多孔介质燃烧技术在室式加热炉的设计与应用

３ 结 论
本次 多孔介 质燃 烧技术 在 室式加 热炉 上 的应 用 为国 内首次 多孑介 质燃烧 技术 在工 业炉 上 的应 Ｌ
用 ， 应用 效果 看 ， 以得 到如 下结论 ： 从 可
ｉ ｐ ｒｕ ｍｅ ｉｍ ｕｎ ｒ『Ｊ ．Ｉｔ ｎ ｔ ｎ ｌ Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ｎ ａ ｏｏ ｓ ｄｕ ｂ ｒｅ ］ ｎｅ ａ ｏ ａ ｏ ｒａ ｒ ｉ ｏ
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钢
技
术
２１ ０ １年第 ３期
比较改造前后天然气消耗数据 ， 可以明显看
出： 多孔 介质烧 嘴 改造后 天 然 气 节气 量 为 ２ ％ 以 ５ 上 。另 外 ， 改造 前 为了使 炉膛温 度均 匀 ， 炉 时 未 烘 间长达 ４ｈ以上 ； 采 用 多 孔 介 质烧 嘴改 造 后 炉 而 膛均 匀 性 良好 ， 子 从 常 温 升 温 到 ９０ 只 需 炉 ６℃ ２ｈ 大 大缩短 了炉膛 升 温时 间 ， 少 了能 源 消耗 ， ， 减 提高 了生 产效率 。
１９ （ ２ ） １３～１ ８ ９ ６ １ １ ：５ ６．
［ ６］ Ｍ ｒａＤ Ｌ Ｍｉａｉ ＴＡ，ｏｔ ｉｏＧ，ｔ １Ｅ ｐｒ ｎａ ａ ｄ ａｅ ， ｈｌ Ｃ ｎｉ ｌ ｅ ａ． ｘｅ ｍｅｔ ｎ ｋ ｎｌ ｉ ｌ
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现从事冶金节能技术研究 电话 ２ ６ ５ ３ ６ ４ ０５
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要介绍多孔介质燃烧技术 的工业 试验研究 ， 即多
孔 介质 在室 式加 热炉 上 的设 计 与应用 。
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宝
加热” 增 大辐 射传热 的特性 ， 、 引起 了广 泛 的关 注 。２ 纪 ８ ０世 ０年 代 以来 ， 国外 研 究 者 对 多孔 介 质燃 烧 技术 进 行 了大 量 的理 论 和 试 验 研 究 Ｊ 。 在实用 化 方 面 ， 国外 已经 做 到 了商 业 化 ， 如 例 Ｐｏ ｅｓＧ ｂ ｒｍ ｏ ｍ ｈ公 司成 功 开 发 了商 业 化 的 多 孔 介
２ ０ （ １ ：１ ０ ０ ２ ） １７—１３ ２．
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分析原因， 可能有两点：， 通过对炉膛 内部结构 的优化 ， 即降低炉膛高
度、 缩小 炉膛 宽度 、 用玻璃 纤 维 内衬 替代 原有 炉衬
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Ｍｏｅｌ ｇ２ ０ （ ） ３３— １ ． ｄ ｌｎ ，０ ２ ６ ：８ ４ １ ｉ
