高炉热风炉介绍.
高炉热风炉采用的双预热技术

( 1 . 辽宁科技大学 , 2 . 沈阳市汽车工程学校 ,3 . 鞍钢股份炼铁总厂)
摘 要 鞍钢新 5 号高炉2 0 0 8 年大修过程中,在热风炉系统采用了助燃空气 、高炉煤气双预
热技术 。助燃空气预热是通过建 2 座卡普 金式顶 燃式预 热炉来实 现的 ,高炉煤气 预热是 通过
在热风炉烟道上设置一台管式换热 器回收烟气余 热来实 现的。这种双 预热技术 实现了在使 用
Wa n g Y o u x i n Wa n g Yi n g e a i Z h a n g B o z h i Ya n g Z h e n G a i F u y i n g s S u n B i n ’
( 1 . U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y L i a o n i n g , 2 .A I S C I r o n m a k i n g P l a n t ,3 .S h e n y a n g A u t o mo b i l e E n g i n e e r i n g S c h o o 1 )
Ab s t r a c t I n t h e r e b u i l d i n g o f b l a s t f u r n a c e N o . 5 i n 2 0 0 8,t h e c o mb u s t i o n —s u p p o r t i n g a i r a n d g a s
右。而高发热值燃气 ( 焦炉煤气 , 天然气等) 又十 分短缺。于是在使用 1 0 0 %高炉煤气 的前提下 , 如何使风温达到 1 2 0 0  ̄ ( : 成为急需解决 的课题。
高炉热风炉介绍

高炉热风炉介绍——高炉高风温的重要载体高风温是现代高炉的重要技术特征。
提高风温是增加喷煤量、降低焦比、降低生产成本的主要技术措施。
近几年,国内钢铁企业高炉的热风温度逐年升高,2007年重点企业热风温度比上年提高25℃。
特别是新建设的一批大高炉(大于2000立方米)热风温度均超过1200℃,达到国际先进水平。
如2002年后,首钢技术改造或新建高炉的热风温度均实现高于1200℃的目标。
热风炉是为高炉加热鼓风的设备,是现代高炉不可缺少的重要组成部分。
提高风温可以通过提高煤气热值、优化热风炉及送风管道结构、预热煤气和助燃空气、改善热风炉操作等技术措施来实现。
理论研究和生产实践表明,采用优化的热风炉结构、提高热风炉热效率、延长热风炉寿命是提高风温的有效途径。
高风温有赖热风炉的结构优化20世纪50年代,我国高炉主要采用传统的内燃式热风炉。
这种热风炉存在着诸多技术缺陷,且随着风温的提高而暴露得更加明显。
为克服传统内燃式热风炉的技术缺陷,20世纪60年代,外燃式热风炉应运而生。
该设备将燃烧室与蓄热室分开,显著地提高了风温,延长了热风炉寿命。
20世纪70年代,荷兰霍戈文公司(现达涅利公司)对传统的内燃式热风炉进行优化和改进,开发了改造型内燃式热风炉,在欧美等地区得到应用并获得成功。
与此同时,我国炼铁工作者开发成功了顶燃式热风炉,并于上世纪70年代末在首钢2号高炉(1327立方米)上成功应用。
