工业炉简介(王)分析报告.ppt

工业炉热工及构造基础概述及专题 二○○八年五月 东北大学 热能与环境工程研究所 工业炉热工基础概述 工业炉专题讲座 蓄热式燃烧技术 脉冲燃烧技术 工业炉构造概述 一、工业炉概念及分类 ★工业炉：Furnace．工件物料加热设备。热源：燃料热、电热。 　　　　　 ☆冶金 ·加热炉：推钢式、步进式、快速加热炉 、环型炉、斜底炉 ·热处理炉：罩式炉（钢卷及板垛的退火） 马弗炉（钢丝处理，通过马弗砖） 辊底式炉和链式炉等 ☆机械 ·铸造、熔炼金属：平炉、冲天炉、坩埚炉、感应炉、电阻炉、 电弧炉、真空炉 ·锻压：加热炉、热处理炉 ·热处理：退火、正火、淬火、回火热处理炉 ☆建材 ·隧道窑、烧成竖炉 ☆玻璃 ·坩埚窑、池窑、退火隧道窑 二、工业炉组成 ★炉衬部分 ★炉架部分 ★燃烧系统 ★余热回收系统 ★管道系统、供热供风系统 ★炉用机械 ★仪表电器系统 ★自动控制系统 ★计算机系统 ★固体燃料：煤﹑煤粉﹑焦碳　 三、燃料的选择 ★液体燃料：重油﹑渣油﹑柴油 ★气体燃料：发生炉煤气﹑焦炉煤气﹑天然气、高炉煤气、液化石油气、 炉前压力：高压　　Ｐ≥12kＰa 　　　　　　低压　　Ｐ≤5KＰa 中小炉子易用高压烧嘴： 　　　 优点：自动成比例α＝1.03～1.05﹑操作简单 缺点：火焰长度不易调节﹑当喷出速度＜火焰传播速度时，易回火 大型炉子易用低压烧嘴： 优点：＊空气煤气强制混合，燃烧所需空气量小 　　　 ＊火焰长度能调节，一般是调节二次风的角度 　　　 ＊空气系数低　1.05～1.1 　　　 ＊适于自动控制 混合煤气 炉子结构参数：几何形状、尺寸、筑炉材料等 热工操作参数：炉内燃烧、气体流动、传热 炉子生产指标：产品质量、单位生产率、单位热耗、炉子使用寿命、污 四、火焰炉研究对象 在满足生产工艺前提下，研究(1)、(2)、(3)三类变量以及它们之间的相互关系： 染物的排放等 炉子结构参数 炉子热工参数 热工过程参数 炉子生产指标 :影响 (1) (2) (3) :要求 炉子结构参数 炉子热工参数 热工过程参数 炉子生产指标 五、工业炉的几个主要概念和指标 （二）产量：　 （炉子生产率） （三）炉子热效率及燃料节约： η＝100Qg/Qg=100(1-Qs/Qg)% （一）炉温的概念 （四）炉子热效率与生产率的关系 （一）关于炉温 ☆炉温系数 ☆理论燃烧温度 η＝0.7～0.8　 连续炉：0.7~0.75 室燃炉：0.75~0.8　 炉温：炉内的综合温度（热电阻指示温度） ★生产率： P（加热炉、熔化炉）kg/h; t/h; ★炉子单位生产率： H 单位时间、单位炉子面积产量　kg/m2·h H=P/F ★单位热耗: B 加热每千克工件所消耗的热量，能量利用指标　KJ/Kg 单位热耗×炉子生产率＝炉底热强度 KJ/Kg× kg/m2·h ＝ kJ/m2·h ★炉底热强度： 单位时间、单位炉底面积的装入量　kJ/m2·h ★容积热强度： 单位时间、单位体积供热量　 kJ/m３·h （二）热工因素对生产率的影响（包括结构参数和操作参数） 单位时间传给物料的热量： C——炉气、炉壁对金属的导来辐射系数 KJ/(m2?h?K4)或W/(m2?K4) α——炉气对金属的对流传热系数 KJ/(m2?h?℃)或W/(m2 ?℃) (1)炉气与炉料间的辐射温压 a.燃料入炉时的燃烧温度T1ˊ， T1 ˊ越高，产量越高 b.炉膛废气温度T1 ˊ ， T1 ˊ越高，产量越高，但排烟热损失增大 c.炉内析热场，集中火焰，能够提高辐射温压 综合结论：端头供热，快速燃烧，有利于提高△T4，提高产量， 节约燃料 （2）导来辐射系数 :炉气黑度 :金属黑度 炉壁对金属的角系数 （3） 炉料受热面 双面加热，步进炉，增加金属 （4）对流传热量 一般加热炉内对流传热量5%～10%，在650℃以下，对流传热有较大的 比重。 图 C与 和 之间的关系 （三）炉子热平衡与燃料的节约 炉子热平衡表 有效热：钢材加热到工艺要求温度所需热量 Q=M(C2t2-C1t1) 其中：Q：钢材加热所需热量；