高、焦炉煤气直接混合燃烧技术
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图 (! 常 规 混 合 加 压 站 配 管 图
如果混 合 处 是 采 用 喷 射 原 理 给 入 煤 气%当 然可以减 少 煤 气 压 力 变 化 对 热 值 波 动 的 影 响% 消除高炉煤气向焦炉煤气管中倒流的问题&但 是%由于一 般 混 合 加 压 机 的 用 户 用 气 量 变 化 比 较大%喷射器很难在 合 适 的 参 数 下 工 作%因 此 使 用的效果也不十分理想&
I接 )I局阻 -I摩擦 -IC
在喷道内得到强制混合#并且在焦炉煤气的喷 口前形成了微负压#随着高炉煤气喷出量的增 加#负压越高#更有利于焦炉煤气的喷出!只 要炉膛内 的 静 压 I膛 低 于 焦 炉 煤 气 的 静 压 I焦 时#焦炉煤气就不会被封死#当静压差所产生 的速度大于焦炉煤气的火焰传播速度#就不会 产生回火!
!!常规混合加压机不管是热值法还是流量法 或其它方 法%它 们 的 共 同 点 都 是 将 高 炉 煤 气 管 和焦炉煤 气 管 直 接 与 加 压 机 进 口 总 管 相 接 "如 图 ( 所 示 #&
从图 ( 可 以 看 出%当 高 炉 煤 气 的 静 压 力 "I高炉 #超过焦炉 煤 气 的 静 压 "I焦炉 #和 焦 炉 煤 气 的动压"*J#K焦##"* 是 煤 气 密 度%J 是 流 速%? 是 重力加速度#之和 时%不 仅 焦 炉 煤 气 不 会 向 加 压 机入口管流动%反过 来%高 炉 煤 气 会 向 焦 炉 煤 气
!!摘!要!本文着重对常规高$焦炉混合煤气在应 用 过 程 中 存 在 的 问 题 和 产 生 原 因 进 行 了 分析%并对作者开发的高炉煤气和焦炉煤气直接进烧 嘴 混 合 燃 烧 的 新 技 术 进 行 了 详 细 的 介 绍 和论证&
关键词!燃烧技术!常规混合加压!直接进烧嘴混合
(!前!言
高炉煤气和焦炉煤气配合使用在钢铁企业 应用很普遍&过去最常见的办法是将高炉煤气 和焦炉煤 气 先 混 合 后 加 压 再 送 用 户 使 用%但 这 种煤气热值波动较 大$燃 烧 控 制 困 难$造 成 炉 窑 温度不稳$生产得 不 到 保 证& 因 此%开 发 一 种 便 于燃烧控制$操 作 方 便$适 应 性 强 的 高$焦 炉 煤 气综合使用的新技术具有 非 常 重 要 的 现 实 意 义&
"马 钢 第 一 烧 结 厂 #
!!摘!要!根据生石灰破碎及气力输送的技术要求$为 马 钢 一 烧 回 转 窑 生 石 灰 破 碎 风 送 系 统 的 改 造 提 出 了 解 决 方 案 和 相 应 的 措 施 $成 功 实 现 了 国 内 最 长 距 离 的 活 性 生 石 灰 气 力 输 送 %
析图!#可 了 解 它 的 主 要 工 作 原 理& 通 过 设 置
合理的旋流结构#空气"高炉煤气和焦炉煤气
图 #! 直 接 混 合 燃 烧 技 术 接 管 图
进烧嘴 前 是 否 需 要 设 置 加 压 机#视 不 同 气 源情况"不 同 的 窑 炉 要 求 及 输 送 距 离 决 定! 对 于烧结点 火 炉#高 炉 煤 气 和 焦 炉 煤 气 接 点 压 力 一般可根 据 下 列 计 算 式 确 定 $当 计 算 压 力 低 于 实际压力时#不需设 加 压 机#当 计 算 压 力 高 于 实 际 压 力 时 一 般 要 设 加 压 机 !%&
经过多 年 的 研 究%中 冶 长 天 国 际 工 程 有 限 责任公司工业炉窑研究所成功开发出了一种直 接混合燃烧新技术&该技术在本钢等厂推广应 用 后 %取 得 了 良 好 的 效 果 和 可 观 的 经 济 效 益 &
#! 常 规 混 合 加 压 站 的 工 作 原 理 及 热值波动的原因分析
(%调 节 方 便
%%炉 衬 寿 命 可 延 长 炉温的波动程度对炉衬寿命影响极大!采 用该技术后!由于炉温波动很小!炉衬所受急 冷急热的冲击大大减少!对延长炉衬寿命十分 有利"
当高炉 煤 气 和 焦 炉 煤 气 压 力 发 生 波 动 时! 只要通过控制炉前阀门就可实现调节"当自动 控制处于 &流 量 档’ 时! 自 动 调 节 阀 可 实 现 流 量的自动调节!当某种煤气压力过低时!可以 通过调整高#焦炉煤气的配比来保证炉温和炉 压满足工艺的要求"
&"""#$"""23(4! 就完全可以满足生产的要
万方数据
烧结球团
第 !" 卷 ! 第 ! 期
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#""$ 年 % 月
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马钢一烧生石灰破碎风送系统的改造
帅冬平
第 !" 卷 ! 第 ! 期
烧结球团
#""$ 年 % 月
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术
高!焦炉煤气直接混合燃烧技术
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根据调查#凡使 用 混 合 煤 气 的 厂 家#大 多 操 作繁琐"燃烧得不到 准 确 控 制"自 动 控 制 无 法 实 现"炉温"炉压波动大"产 品 质 量 稳 定 性 差"能 耗 比较高!比 如 像 烧 结 点 火 炉#就 极 易 出 现 过 熔 和点火强度不够"炉 压 波 动 大"耐 火 炉 衬 寿 命 短 等问题!