自上世纪90年代KALU GIN顶燃式热风炉(小拱顶)投入运行,迄今为止在世界上已有80多座KALUGIN(卡鲁金)顶燃式热风炉投入使用。
截至目前,顶燃式热风炉由于具有结构稳定性好、气流分布均匀、布置紧凑、占地面积小、投资省、热效率高、寿命长等优势,已在国内几十座高炉上应用。
首钢第5代顶燃式热风炉自投产以来,已正常工作22年3个月,曾取得月平均风温≥1200℃的业绩。
生产实践证实,顶燃式热风炉是一种长寿型的热风炉,完全可以满足两代高炉炉龄寿命的要求。
热风炉

前言通过长时间的生产实践,人们已经认识到,只有利用热风作为介质和载体才能更大地提高热利用率和热工作效果。
传统电热源和蒸汽热动力在输送过程中往往配置多台循环风机,使之最终还是间接形成热风进行烘干或供暖操作。
这种过程显然存在大量浪费能源及造成附属设备过多、工艺过程复杂等诸多缺点。
而更大的问题是,这种热源对于那种需要较高温度干燥或烘烤作业的要求,则束手无策。
针对这些实际问题经过多年潜心研究,终于研制出深受国内外用户欢迎的JDC系列螺旋翅片管换热间接式热风炉和JDC系列高净化。
热风炉作用炼铁高炉热风炉作用是把鼓风加热到要求的温度,用以提高高炉的效益和效率;它是按“蓄热”原理工作的。
在燃烧室里燃烧煤气,高温废气通过格子砖并使之蓄热,当格子砖充分加热后,热风炉就可改为送风,此时有关燃烧各阀关闭,送风各阀打开,冷风经格子砖而被加热并送出。
高炉装有3-4座热风炉/‘单炉送风”时,两或三座加热,一座送风;轮流更换/‘并联送风”时,两座加热。
热风炉工作原理热风炉直接式高净化热风炉就是采用燃料直接燃烧,经高净化处理形成热风,而和物料直接接触加热干燥或烘烤。
该种方法燃料的消耗热风炉量约比用蒸汽式或其他间接加热器减少一半左右。
因此,在不影响烘干产品品质的情况下,完全可以使用直接式高净化热风。
燃料可分为:①固体燃料,如煤、焦炭。
②液体燃料,如柴油、重油、醇基燃料③气体燃料,如煤气、天然气、液体气。
燃料经燃烧反应后得到的高温燃烧气体进一步与外界空气接触,混合到某一温度后直接进入干燥室或烘烤房,与被干燥物料相接触,加热、蒸发水分,从而获得干燥产品。
为了利用这些燃料的燃烧反应热,必须增设一套燃料燃烧装置。
如:燃煤燃烧器、燃油燃烧器、煤气烧嘴等。
常用:这种直接加热式热风炉不可用于养殖等取暖。
热风炉间接式热风炉主要适用于被干燥物料不允许被污染,或应用于温度较低的热敏性物料干燥。
如:奶粉、制药、合成树脂、精细化工等。
此种加热装置,即是将蒸气、导热油、烟道气等做载体,通过多种形式的热交换器来加热空气。
高炉热风炉的换炉条件

高炉热风炉的换炉条件《高炉热风炉的换炉条件》我记得有一次去参观一个钢铁厂,看到那些巨大的高炉热火朝天地工作着,就像一个个食量巨大而且脾气火爆的巨兽。
当时我好奇地问旁边的老工人王师傅:“王师傅,这高炉热风炉啥时候得换炉呀?”王师傅嘿嘿一乐,说:“这可大有讲究呢!”这就引出了我们今天要聊的高炉热风炉的换炉条件。
首先,温度是一个关键因素。
热风炉是给高炉鼓热风的,这热风温度要是掉得太厉害,那高炉的效率可就大打折扣喽。
当热风温度长时间无法维持在合适的范围内时,就该考虑换炉了。