等措施 ， 大大提高了炉膛 的紧凑性 。
［ ８］ ＴｅｇＣＪ Ｅｆｃｓ ｆ ｙ ｒｇｎａｄｔｎｏ ｔａｅｃｍ ｕｔ ｎ ｓｎ ． ｆ ｔ ｏ ｈｄｏｅ ｄ ｉｏ ｎｍｅ ｎ ｏ ｂ ｓｏ ｅ ｉ ｈ ｉ
质燃烧器 ， 已经应用于钢铁、 、 铝 玻璃等行业 ， 最大
究多孑 介质燃烧技术 ， Ｌ 并且验证该技术在钢铁 工 业炉应用的可行性 ， 宝钢研究院从 ２０ ０９年开始进
行 了多 孔介 质燃 烧技 术 的工业 试验 研究 。本 文 主
郭水华
助理工程师
１８ 年生 ９４
２０ ０９年毕业于北京科技大学
［ ］ Ｃ ｍｂ ｓｏ ｎ ｌ ，９７ １ １ ：２— ６ Ｊ ． ｏ ｕｔ ｎａｄＦａ １９ （ １ ）３ ４ ． ｉ ｍｅ ［ Ｂ ｕ ａＰＨ，ｅＧ ｅ Ｐｅ ｘｄｃｍ ｕｔ ｎｏ ｅａ ｃ ４］ ｏｍ Ｄ ｏｙＬＰＨ．ｒｍｉ ｏ ｂ ｓｏ ｎｃｒｍｉ ｅ ｉ
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宝
钢
技
术
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多孔介质燃烧技术在室式加热炉 的设计与应用
郭水 华 ， 文 涛 饶 （ 山钢铁 股 份 有 限公 司研 究院 ， 宝 上海 ２ １０ ） ０ ９０
摘 要 ： 绍 多孔介 质燃 烧技 术 的 工作 原 理及 多孔 介质 燃 烧特 性 、 介 多孔介 质燃 烧技 术在 一座 室式 炉上 的应 用改造 方案 ， 点介 绍 了多孔 介质 燃烧 器在 室式 炉上 的布置 设计 、 重 燃烧 系统 管道
Ｆ ｅ， ０ ６ ８ ） １ ９ ｕ ｌ２ ０ （ ５ ：０ ４一ｌ０ ． １ ０
（） Ｌ １ 多孑 介质燃烧技术节能效果显著 ， 以 可
达 到 ２ ％ 以上 ； ５
［ ０ 吕兆华 ， １］ 孙思诚． 多孔泡沫 陶瓷 中预混 火焰燃 烧速率 的试 验研究 ［ ］ 燃烧科学与技术 ，９ ５，（ ） １９—１４ Ｊ． １９ １ ２ ：２ ３． ［ １ 李艳红 ， １］ 徐吉浣． 多孔介质 中预混式燃烧 的数学模 型 ［ ］ Ｊ． 煤气与热力 ，９６，６ ５ ３ １９ １ （ ）：０—３ ． ４ ［２ 马世 虎， １］ 解茂 昭， 邓洋波． 多孔介质往复 流动燃 烧的一维数 值模拟［ ］ 热能动力工程 ，０４，９ ６ ：８ Ｊ． ２ ０ １ （ ） ３４—３ ８ ８． ［３ 杜礼明 ， 茂昭． １］ 解 预混 合燃烧系统 中多孔 介质作用 数值研 究［ ］ 大连理工大学学报 ，０４，４（ ） ７ ７ Ｊ． ２０ ４ １ ：０— ５ ［４ 侯根富 ， １］ 聂廷哲 ， 高多 陶瓷板 辐射器 表面发射 率 的意 提 Ｌ
Ｋｅ ｒ ｓ ｐｒｕ ｄｕ ｏ ｕｔ ｎ（ ＭＣ）ｔ ｈ ｏｏｙ ｃａ ｂ ｒ ｅ ｅｔ ｇ ｆｒａｅ ｙ ｗｏｄ ： ｏｏ ｓ ｍｅ ｉｍ ｃｍｂ ｓ ｏ Ｐ ｉ ｅ ｎ ｌ ； ｈ ｍ ｅ ｈ ａｉ ｕ ｃ ； ｃ ｇ ｒ ｎ ｎ
