蓄热式燃烧炉

蓄热式燃烧炉 1 一 设备简介 蓄 热 式 燃 烧 器 是 在 极 短 时 间 内 把 常 温 空 气 加 热 被 加 热 的 高 温 空 气 进 入 炉 膛 后 卷 吸 周 围 炉 内 的 烟 气 形 成 一 股 含 氧 量 大 大 低 于 21 的 稀 薄 贫 氧 高 温 气 流 同 时 往 稀 薄 高 温 空 气 附 近 注 入 燃 料 燃 料 在 贫 氧 2 20 状 态 下 实 现 燃 烧 同 时 炉 膛 内 燃 烧 后 的 热 烟 气 经 过 另 一 个 蓄 热 式 燃 烧 器 排 空 将 高 温 烟 气 显 热 储 存 在 另 一 个 蓄 热 式 燃 烧 器 内 工 作 温 度 不 高 的 换 向 阀 以 一 定 的 频 率 进 行 切 换 常 用 的 切 换 周 期 为 30 200 秒 两 个 蓄 热 式 燃 烧 器 处 于 蓄 热 与 放 热 交 替 工 作 状 态 从 而 达 到 节 能 目 的 1 实现了蓄热体温度效率 热回收率和炉子热效率三高 作为一个回收烟气余热的燃烧系统 温度效率 热回收率和炉子热 效率可以说是衡量它热工性能优劣的主要指标 国内外大量生产实际 的测试数据表明 在适当的换向周期下 经过蓄热体后的高温空气温 度和进入蓄热体的烟气温度十分接近 仅差 100 左右 温度效率高 达 95 左右 热回收率为 80 左右 炉子热效率得到了较大的提高 2 加热质量好 氧化烧损小 由于高温空气燃烧技术是属于低氧空气燃烧范畴 而且助燃空气的切 入点和燃料切入点与传统的燃烧方法不一样 从而避免了高温火焰过 分集中造成的炉内各区域温差大的弊病 同时也减少了高温氧化烧损 的可能性 由于炉温的均匀程度大大提高 被冶炼的物料加热质量得 到了充分保证 蓄热式燃烧炉 2 3 节能效果显著 蓄热式燃烧系统与传统燃烧系统比 热回收率大大提高 节能效果 特别明显 其节能率往往达到 40 50 这对于传统燃烧系统来说几 乎是不可能的 4 适用性较强 能用于多种不同工艺要求的工业炉 由于蓄热式燃烧系统的炉温均匀性好 炉温波动小 不存在高温区 过分集中及火焰对工件的冲刷等问题 所以它的适用范畴较宽 目前 己在大中型推钢式及步进式轧钢加热炉 均热炉 罩式热处理炉 辐 射管气体渗碳炉 钢包烘烤炉 玻璃熔化炉 熔铝炉 锻造炉等工业 炉上使用 不论是采用蓄热式燃烧器的炉子或蓄热式工业炉 在实际 运行中都比较稳定可靠 取得了比较好的经济效益和社会效益 5 建设投资相对不高 投资回收期短 从全国冶金行业已经改造或新建的二十余座蓄热式工业炉情况来看 将传统燃烧方式的工业炉改造为蓄热式工业炉的投资比仍采用传统燃 烧方式的炉子要高 但是在同等要求下新建蓄热式工业炉与新建传统 燃烧方式的工业炉投资基本相当或略有上升 蓄热式工业炉与传统燃 烧方式工业炉在建设投资的比较上并没有显示较大的优势 但是在投 资回收期的缩短上体现了强劲的优势 如果考虑到由于炉温均匀而导 致加热质量提高 氧化烧损减少 由于加热能力的提高导致产量的增 加等方面的收益 则综合经济效益更加可观 二 主要技术参数 蓄热式燃烧炉 3 炉子的主要尺寸 炉底面积 1 9 mm 2 炉膛温度 1200 度 燃料名称 天燃气 炉前燃气压力 4 6KPa 最大天燃气消耗量 20 25Nm h 烧嘴数量 1 对 燃烧方式 对烧 蓄热体形式 高铝球 鼓风机压力 6000Pa 鼓风机流量 400m h 引风机压力 5000 Pa 引风机流量 650 m h 压缩空气压力 0 6MPa 烧嘴排烟温度 100 三 工作原理 配备在工业炉上的蓄热式燃烧系统 由蓄热式烧嘴 换向系统 和控制系统组成 蓄热式燃烧炉 4 工作原理如上图所示 来自鼓风机的助燃空气经换向系统和燃料分别进入左侧烧嘴的各自通 道 助燃空气由下向上通过蓄热室 A 预热后的空气从左侧通道喷出并 与燃料混合燃烧 燃烧产物对物料进行加热后进人右侧通道 在蓄热室 B 内进行热交换将大部分热量留给蓄热体后 以 200 以下的温度进入换 向阀 经引风机排入大气 设定的换向时间一到控制系统发出指令 换 向机构动作 