比如说,正常工作时热风温度应该在1100 - 1300摄氏度,如果温度持续低于1000摄氏度,那热风炉可能就有点“体力不支”了,就像人发烧体温过低一个道理,效率肯定不行啦,这时候就得琢磨换炉的事儿了。
再就是热风的压力。
如果热风压力有明显波动,不再稳定输出压力,这也可能是换炉的信号。
就好像一个运动员正在参加长跑比赛,本来一直保持稳定的速度,突然之间呼吸节奏乱了,步子也乱了,那肯定是身体出状况了。
我有次见技术员小李跟着压力指针目不转睛地看,嘴里还嘟囔着:“这压力波动不对劲啊。
”一旦热风压力出现这种情况,就像直发器供热不足头发卷不好一样,热风供应不稳定会严重影响高炉内的反应进行。
还有煤气流量也很重要。
正常情况下,煤气流量是有一个相对稳定的值的。
假设在生产过程中,煤气流量突然大幅减少或者增加了,而且找不出其他设备故障的情况下,很有可能就是热风炉内部的状况不佳了。
这就好比汽车的供油系统,一会儿油多一会儿油少,发动机肯定“闹脾气”。
生产线上负责能源调配的张哥对这个可敏感了,一旦煤气流量“调皮”起来,他会第一时间怀疑热风炉,考虑是否要换炉。
然后就是热风炉本体的一些状况了。
比如炉体的密封性,如果密封性不好了,大量的热气泄漏,这不但浪费能源,还会导致热风的质量和温度受到影响。
有一回质检员小王发现炉体周围有热气异常的现象,赶紧报告说可能炉体密封出现问题了。
高炉热风炉介绍范文

高炉热风炉介绍范文高炉热风炉的原理是利用燃料在燃烧时产生的高温烟气为冷却剂进行加热,然后将加热后的热风通过喷嘴直接喷入高炉内,与高炉内的矿石和焦炭进行反应。
高炉热风炉具有加热速度快、效率高、燃烧稳定等优点,可以大大提高高炉的冶炼效率和产量,同时减少能源消耗和环境污染。
燃烧系统是高炉热风炉的核心部分,它主要由燃烧室、燃烧器、点火装置和燃烧控制系统组成。
燃烧室是热风炉内进行燃烧的主要场所,它通常由耐火材料构成,能够抵御高温和腐蚀,同时也能将烟气充分与燃料进行混合,提高燃烧效果。
燃烧器用于将燃料和空气充分混合,并喷入燃烧室中进行燃烧。
点火装置用于点燃燃料,启动燃烧过程。
燃烧控制系统负责监测和控制燃烧过程,保证燃烧效果稳定并减少排放。
预热系统用于将进入热风炉的空气进行预热,提高燃烧效率。
通常情况下,热风炉会利用燃烧产生的烟气进行空气预热。
预热系统包括多级换热器、烟气余热锅炉等设备,通过对烟气和空气的交换,达到提高空气温度的目的。
喷烧系统是将预热后的热风喷入高炉炉缸内的部分。
喷烧系统通常由多个喷嘴组成,喷嘴的设计和排列方式会直接影响到高炉的冶炼效果。
喷烧系统的主要目标是将热风均匀地喷入高炉内,确保与矿石和焦炭充分接触,并提供足够的氧气进行燃烧反应。
余热回收系统用于将热风炉产生的烟气中的余热进行回收利用。
通常情况下,热风炉的烟气中存在大量的余热,可以通过余热锅炉等设备将其回收并转化为热水或蒸汽,用于其他工艺过程或供暖等用途,从而提高能源利用效率。
控制系统是高炉热风炉的重要组成部分,它负责监测和控制热风炉的运行状态和参数,保证其正常稳定运行。
控制系统通常包括温度、压力、流量、阻力等传感器和控制器,可以实时监测和调整热风炉的工作状态,达到最佳的工作效果。
总之,高炉热风炉作为高炉冶炼过程中的关键设备,通过为高炉提供热风,实现了燃烧和矿石还原反应的进行,提高了高炉的冶炼效率和产量。
同时,高炉热风炉具有燃烧稳定、加热效率高、能源利用效率高等优点,对于节约能源和降低环境污染也起到了积极的作用。
