜂窩體

　　由(you)于(yu)(yu)有(you)較(jiao)高壓力的(de)(de)(de)氣(qi)體頻繁換向, 起到(dao)了吹刷通道作用(yong), 故不(bu)(bu)易(yi)產(chan)生灰塵沉積(ji)堵塞。對于(yu)(yu)爐(lu)(lu)(lu)膛較(jiao)寬的(de)(de)(de)爐(lu)(lu)(lu)子, 相(xiang)對應(ying)爐(lu)(lu)(lu)長較(jiao)短(duan), 爐(lu)(lu)(lu)兩側(ce)可(ke)供(gong)布置(zhi)燒嘴的(de)(de)(de)空間較(jiao)小(xiao), 采用(yong)比(bi)(bi)表面(mian)積(ji)小(xiao)的(de)(de)(de)小(xiao)球時常常由(you)于(yu)(yu)空間的(de)(de)(de)限制使得蓄熱能力不(bu)(bu)足。因此, 在采用(yong)蓄熱式燒嘴形(xing)式的(de)(de)(de)加熱爐(lu)(lu)(lu)當中, 應(ying)用(yong)比(bi)(bi)表面(mian)積(ji)大于(yu)(yu)小(xiao)球幾倍的(de)(de)(de)蜂(feng)窩體是必然的(de)(de)(de)選(xuan)擇。采用(yong)陶(tao)瓷小(xiao)球不(bu)(bu)方便在線更換, 而(er)陶(tao)瓷蜂(feng)窩體則有(you)利(li)于(yu)(yu)蓄熱體的(de)(de)(de)在線更換, 這可(ke)以保證非常好的(de)(de)(de)生產(chan)連續(xu)性。

　　3. 3 　換(huan)向系統(tong)

　　高爐煤(mei)氣(qi)(qi)(qi)換(huan)(huan)(huan)向(xiang)(xiang)系統、空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)/煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)換(huan)(huan)(huan)向(xiang)(xiang)系統均采(cai)用(yong)全分散換(huan)(huan)(huan)向(xiang)(xiang)方(fang)式(shi), 換(huan)(huan)(huan)向(xiang)(xiang)閥(fa)門全部(bu)為(wei)氣(qi)(qi)(qi)動(dong), 以(yi)潔(jie)凈的壓(ya)縮(suo)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)作(zuo)為(wei)動(dong)力源, 氣(qi)(qi)(qi)源壓(ya)力≥0. 3 MPa 。高爐煤(mei)氣(qi)(qi)(qi)/煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)采(cai)用(yong)快(kuai)(kuai)速切斷換(huan)(huan)(huan)向(xiang)(xiang)閥(fa), 即一只煤(mei)氣(qi)(qi)(qi)蓄熱式(shi)燒嘴采(cai)用(yong)兩臺快(kuai)(kuai)速切斷閥(fa), 快(kuai)(kuai)切閥(fa)采(cai)用(yong)三偏心結構, 動(dong)作(zuo)靈活、可(ke)靠, 更換(huan)(huan)(huan)簡單。空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)/煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)采(cai)用(yong)三通(tong)換(huan)(huan)(huan)向(xiang)(xiang)閥(fa)切換(huan)(huan)(huan), 閥(fa)門驅動(dong)可(ke)采(cai)用(yong)液動(dong),運行穩(wen)定, 但投入成(cheng)本、運行成(cheng)本高。

　　3. 4 　工作(zuo)方式

　　蓄熱燃燒器為成對換向操作, 換向周期(qi)可(ke)調。正(zheng)常工(gong)作時(shi)換向周期(qi)30 - 45 s 左(zuo)右, 采用(yong)雙(shuang)重信(xin)號(hao)控(kong)制(zhi): 以時(shi)間(jian)和煙氣溫度為控(kong)制(zhi)參數。換向系統(tong)采用(yong)PLC 可(ke)編(bian)程控(kong)制(zhi)器控(kong)制(zhi), 可(ke)完(wan)成自(zi)動程序(xu)換向控(kong)制(zhi)、手(shou)動強制(zhi)換向控(kong)制(zhi), 設有(you)功(gong)能顯(xian)(xian)示、工(gong)作狀態(tai)顯(xian)(xian)示等(deng), 使操作者對蓄熱燃燒系統(tong)工(gong)作情(qing)況一目了然, 操作和監視十分方(fang)便(bian)。

