热轧加热炉掺烧天然气后烧嘴流量特性热态试验研究.pdfVIP

第26@ 第3期 武汉工程职业技术学院学报 VO1．26NO．3 2014年9月 JournalofWuhanEngineeringInstitute September2014 热轧加热炉掺烧天然气后烧嘴流量特性热态试验研究 刘刚锋 丁翠娇 (武汉钢铁 (集团)公司研究院 湖北 武汉：430080) 摘 要 通过热轧加热炉烧嘴热态试验 ，分析了天然气掺烧条件 下烧嘴流量特性的变化规律 ，结果 表明：等热值条件下，随着天然气掺烧比例的增大，混合煤气密度增加，调焰烧嘴稳定燃烧时煤气压 力提 高；在天然气比例为22％时，煤气压力提高约 20 。 关键词 烧嘴；加热炉；热态试验 ；天然气 中图分类号 ：TF055 文献标识码 ：A 文章编号 ：1671—3524(2014)03—0048—04 随着钢铁企业生产工序的不断延伸与深加工产 如图 3所示 。 品比例的提高，煤气消耗量不断增大，尤其是后工序 表 1 试验烧嘴设计参数表 需要高质量焦炉煤气，引入外部煤气 资源是弥补企 业内部高热值焦炉煤气缺 口的重要手段 。烧嘴作为 工业炉窑的关键性设备 ，它的性能对工业炉窑 的产 量、质量、能耗 、环保等技术经济指标影响很大。由 表 2 试验用仪器仪表 于不同种类煤气成份物理性能的差异 ，不 同种类 、不 同比例混合燃烧特性也不 同，烧嘴的煤气与空气流 量特性也不同。因而，在加 热炉掺烧天然气后烧嘴 煤气流量 、空气流量特性发生变化 ，不仅影响天然气 的掺烧比例 ，同时对提高产 品质量 、降低能耗和保护 环境等均具有重要意义。因此，加热炉掺烧天然气 后不仅需进行两种燃气互换性等方面的理论研究 ， 分析不 同比例掺烧后煤气 的基本燃烧特性，指导煤 2 试验方案 气混合方案的制定 ，同时必须通过烧嘴 的流量特性 等一系列热态试验进行综合判断，指导现场烧嘴调 (1)试验用烧嘴HDN一4TG型调焰烧嘴，使用 节，以确保煤气置换后生产运行的安全、稳定。 热值为 2400—2600kcal／m。(约 lOMJ／m。)高焦混合 煤气为基准燃气 ，试验中混合煤气 由高炉煤气 、焦炉 1 试验装置 煤气和天然气三种单一煤气按一定 比例配制 ，配制 原则遵循 ：(a)煤气热值和华 白指数控制在 ±1O％以 试验炉 内腔高 2m，宽2m，长 6m，采用炉尾下强 内；(b)同等条件下尽可能少用焦炉煤气 ；(c)高炉煤 制排烟方式 ；试验采用 HDN一4TG型调焰烧 嘴，煤 气和转炉煤气中尽可能少用转炉煤气。按上述配气 气接 口管径为 DN125，主空气接 口管径为 DN250， 原则计算后 ，天然气掺混 比例 以高天混合状态时为 通道上安装调节翻板 ，控制旋流风与直流风的供风 最高 ，达 22 。各单一试验煤气成分如表 3、4，试验 比例 ，调节燃烧火焰长度。烧嘴设计技术参数如表 混合煤气配 比方案如表 5示。 1示 ，结构图如 图1所示 ；试验用仪器仪表如表 2所 (2)调焰烧嘴安装于试验炉端头 ，温度测试热电 示 ；试验装置系统图如图2所示，测试热电偶布置图 偶布置试验炉两侧 ，具体见图2、图3所示 。 收稿 日期 ：2014—04—17 修 回日期 ：2014—08—20 作者简介 ：刘刚锋(1983~)，男 ，工程师．E—mail：1gf819@163．com 刘 刚锋 丁翠娇 ：热CL~ba热炉掺烧天然气后烧嘴流量特性热态试验研究