高炉热风炉构造

高炉热风炉构造
高炉热风炉是高炉系统中的一个重要组成部分,它的主要作用是将空气加热后送入高炉内,为高炉内的燃烧提供氧气,从而促进铁矿石的还原反应,使铁矿石得以转化为铁水。
下面我们来详细了解一下高炉热风炉的构造。
高炉热风炉主要由炉体、燃烧器、热交换器、风机、烟气处理设备等组成。
其中,炉体是高炉热风炉的主体部分,它由炉壳、炉衬、炉门、炉排等组成。
炉壳是高炉热风炉的外壳,它通常采用钢板焊接而成,具有良好的密封性和耐高温性能。
炉衬是高炉热风炉的内衬,它通常采用高温耐火材料制成,能够承受高温和腐蚀的侵蚀。
炉门是高炉热风炉的出入口,它通常采用水冷式结构,能够有效地防止高温气体泄漏。
炉排是高炉热风炉的支撑和传热部件,它通常采用金属材料制成,能够承受高温和压力的作用。
燃烧器是高炉热风炉的燃烧部件,它通常采用燃气或燃油作为燃料,通过点火器点火后,产生高温火焰,将空气加热。
热交换器是高炉热风炉的传热部件,它通常采用管式结构,将燃烧产生的高温烟气和空气进行传热,使空气得以加热。
风机是高炉热风炉的送风部件,它通常采用离心式结构,能够将加热后的空气送入高炉内。
烟气处理设备是高炉热风炉的尾气处理部件,它通常采用除尘器、脱硫器等设备,能够有效地净化烟气,保护环境。
高炉热风炉是高炉系统中不可或缺的一个组成部分,它的构造和性
能直接影响到高炉的生产效率和产品质量。
因此,在高炉热风炉的设计和制造过程中,需要充分考虑各种因素,确保其能够稳定、高效地运行,为高炉生产提供有力的支持。
大型高炉热风炉技术的比较分析

大型高炉热风炉技术的比较分析作者:张健欣来源:《科技资讯》 2014年第32期张健欣(首钢京唐钢铁联合有限责任公司河北唐山 063000)摘要:高炉热风炉是炼铁厂高炉重要的附属设备,随着高炉热风炉技术的不断改进和提高,我国高炉热风温度已经逐渐得到了提高。
高炉热风炉于二十世纪五十年代在我国得到应用,当时以内燃式热风炉技术为主,之后逐渐引入并开发了外燃式热风炉和顶燃式热风炉,技术逐步得到了提高。
大型高炉热风炉以外燃式热风炉和顶燃式热风炉为主,比较典型的有外燃式热风炉Didier、NSC和顶燃式热风炉,该文主要比较分析了三种典型热风炉的本体结构,并对外燃式热风炉和顶燃式热风炉的速度分布、格子砖表面温度分布、风炉流场进行比较分析。
关键词:大型高炉高炉热风炉外燃式热风炉顶燃式热风炉拱顶结构中图分类号:TF578 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)11(b)-0051-01高炉热风炉是炼铁厂高炉重要的附属设备,炼铁生产过程中,高炉热风炉向高炉内部持续鼓入大量的高温空气,从而保证高炉中燃烧的焦炭将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁,能够能将降低焦比、增加产量。
二十世纪五十年代,我国高炉以内燃式热风炉为主,不过其在技术方面有许多不完善的地方,同时随着风温的增加其缺陷也会更为明显。
到了六十年代,出现了燃烧室与蓄热室分开的外燃式热风炉。
七十年代,我国开发了顶燃式热风炉,并且在的高炉上得到了应用。
之后对高炉热风炉进行不断的完善。