ｔｍ ｐ ｒｕ ｅ ｕ ｉ ｒ ｔ ｅ ｅ ｔ ｒ ｎ ｆ ｍｉｙ ｏ
０ 前 言
近 年来 ， 孔 介 质 燃 烧 技 术 由于 具 有 “ 焰 多 无
的燃烧 器 功率 达到 ２ＭＷ 。我 国 目前 还停 留在 理
论和试验研究阶段¨ Ｊ至今还未见成功的商业 ， 化 应用 报 道 。
宝 钢 研究 院从 ２０ ０ ７年 起针 对 多 孔介 质燃 烧 技 术开 展 了多项 研 发 工 作 ： 多孔 介 质 材 料 工 艺 制 备 技术 研究 、 孔 介 质 燃 烧技 术 的燃 烧 试 验 研 究 多 以及 多孔介 质燃 烧 技 术 的 中试 试 验研 究 ， 目前 已 经 具备 了工 业化 试 验 的条 件 。为 了更 加深入 地研
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｉｉ ｎ １ ０ ｏ ：０ ３ ６ ／ ．ｓ ． ０ ８—０ １ ． ０ １ ０ ． ０ ｓ ７６２ １．３０ ５
Ｔｈ ｅ ｉ ｎ ｎｄ ａ ｌｃ ｔｏ ｆ ｔ ｏ ｏ ｅ ｉ ｍ ｏ ｂｕ ｔｏ ｅ ｄ ｓｇ ａ ｐｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｈｅ ｐ ｒ ｕｓ ｍ ｄ ｕ ｃ ｍ ｓｉｎ ｔ ｃ ｏ ｏ ｙ ｉ ａ ｃ ａ ｂ ｒ ｒ ｈ ａ ｉ ｕ ｎａ ｅ ｅ ｈｎ ｌ ｇ ｎ ｈ ｍ ｅ ｅ ｅ ｔｎｇ ｆ ｒ ｃ
的设 计 以及 多孔介 质 燃烧控 制 系统 的设 计 。 多孔 介 质燃 烧技 术在 室式 加热 炉上 的应 用效 果表 明： 多孔介 质 燃烧技 术 不仅 可 以提 高炉 温均 匀性 ， 而且 节 能效 果 显 著 ， 以减 少燃 气 消耗 ２ ％ 可 ５
以上 。
关键 词 ： 多孔介 质 燃烧技 术 ；室式加 热 炉 ；温度 均 匀性 中 图分 类 号 ：Ｇ ０ 文献标 志码 ： 文章 编号 ：０ ８— ７ ６ ２ １ ）３— ０ ３— ４ Ｔ ３７ Ｂ １０ ０ １ （０ １ ０ ０ ２ ０
１ ３３—１ ３． ４
『 ５］ Ｔｉｉ Ｄ， ｕｓ Ｆ Ｃ ｍ ｕｔｎ ｉ ａｐ ｒ ｓｍ ｄｕ ａｖｎｅ ｒ ｓ Ｄ ｒｔ ． ｏ ｂ ｓｏ ｎ ｏｏ ｅ ｉ ｄａ ｃｓ ｍ ｉ ｕ ｍ ａ ｄａｐｉａｏ ｓ Ｊ ． ｏ ｕｔ ｎ Ｓｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ， ｎ ｐ ｌ ｔ ｎ ［ ］ Ｃ ｍｂ ｓｏ ｃｅ ｅａ ｄ Ｔ ｃｎｌ ｙ ｃｉ ｉ ｎ ｏ
ＨｙｒｇｎＥ ｅｇ ，０ ２ ２ ） ６９— ０ ． ｄｏｅ ｎｒｙ２ ０ （７ ：９ ７ ７
［ ＱｕＫ， ａｄｎＡ Ｃ Ｓ Ｐｅ ｘｄｇｓｃｍｂ ｓｏ ｔｂｌｅ ｎ ９］ ｉ Ｈ ｙ ｅ ． ｒｍｉ ａ ｏ ｕｔ ｎｓａｉｚｄ ｉ ｅ ｉ ｉ ｆ ｅ ｅ ｎ ｔ ａｐｉ ｔ ｎ ｔ ａ ｎｖｌｒｄａｔｂｒｅ ［ ］ ｉ ｒｆｔａｄ ｉ ｐ ｌａｉ ｏ ｏｅ ａｉｎ ｕｎｒ Ｊ ． ｂ ｌ ｓ ｃ ｏ