10蓄热式结构

蓄热式结构

蓄热式结构作为蓄热式高温空气燃烧技术的关键装置，也是其核心技术。近十几年，蓄热式轧钢加热炉在国内得到快速推广应用，在应用中出现几种不同的蓄热室结构形式，取得的效果也不尽相同，下面对几种不同蓄热室结构形式的蓄热式加热炉进行介绍。

一、蓄热式烧嘴式加热炉

蓄热式烧嘴的主要特点是将燃烧器与蓄热式余热回收装置集成一体配成一对类似常规烧嘴的燃烧系统，每个蓄热式烧嘴周期性使用。一座炉子往往有多对蓄热式烧嘴供热。

据有资料介绍，国外普遍采用蓄热烧嘴加热炉，就蓄热技术而言，其应用水平已相当成熟。但国外使用蓄热式烧嘴烧低热值煤气（如高炉煤气）的工业炉较少。

从蓄热体使用的材料来看，国外有使用陶瓷球、陶瓷蜂窝体等，陶瓷蜂窝体蓄热式烧嘴以其结构小受到重视。国内蓄热体主要使用陶瓷球和陶瓷蜂窝体两种，使用陶瓷球蓄热瓷球蓄热式烧嘴的加热炉在个别技术上有待改进。

国内在大型加热炉上使用蓄热式烧嘴的结构布置上做了一些改进，主要是将蓄热体部分埋进了炉墙，克服了原结构“皮厚囊”的弊病，但从应用的情况看还没有完全成熟。无论是从蓄热式的设计、蓄热体的选择，还是从系统结构优化等方面来看，蓄热烧嘴式加热炉仍存在许多可改善之处。

蓄热式烧嘴一起调节灵活性，炉型选择的多样性，对不同工艺要

求的适应性等优点成为蓄热式高温空气燃烧技术未来发展的一种很重要的方式。尤其是结构简单，体积小的单体自身蓄热式烧嘴（国内已有专利），更具竞争力，对旧炉子改造有节省投资的优点。

二、集成式蓄热加热炉

这是国内应用较早的一种形式，是我国北岛能源技术有限公司20世纪90年代初开发的高效蓄热式余热自回收系统专利技术的应用。其特点是把蓄热室安装在炉子底部，同时在炉墙浇注出通道和喷口，并与高效余热回收装置结合成一体，形成集供热、排烟和余热回收于一体的集成式蓄热加热炉。

集成式蓄热加热炉优点是把蓄热室、介质通道和喷口都集中在炉体内，减少了外部高温管道，占地少，系统布置简单，加热能力不受设备体积和布置方式的限制，供热能力设计余地大。由于喷口的简化为喷口的设计提供了多种选择以满足加热质量的需要。如通过喷口的设计可以在加热物料表面形成相对还原气氛，减少氧化烧损。

集成式蓄热加热炉缺点是炉墙较厚，基础基建量大，对旧炉改造则受到场地和土建基础限制。另外由于较集中的换向控制和蓄热，供热调节受到一定程度限制，加热能力受燃料供入压力的影响较大。

集成式加热炉特别适合低热值煤气，可采用双预热、分段集中蓄热和换向。

三、外置蓄热器式加热炉

这是介于集成式加热炉和蓄热烧嘴式加热炉之间的一种结构形成。其特点是把集成式加热炉的蓄热室和高温通道放在炉体外，通过

炉内喷口的直接连接形成外置蓄热系统，采用分段换向和相对集中的蓄热室。

这种结构形成给系统设计带来许多有益的变化，比前两种形式更具灵活性。首先是蓄热室的设计可以更具现场需要灵活设计，同时可以增加上下蓄热式的调节手段。其次喷口的设计更具灵活，同时带来喷口换向燃烧方式的灵活，即可异侧换向，也可同侧换向。喷口燃烧组合也更具有多样性。另外，对蓄热系统设备的选择适应性广。

四、三种蓄热室结构的对比分析

以上三种结构形式是按该技术的核心技术——蓄热室的布置来分类的。蓄热室集供热、排烟和余热回收于一体而成为该技术的中枢。其他设备和工艺的变化都必须以此为基础。

国内三种蓄热室形成都有应用，各有其优点，其本身无优劣之分。蓄热式烧嘴以其结构小巧，调节灵活的特点广泛适用于各种炉型。用户在选用哪种结构形式时要综合考虑燃料种类、场地大小、投资额度等因素，选择适合自己的炉型结构。因为其基本原理都一样，只是部分设备形式、材料与结构布置的变换。

通过国内蓄热式加热炉几种不同结构形式的分析，可知蓄热式高温空气燃烧技术要进一步推广应用，必须针对具体的炉型结构、燃料条件、加热工艺作相应的优化设计，提高设备的可靠性，才能真正发挥该技术节能环保的作用。