从高炉热风炉的发展过程可以看出,高炉有效容积、强化冶炼程度及炉温、风压的不断提高,致使热风炉的结构也随之变化。
该文主要比较分析Didier、NSC以及顶燃式三种典型热风炉的本体结构,并对外燃式热风炉和顶燃式热风炉的速度分布、格子砖表面温度分布、风炉流场进行比较分析。
1 高炉热风炉的分类根据现代热风炉结构形式,应用于4000 m3级别的高炉热风炉可分为三类,包括内燃式、外燃式以及顶燃式三种。
高炉热风炉介绍

.一、高炉热风炉构造与性能简介热风炉顾名思义就是为工艺需要供给热气流的集焚烧与传热过程于一体的热工设施,一般有两个大的种类, 即间歇式工作的蓄热式热风炉和连续换热式热风炉。
在高温陶瓷换热装置尚不行熟的现在,间歇式工作的蓄热式热风炉仍旧是热风炉的主流产品。
蓄热式热风炉为了连续供给热风最最少一定有两座热风炉交替进行工作。
热风炉被宽泛应用在工业生产的诸多领域,因工艺要求不一样、燃料种类不一样、热风介质不一样而派生出不一样用途与不一样构造的热风炉。
这里要介绍的是为高炉冶炼供给高温热风的热风炉,且都是蓄热室热风炉,所以间歇式的工作方式,一定多台配合以实现向高炉连续供给高风温。
1.1 高炉热风炉的分类高炉热风炉从构造能够分为外燃构造的热风炉和内燃构造的热风炉两个大类,前者是焚烧室设置在蓄热室的外面,尔后者是焚烧室与蓄热室在一个构造里A、外燃式热风炉 B 、内燃式热风炉C、 1 型顶燃式热风炉D、 1 型顶燃式热风 E 、3 型顶燃式热风炉F、3 型顶燃式热风炉炉面。
在内燃构造的热风炉中因焚烧室与蓄热室之间的相对地点不一样而分红顶燃式( 焚烧室搁置在蓄热室上部 ) 热风炉和侧燃式 ( 火井焚烧室与蓄热室并行搁置 ) 热风炉,往常我们也将侧燃式热风炉称为一般意义上的内燃式热风炉,因此在当前使用的热风炉中主假如外燃式热风炉、内燃式热风炉和顶燃式热风炉。
在这三种典型的热风炉中,外燃式热风炉构造最复杂而资料用量大,故实现构造稳固和提升风温的技术要求也就较高;而内燃式热风炉的火井墙构造稳固性差、且存在焚烧震荡、热风温度不易提升等问题;至于顶燃式热风炉,因其构造简单而资料用量少,也便于高风温实现。
所以,跟着热风炉技术的发展,顶燃式热风炉正在逐步代替内燃式热风炉和外燃式热风炉而成为热风炉的主流产品。
在顶燃式热风炉中,跟着卡鲁金旋流分层混淆焚烧技术的应用 , 与该技术相适应的带旋流混淆预燃室的顶燃式热风炉获取了人们的广泛认可,逐渐成为顶燃式热风炉中的主流产品。
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一、高炉热风炉结构与性能简介热风炉顾名思义就是为工艺需要提供热气流的集燃烧与传热过程于一体的热工设备,一般有两个大的类型,即间歇式工作的蓄热式热风炉和连续换热式热风炉。
在高温陶瓷换热装置尚不成熟的当今,间歇式工作的蓄热式热风炉仍然是热风炉的主流产品。
蓄热式热风炉为了持续提供热风最起码必须有两座热风炉交替进行工作。
热风炉被广泛应用在工业生产的诸多领域,因工艺要求不同、燃料种类不同、热风介质不同而派生出不同用途与不同结构的热风炉。
这里要介绍的是为高炉冶炼提供高温热风的热风炉,且都是蓄热室热风炉,因其间歇式的工作方式,必须多台配合以实现向高炉连续提供高风温。
