豫兴大拱顶热风炉结构与性能特征及高风温运行实践.pdfVIP

豫兴大拱顶热风炉结构与性能特征及高风温运行实践 刘世聚 陈维汉 （河南省豫兴热风炉工程技术有限公司） 摘 要 大拱顶热风炉能够完全实现燃烧火焰稳定、提高燃烧强度、防止燃烧震荡、改善传热效果，进而能提升热 风炉的效率、增强负荷调节功能、实现安全与稳定的运行，并且还能达到节省燃料、节约投资的目标。 关键词 大拱顶 节能长寿 悬链线技术 气流稳定 Abstract hot stoves with huge dome can fully realize steady combustion flame, increase combustion intensity, avoid pulsating combustion and improve heat transfer effect so that the efficiency of hot stoves is increased, load adjustable function enhanced and, safe and stable operation guaranteed, achieving goals of fuel and investment saving. Key words huge dome; energy saving and long service life; catenary technology; stability of airflow 1 大拱顶热风炉的技术特征 大拱顶热风炉是气体燃料反冲预混预热燃烧技术的典型应用之一，是环形交错布置喷嘴强预混燃烧技术 的巧妙应用之一。该顶燃式热风炉具有倒置悬链线形大拱顶燃烧室与设置在其底部的煤气与空气喷嘴交错环 形布置垂直上喷的燃烧器，以及其下部同轴相连的蓄热室与冷风室。这样的热风炉结构，能使交错上喷的煤 气与空气气流很好地预混燃烧，随后烟气经拱顶折返而形成一个夹在两股反向气流中间的烟气回流涡旋，其 对上行混合气流的预热功能实现了气流的提前着火与火焰稳定。这样的自激稳定属性保证了整个气流流场的 流型稳定。同时，回流涡旋的静压强相对于主气流为低的特征对于向下气流有牵引作用，致使主气流自然趋 向于分散流动，而最终形成较为均匀的进入格子砖的气流分布。可见，这样的燃烧室气流场结构就能有效而 巧妙地解决气体燃料燃烧过程中气流混合、气流预热、着火燃烧、气流稳定、气流分布均匀等一系列问题。 基于蓄热室中蓄热体采用带水平通道的锥形通孔的格子砖，有效提高格子砖的通孔率、显著增强蓄热体与气 流间的传热、明显改善蓄热室气流分布的均匀性。因此，大拱顶热风炉能够完全实现燃烧火焰稳定、提高燃 烧强度、防止燃烧震荡、改善传热效果，进而能提升热风炉的效率、增强负荷调节功能、实现安全与稳定的 运行，并且还能达到节省燃料、节约投资的目标。基于在燃烧室、燃烧器、及蓄热室中合理地应用了热稳定 性强的材料与结构，使得热风炉的使用寿命得到有效的延长。 2 大拱顶热风炉使用案例与分析 2.1 使用案例 山西通才工贸公司450m3 高炉配套的由大拱顶热风炉，该炉自 2007 年12 月份投产，热风炉采用2 烧 1 送运行模式，在助燃空气单预热到180～200 ℃的情况下，燃烧单一的高炉煤气，其热风炉的月平均热风温 度能稳定在 1220℃上下，拱顶温度在1300℃上下，而送风时间在60∼90 分钟之间(随负荷情况而定) ；有记 录最高月平均风温为 1243℃，最高的小时平均风温为 1318℃，排烟温度均值在300℃左右；经测试，烟气 中一氧化碳的含量几乎为零，氧气的含量在0.17%上下，由此可以计算出对应的过量空气系数为1.02 左右。 河北澳森510 m3 球床热风炉，经燃烧器（选用大拱顶热风炉燃烧器技术）和蓄热体（耐火球改为小孔 径格孔互通的格子砖）改造后今年投入使用，热风炉运行模式为2 烧2 送，在煤气与助燃空气均不预热的情 况下，燃烧单一的高炉煤气，其热风炉的月平均热风温度能稳定在1214℃上下，拱顶温度在1260℃左右， 最高的小时平均风温为1246℃，而送风时间在150 分钟左右，排烟温度均值在250 ℃左右；经测试，烟气中 一氧化碳的含量0.1%，氧气的含量在0.7%上下，由此可以计算出对应的过量空气系数为1.08 左右。 河南林州合鑫450 m3 高