　　3. 5 　全分散換向(xiang)系(xi)統技術特(te)點

　　(1) 每(mei)(mei)個燒(shao)(shao)嘴的可(ke)單(dan)獨(du)調(diao)節(jie)和(he)上下(xia)加熱燒(shao)(shao)嘴能(neng)(neng)力的合理(li)搭配, 使加熱爐(lu)各段(duan)上下(xia)加熱溫(wen)度的調(diao)節(jie)非常方便。(2) 在(zai)同(tong)側同(tong)向(xiang)(xiang)換(huan)(huan)(huan)(huan)向(xiang)(xiang)的基礎上, 可(ke)以實(shi)現每(mei)(mei)相鄰(lin)兩只燒(shao)(shao)嘴交錯燃燒(shao)(shao), 此種(zhong)方式(shi)(shi)(shi)優化爐(lu)膛氣流(liu)的組成, 有利(li)于(yu)均勻爐(lu)溫(wen), 提(ti)高加熱質(zhi)量(liang)。(3) 每(mei)(mei)兩組燒(shao)(shao)嘴使用一套換(huan)(huan)(huan)(huan)向(xiang)(xiang)系統, 可(ke)以在(zai)任何一套系統發生故障時, 在(zai)其它燒(shao)(shao)嘴均正常工(gong)作的狀態下(xia)排除故障, 保(bao)證操作的連(lian)續(xu)性和(he)生產(chan)穩定性, 而不(bu)致于(yu)象集中式(shi)(shi)(shi)換(huan)(huan)(huan)(huan)向(xiang)(xiang)那樣要將(jiang)出現問題的那一段(duan)全(quan)部(bu)停下(xia)來。(4) 換(huan)(huan)(huan)(huan)向(xiang)(xiang)閥可(ke)以與燃燒(shao)(shao)噴口之(zhi)間(jian)(jian)就近布(bu)(bu)置, 減(jian)短(duan)了換(huan)(huan)(huan)(huan)向(xiang)(xiang)閥與噴口之(zhi)間(jian)(jian)的換(huan)(huan)(huan)(huan)向(xiang)(xiang)盲區, 最大限度地減(jian)少(shao)了交叉(cha)污染帶(dai)來的不(bu)安全(quan)因素(su)。燃燒(shao)(shao)間(jian)(jian)斷時間(jian)(jian)短(duan), 因此換(huan)(huan)(huan)(huan)向(xiang)(xiang)時管(guan)道內殘留煤氣損失較少(shao), 更有利(li)于(yu)節(jie)能(neng)(neng)。(5) 采用輪序換(huan)(huan)(huan)(huan)向(xiang)(xiang)方式(shi)(shi)(shi), 每(mei)(mei)套換(huan)(huan)(huan)(huan)向(xiang)(xiang)裝(zhuang)置換(huan)(huan)(huan)(huan)向(xiang)(xiang)時對爐(lu)壓的影響大為減(jian)小, 精確控(kong)(kong)制了各部(bu)分(fen)爐(lu)溫(wen)、爐(lu)壓, 提(ti)高了爐(lu)子的控(kong)(kong)制性能(neng)(neng)和(he)鋼(gang)坯加熱質(zhi)量(liang)。與集中式(shi)(shi)(shi)換(huan)(huan)(huan)(huan)向(xiang)(xiang)相比管(guan)道復雜, 不(bu)容易布(bu)(bu)置。

　　3. 6 　數(shu)字化脈沖蓄熱式燃燒技術

　　在(zai)常規分段(duan)比(bi)例燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)控(kong)制(zhi)(zhi)技(ji)術(shu)的(de)(de)前(qian)提(ti)下(xia), 可(ke)(ke)應用(yong)數字(zi)化(hua)(hua)脈(mo)沖蓄(xu)熱(re)(re)式(shi)(shi)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)技(ji)術(shu)。石(shi)鋼(gang)棒材廠加熱(re)(re)爐(lu)在(zai)國內首次(ci)采用(yong)數字(zi)化(hua)(hua)脈(mo)沖蓄(xu)熱(re)(re)式(shi)(shi)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)技(ji)術(shu), 這(zhe)(zhe)一技(ji)術(shu)不(bu)僅(jin)使(shi)蓄(xu)熱(re)(re)式(shi)(shi)技(ji)術(shu)本(ben)身的(de)(de)特性(xing)得(de)以(yi)(yi)更高的(de)(de)發(fa)揮, 同時(shi)非常適應于冷熱(re)(re)裝變(bian)(bian)化(hua)(hua)較大、產量變(bian)(bian)化(hua)(hua)較大以(yi)(yi)及各鋼(gang)種(zhong)(zhong)經(jing)常變(bian)(bian)化(hua)(hua)的(de)(de)加熱(re)(re)要求。由于將原(yuan)有(you)“段(duan)”的(de)(de)概念(nian)予以(yi)(yi)虛擬(ni), 因此(ci)可(ke)(ke)以(yi)(yi)說(shuo)此(ci)種(zhong)(zhong)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)方(fang)式(shi)(shi)能夠滿足任何鋼(gang)種(zhong)(zhong)的(de)(de)加熱(re)(re)需求, 為新鋼(gang)種(zhong)(zhong)的(de)(de)開發(fa)、生產打(da)下(xia)堅實的(de)(de)基礎。脈(mo)沖技(ji)術(shu)具有(you)如下(xia)特點1) 時(shi)序加熱(re)(re)。燒(shao)嘴(zui)只有(you)兩種(zhong)(zhong)工(gong)作狀態(tai): 滿負荷工(gong)作和不(bu)工(gong)作, 只是通過(guo)調整兩種(zhong)(zhong)狀態(tai)的(de)(de)時(shi)間比(bi)進行(xing)溫(wen)(wen)度調節, 需要低(di)溫(wen)(wen)控(kong)制(zhi)(zhi)時(shi)仍能保(bao)(bao)證燒(shao)嘴(zui)工(gong)作在(zai)最佳(jia)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)狀態(tai)。采用(yong)脈(mo)沖燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)控(kong)制(zhi)(zhi)方(fang)式(shi)(shi), 可(ke)(ke)以(yi)(yi)將煤(mei)氣(qi)壓(ya)(ya)力和空氣(qi)壓(ya)(ya)力一次(ci)性(xing)調整到合適值, 在(zai)系統投(tou)入運行(xing)后, 只需保(bao)(bao)持這(zhe)(zhe)兩個壓(ya)(ya)力穩定即可(ke)(ke)。