1.1高炉热风炉的分类高炉热风炉从结构可以分为外燃结构的热风炉和内燃结构的热风炉两个大类,前者是燃烧室设置在蓄热室的外面,而后者是燃烧室与蓄热室在一个结构里(燃烧室放置在蓄热室上部)热风炉和侧燃式(火井燃烧室与蓄热室并行放置)热风炉,通常我们也将侧燃式热风炉称为一般意义上的内燃式热风炉,因而在目前使用的热风炉中主要是外燃式热风炉、内燃式热风炉和顶燃式热风炉。
在这三种典型的热风炉中,外燃式热风炉结构最复杂而材料用量大,故实现结构稳定和提高风温的技术要求也就较高;而内燃式热风炉的火井墙结构稳定性差、且存在燃烧震荡、热风温度不易提高等问题;至于顶燃式热风炉,因其结构简单而材料用量少,也便于高风温实现。
因此,随着热风炉技术的发展,顶燃式热风炉正在逐步取代内燃式热风炉和外燃式热风炉而成为热风炉的主流产品。
在顶燃式热风炉中,随着卡鲁金旋流分层混合燃烧技术的应用,与该技术相适应的带旋流混合预燃室的顶燃式热风炉得到了人们的普遍认同,逐步成为顶燃式热风炉中的主流产品。
A 、外燃式热风炉B 、内燃式热风炉C 、1型顶燃式热风炉D 、1型顶燃式热风炉 E 、3型顶燃式热风炉 F 、3型顶燃式热风炉粘土格子砖废气出口中心线煤气入口中心线助燃风入口中心线热风出口中心线高铝格子砖鞍钢6号高炉外燃式热风炉 宝钢1号高炉新日铁式外燃热风 热风阀中心线助燃风入口中心线煤气入口中心线内燃热风炉横断面图旋流顶燃式热风炉结构图流顶燃式热风炉烧嘴布置图二、高炉热风炉的结构与组成前已述及,热风炉是一个为工艺过程提供热风的完成燃烧过程与传热过程的热工装置,其结构一定应该包含为燃料在其中燃烧的燃烧装置,和气流在其中进行热量交换的传热装置。
对于为高炉提供热风的蓄热式热风炉而言,就必须有实现燃烧过程的燃烧室与燃烧器,以及堆放能完成传热过程的蓄热体的蓄热室;为了组织气流和实现气流过程的切换,实现气流分配的冷风室和各种进出口与阀门也是必不可少的。
此外,由于高炉所需的热风具有一定的压力,为此一个能够承受压力的金属外壳也是必不可少的。
因此,热风炉就是一个在金属外壳内砌筑耐火材料的承压容器。
下面将热风炉的各个重要组成部分一一加以描述如下。
2.1燃烧器与燃烧室高炉热风炉的燃烧器基本上都是适于气体燃料燃烧的装置。
按照气体燃料燃烧的模式,可分为预混燃烧的无焰燃烧器、半预混燃烧的短焰燃烧器、以及扩散燃烧的长焰燃烧器等。
按照其结构的形式可分为圆形燃烧器、矩形燃烧器、环形燃烧器、以及其他形状的燃烧器等。
按照燃烧气流的组织形态可分为旋流燃烧器、直流燃烧器、对冲燃烧器、回流燃烧器、以及其它组合型流场的燃烧器等。
为了完成燃烧过程和组织气流的形态在燃烧器后提供一个燃烧空间是必然的,这就是燃烧室。
通常不同的燃烧器都配备有不同结构的燃烧室。
2.2蓄热体与蓄热室从燃烧室出来的烟气流向下进入堆放着蓄热体的蓄热室,蓄热室为竖向放置的筒状结构。
蓄热体主要以多孔棱柱形的格子砖堆砌而成,或者由球状耐火球随机堆放而成。
2.3炉箅子及其支撑与冷风室蓄热室中的格子砖或耐火球是放置在蓄热室底部的炉箅子上,炉箅子本身是由炉箅子横梁与支柱来支撑的。
炉箅子及其支撑通常由耐热铸铁(RQTSi4Mo,RTCr2等)铸造加工而成。
由于热风炉墙体砖是砌筑在热风炉的炉底的耐热混凝土基础上的,这样炉底到炉箅子之间就有了一个相应的空间,常称为冷风室。