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烧结球团第 !" 卷 第 ! 期""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
产品质量得不到保证!尽管市场上已有许多检 测热值的 仪 器"仪 表 为 计 算 机 提 供 热 值 参 数 信 号#但由于高炉煤 气 和 焦 炉 煤 气 一 般 均 比 较 脏# 不仅含尘高"而 且 含 焦 油"萘 等 杂 质 也 较 高#很 容易把这些仪表填死!因此这些仪表在企业中 很难得到推广应用!
维护得当!就完全可以满足生产的要求"
$%产 # 质 量 有 明 显 改 善
图 !! 直 接 混 合 燃 烧 式 烧 嘴 喷 头 结 构 示 意 图
由于炉温得到稳定的控制!可以消除过熔
%!应用效果
和欠点火的现象!生产稳定性显著提高!产质 量有明显改善"
该技术已在本钢 !%" 4# 烧结机!成都 ("$ 4# 烧结 机# 长 钢 #"" 4# 烧 结 机 上 推 广 应 用" 厂家普遍反映与原来使用混合煤气相比!该技 术具有以下优点$
&*#! 可 行 性 ! 安 全 性 分 析 该技术的核心是烧嘴的结构和参数!该烧
嘴应具有高炉煤气和焦炉煤气不相互抑制"随
着高炉煤气喷出量的增加可以带动焦炉煤气喷
出的增加#且混合效果好"燃烧效率高"调节
比大"不易回火和脱火等特点!中冶长天国际
工程有限公司研制开发的直接混合燃烧式烧嘴
就具有上 述 特 点! 该 烧 嘴 的 结 构 示 于 图 !! 分
烧器的高炉煤气量和焦炉煤气量即可计算出所
术有十分重要的意义"
需助燃空气的总量!燃烧自动控制就能很好地
!%适 应 范 围 广
实现"
采用该技术用户可以根据自身的要求灵活
调整两种煤气的使用配比"特别是当某种煤气
停止供应时!仍可以采用一种煤气燃烧来维持
生产!这样就 可 以 大 大 消 除 气 源 对 生 产 的 影
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煤气分别 直 接 送 到 用 户 的 燃 烧 器 中 即 可 $详 见 图 #%!
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求!并且不易出现料面 过 熔 的 问 题"按 年 产
值输入计算机!根据该热值计算出完全燃烧所 需的空i煤比!再按照工业炉的工艺要求设定 合理的过剩空气系数"此时只要检测出进入燃
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关键词!生石灰!破碎!气力输送
(!前!言
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$!燃烧控制原理
I局阻 $I弯 -I调节阀 -I阀门 -I孔
对于同一座焦炉和同一座高炉来说#虽然
万方数据
其热值也有波动#但其波动对钢铁企业的工业
第 !" 卷 ! 第 ! 期
烧结球团
#""$ 年 % 月
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收 稿 日 期 !#" 万"$方’"数$’据#"! 联 系 人 !贺 新 华 "&(""")#
湖南长沙!中冶长天国际工程有限责任公司工业炉窑研究所
管中倒流& 因 此%随 着 高 炉 煤 气 与 焦 炉 煤 气 压 差的增大%进入加压 机 的 高 炉 煤 气 量 增 加%焦 炉 煤气量减少%混合 后 的 煤 气 热 值 变 低& 同 理%当 高炉煤气 与 焦 炉 煤 气 压 差 值 变 小 时%焦 炉 煤 气 进入的量 就 会 随 着 增 加%混 合 后 的 煤 气 热 值 升 高&这就是混合煤气热值会随高炉煤气压力变 化而变化的原因&
响!从而可有效地提高生产作业率"
&%自 动 控 制 可 靠 性 高
因为只要检测两种煤气的流量!就可以准
确地计算出助燃空气的需要总量!而且空气的
流量可 以 根 据 两 种 煤 气 的 流 量 变 化 而 自 动 变
化!所以采用 该 烧 嘴 能 提 高 自 动 控 制 的 可 靠
性"加之流量检测已是比较成熟的技术!只要
!!混合煤气热值波动的 不利性分析
!!混合煤气热值波动对生产和操作都十分不 利%因为不 同 热 值 的 煤 气 完 全 燃 烧 时 所 需 的 空 气量不同& 对 于 工 业 窑 炉 来 说%在 完 全 燃 烧 的 基础上再根据工艺要求设置合理的过剩空气系 数%才能保证炉内气 氛 符 合 工 艺 要 求%否 则 会 导 致能耗高%产 品 质 量 达 不 到 要 求& 特 别 是 在 自 动控制越 来 越 普 及 应 用 的 今 天%热 值 的 波 动 将 导致自动控制无法 实 现%造 成 工 人 劳 动 强 度 大$
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&! 直 接 混 合 燃 烧 技 术 管 路 设 计 特 点及安全性分析
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