　　因此, 燒(shao)嘴(zui)總是以最(zui)(zui)大效率、在最(zui)(zui)小(xiao)過剩空(kong)氣量(liang)(liang)的條(tiao)件下運(yun)行。(2) 實(shi)現加(jia)熱(re)區域任(ren)意“虛擬(ni)”的劃分(fen)。虛擬(ni)的加(jia)熱(re)段及均(jun)熱(re)段(每對燒(shao)嘴(zui)獨立(li)控制(zhi)) 采用數(shu)(shu)字化控制(zhi)技術, 加(jia)熱(re)爐能(neng)力可(ke)以根(gen)據產量(liang)(liang)調(diao)整, 同(tong)時確(que)保產品獲(huo)得良好的均(jun)勻性(xing)。計算(suan)機可(ke)以根(gen)據一(yi)系列已裝爐坯料的熱(re)量(liang)(liang)數(shu)(shu)據, 對每對燒(shao)嘴(zui)進行實(shi)時設(she)定(ding), 可(ke)以設(she)定(ding)開或(huo)關一(yi)些燒(shao)嘴(zui), 精確(que)控制(zhi)加(jia)熱(re)爐加(jia)熱(re)能(neng)力, 在任(ren)何工況條(tiao)件下, 燃料綜合消耗量(liang)(liang)在整個軋機生產范(fan)圍內(nei)降低。

　　4 　結語

　　從長期的(de)(de)市(shi)場(chang)角度看, 鋼(gang)材多(duo)品種、小批量的(de)(de)需求(qiu)變化日益增加(jia); 從短期的(de)(de)鋼(gang)坯加(jia)熱(re)(re)角度看, 鋼(gang)坯冷熱(re)(re)裝的(de)(de)情況會經常存(cun)在(zai)(zai)(zai)。燒嘴(zui)式(shi)(shi)蓄熱(re)(re)式(shi)(shi)加(jia)熱(re)(re)爐(lu)(lu)(lu)方案符(fu)合上述鋼(gang)材加(jia)熱(re)(re)要求(qiu)。此外, 蓄熱(re)(re)式(shi)(shi)燒嘴(zui)式(shi)(shi)加(jia)熱(re)(re)爐(lu)(lu)(lu)爐(lu)(lu)(lu)墻兩(liang)側(ce)留(liu)有便于(yu)檢修的(de)(de)人孔門和扒(ba)渣門,這是(shi)唯有采(cai)用燒嘴(zui)結(jie)構形式(shi)(shi)才(cai)能(neng)做(zuo)到(dao)的(de)(de); 對于(yu)高(gao)熱(re)(re)值氣體燃料, 可(ke)直接冷爐(lu)(lu)(lu)點(dian)火(huo)升溫, 不需要單(dan)獨的(de)(de)點(dian)火(huo)燒嘴(zui); 維護工(gong)作量稍大, 但(dan)檢修時(shi)間(jian)短, 停爐(lu)(lu)(lu)時(shi)間(jian)短。國(guo)內蓄熱(re)(re)式(shi)(shi)加(jia)熱(re)(re)爐(lu)(lu)(lu)發展很快, 現在(zai)(zai)(zai)還(huan)不能(neng)講哪一(yi)(yi)種形式(shi)(shi)是(shi)最(zui)先(xian)進、最(zui)成(cheng)熟(shu)的(de)(de), 都多(duo)少存(cun)在(zai)(zai)(zai)一(yi)(yi)些(xie)問題, 蓄熱(re)(re)體的(de)(de)壽命、蓄熱(re)(re)式(shi)(shi)加(jia)熱(re)(re)爐(lu)(lu)(lu)的(de)(de)壽命都有待提高(gao)等, 但(dan)蓄熱(re)(re)式(shi)(shi)燒嘴(zui)式(shi)(shi)加(jia)熱(re)(re)爐(lu)(lu)(lu)是(shi)一(yi)(yi)種發展方向。