通过此空间,高炉鼓风由此进入热风炉,再通过格子砖而被加热为热风后送入高炉,而从蓄热体流出的烟气也通过它而流进热风炉的烟道。
因此,冷风室是高炉冷鼓风进入和炉内热烟气流出的一个过渡空间。
2.4热风炉各管口热风炉因其交替地完成炉内蓄热体的加热过程(燃料燃烧与蓄热体吸热)与送风过程(冷鼓风加热与蓄热体放热),设置不同气流的进、出口管并设置阀门以调节气流大小和实现气流的切换时是热风炉完成其向高炉输送热鼓风所必不可少的装置。
主要管口与阀门为:煤气、助燃空气进口管——是接入热风炉燃烧器主要管口,对于外置式燃烧器他们是由金属管制成,期内进行防腐内喷涂;如果是进入诸如预燃室或环形耐材砌筑的陶瓷燃烧器,是采用金属外壳内由耐火砖砌筑而成,因其所处温度不高,可用普通耐火粘土砖砌筑,对于温度变化较大的情况,可采用红柱石粘土砖砌筑;烟气出口管——是烟气排出的通道,开口于冷风室的墙体上,通常是在金属外壳内用普通的耐火粘土砖砌筑,金属外壳一定要采用防腐内涂层;冷风进口管——冷风管可以单独设置,也可以借助烟气出口而进热风炉,其砌筑结构与用材与烟气出口管一样。
由于这些管口均采用圆管对接热风炉圆筒体的几何结构,也就是大、小圆筒体对接的形状,结构较为复杂,多采用组合砖结构(俗称花瓣砖),用其作为砖体结构的过度带,以保证结构的完整性和分散结构应力的作用。
热风炉系统框图1—混风切断阀;2—热风温度调节阀;3—烟道阀;4—冷风切断阀;5—冷风旁通阀;6—冷风调节阀;7—排风阀;8—废气阀;9—助燃空气燃烧阀;10—助燃空气调节阀;11—热风阀;12—煤气燃烧阀;13—煤气切断阀;14—煤气调节阀;15—煤气放散阀;16—倒流休风阀;17—放风阀;18—烟气进预热器阀;19—烟气进烟道阀;20—助燃空气阀;21—预热器进口切断阀;22—预热器出口切断阀;23—助燃空气旁通阀三、热风炉的工作原理热风炉本质上就是一个通过燃烧方式将空气加热以获得热风的设备,蓄热式热风炉是间歇式工作的,其工作原理可描述为:在热风炉中煤气与空气在燃烧装置中混合燃烧而产生高温烟气,并通过传热装置将其携带的热量在其与蓄热体进行热交换的过程中传递到蓄热体中,一定能够时间之后进行切换,通入冷鼓风,在其与蓄热体的热交换过程中获得热量变成热鼓风而最后送需要的热利用装置,对于高炉热风炉而言就是通过这种方式为高炉提供足够高的热鼓风(热风)风。
由于现代炼铁技术的发展,对高炉鼓风的要求越来越高,其风温要求都在1200℃上下。
显然,为了满足高炉的需求,热风炉从结构到性能都必须与之相适应。
高炉热风炉是给高炉燃烧提供热风以助燃的设备,是一种储热型热交换器。
国内大部分高炉均采用每座高炉带3至4台热风炉字并联轮流送风方式,保证任何瞬时都有一座热风炉给高炉送风,另外每座热风炉都按:燃烧-休止-送风-休止-燃烧的顺序循环生产。
当一座或者多座热风炉送风时,另外的热风炉处于燃烧或休止状态。
送风的热风炉温度降低后,处于休止状态的热风炉投入送风,原热风炉即停止送风并开始燃烧、蓄热直至温度达到要求后,转入休止状态等待下一次送风。
热风炉工作状态改变周期顺序如下:3.1燃烧制度选择的原则:(1)结合热风炉设备的具体情况,充分发挥助燃风机、煤气管网的能力;(2)在允许范围内最大限度地增加热风炉的蓄热量,利于提高风温;(3)燃烧完全、热损少,效率高,降低能耗。
较优的燃烧制度是固定煤气量调节空气量的快速烧炉法,即燃烧初期利用砖温与烟气温度相差较大的时机,以最大煤气量和最小空气过剩系数来强化燃烧,尽快在15~30 min 内将拱顶温度烧到规定最高值。
燃烧后期适当增大空气过剩系数,维持拱顶温度至燃烧结束(废气温度达到规定值)。
最大限度地增加热风炉蓄热量,以利于提高风温。
有预热的助燃空气或煤气时,调节其预热温度,也可在一定范围内作为控制燃烧的辅助手段。
热风炉燃烧过程原理图3.2送风制度由于热风炉的周期性质,包括送风、燃烧和闷炉3种工作状态,在3种工作状态之间还存在一个换炉的过程。
送风和燃烧是主要的工作状态,闷炉只是各热风炉在燃烧或送风之间的一种调节方式或者是在特殊情况下(高炉休风),没有必要进行燃烧或送风的一种休止状态。
目前,大型高炉都有四座热风炉,其送风制度有单炉送风、并联送风等。
(1)单炉送风单炉送风是在热风炉组中只有一座热风炉处于送风状态的操作制度,热风炉出口温度随送风时间的延续和蓄热室贮存热量的减少而逐渐降低。
单炉送风方式一般是在某个热风炉进行检修或高炉不需要很高的风温的情况下进行的送风方式。
对于只有3座热风炉的高炉,也基本采用这种送风方式。
(2)并联送风并联送风操作是热风炉组中经常有两座热风炉同时送风的操作制度。
交错并联送风操作是两座热风炉,其送风时间错开半个周期。
对于4座热风炉的高炉来说,各个热风炉的内部状态均错开整个周期的l /4。
热风炉从单炉送风向交错并联送350280风操作制度过渡时,热风炉的燃烧时间相对缩短,热风炉的燃烧率提高,两座热风炉同时重叠送风的时间延长。
交错并联送风操作时,在两座送风的热风炉中,其中一座“后行炉”处于热量充分的送风前半期;另一座“先行炉”处于热量不足的送风后半期。
前半期称为高温送风期,此时热风炉送出高于热风主管内温度的热风。
后半期称为低温送风期,此时热风炉送出低于热风主管内温度的热风。
交错并联送风又分为冷并联送风和热并联送风,两种送风操作制度的区别在于热风温度的控制方式不同。
冷并联送风时的热风温度主要依靠“先行炉”的低温热风与“后行炉”的高温热风在热风主管内混合,由于混合后的温度仍高于规定的热风温度,需要通过混风阀混入少量的冷风,才能达到规定的风温。
冷并联送风操作的特点是:送风热风炉的冷风调节阀始终保持全开状态,不必调节通过热风炉的风量。
风温主要依靠混风调节阀调节混入的冷风量来控制。
热并联送风操作时,热风温度的控制主要是依靠各送风炉的冷风调节阀调节进入“先行炉”和“后行炉”的风量,使“先行炉”的低温热风与“后行炉”的高温热风在热风主管中混合后的热风温度符合规定的风温。
四、加热过程介绍在加热期内,在限定燃烧时间和热风炉拱顶温度后,应尽量缩短达到规定拱顶温度的时间,即缩短加热期,这样可以使蓄热期延长,使热风炉内存储较多的热量,降低送风时风温的波动。
在蓄热期内,除了保证拱顶温度不变外,还需要考虑废气的温度。
热风炉废气温度不能超过规定的界限,否则炉篦子支柱将被损坏,使炉体寿命降低,而且使热损失增加。
欲使废气温度降低,目前主要采用减少煤气量的方法来解决这个问题,而煤气量的减少会导致拱顶温度下降、热风炉蓄热量降低。
如何获得更多的蓄热量,同时保持废气温度在规定界限内是热风炉控制急需解决的问题。