空气 烟气同时换向 此时助燃空气从右侧通道喷口喷出 并与燃烧器 B 的燃料混合燃烧 这时左侧喷口作为烟道 在引风机的作 用下 使高温烟气通过蓄热体 换向阀 引风机排出 一个换向周期完 成 采用蓄热式烧嘴可取消常规工业炉上的烧嘴 换热器 高温管道 地下烟道及高大的烟囱 操作及维护简单 无烟尘污染 换向设备灵活 控制系统功能完备 炉内温度均匀 节能 30 50 蓄热式燃烧炉 5 四 技术 结构特点 4 1 蓄热式燃烧器 加热炉外部安装 2 个空气蓄热式燃烧器 2 个空气蓄热器对称安装 蓄热 式燃烧器为单喷口 一个空气喷口和天燃气喷口 组成一个燃烧单元 蓄热器中的蓄热体采用陶瓷小球和陶瓷蜂窝体的复合蓄热结构 它具有 换向时间适中 中型厂设计换向时间 2min 耐急冷急热性好 导热性 能好等优点 每个燃烧器前的天燃气和空气连接管上都安有手动调节阀 从而使得各个燃烧器 特别是上部与下部燃烧器的能力能够按需要进行 调节 维修方便 可以在不影响炉子正常生产的情况下利用常规检修更 换蓄热体 4 2 引火烧嘴 采用电子打火点燃 使用安全可靠 4 3 自动控制 炉温控制系统采用在工业炉窑控制中广泛使用的双交叉限幅控制方式 为保证供热区温度的可控性 首先设置独立的 以温度为主环 空煤气 流量调节为副环的炉温控制回路 根据工艺的供热分配情况 设有温度 调节回路 炉膛压力控制为减少换向对炉压调节的干扰采用手动调节煤 气烟道及空气烟道的废气调节阀门 保证炉膛压力稳定在给定范围 4 4 换向控制 蓄热式燃烧炉 6 换向采用二腔二通换向阀 换向燃烧控制按定时的原则 并按规定的换 向时序 控制 2 个天燃气换向阀和 2 个空气换向阀的动作 也可手动控 制换向 4 5 安全保护系统 仪表控制安全连锁逻辑保护系统在天燃气总管压力过低 空气压力过低 仪表气源压力过低 电源故障情况下 发生自动停炉 当发生自动停炉 时 系统完成如下动作 总管煤气立即切断 并在 10min 后停引风机 鼓风机则需要手动停止 另外还有紧急手动停炉 用于在特殊情况下 如控制系统故障时 由操作员通过操作台的急停按钮 完成停炉操作 五 蓄热式燃烧系统操作流程 A 操作前必须做的准备工作 1 仔细阅读 蓄热式自动燃烧控制系统操作说明书 了解各部件的 名称 功能和作用 清楚控制柜面板 各按钮的功能 牢记 任何时候 点火启动时 务必打开炉门 2 保持冷却风机一直处于开启状态 直至炉膛温度低于 750 为止 B 冷炉运行操作流程 炉膛温度在 900 以下 1 打开炉门 60 以上开度 开启冷却风机 开启 90 助燃风机 开 启 90 引风机 打开燃气总阀 调整 1 燃气手动阀到 50 开度 调整 2 燃气手动阀到 50 开度 2 启动 1 点火枪运行 并检查其火检状况 启动 2 点火枪运行 并 检查其火检状况 确认全部火检信号到位稳定 并肉眼观察到火焰明火 如果火检信号不到位 请调节点火燃气手动球阀开度 直至火检信号稳 蓄热式燃烧炉 7 定为止 3 启动 自动运行 模式 严密观察 1 大火和 2 大火换向单枪燃烧 是否正常 严密观察炉膛温度运行数据 逐渐加大 1 燃气手动阀和 2 燃 气手动阀开度 直至开度 90 左右 系统正常运行至少六个周期后 炉 膛温度在逐渐上升的前提下 调整炉门开度到 15 左右 让系统自动运 行 正常运行 45 分钟后 炉膛温度达到 900 度以上时 方可关闭炉门运 行 4 中途出现火检报警停运时 只需按下 报警复位 按钮 报警即 可消除 再次点火运行前 务必打开炉门点火 确认正常运行后 方可 关闭炉门运行 5 炉膛温度超过大火停止运行温度后 可将 1 燃气手动阀和 2 燃气 手动阀调整到 50 开度 一方面为下炉做准备 另一方面炉膛保温也无 需太多燃料 C 热炉运行操作流程 炉膛温度在 900 以上 1 炉膛温度在 900 以上 炉壁已经发红的前提下 可以启动 自 动运行 模式运行 2 加完冷料后 若炉膛温度低于 点火停止 温度 必须先打开炉 门 60 以上开度 再启动 自动运行 模式 并严密观察 1 大火和 2 大 火换向单枪燃烧是否正常 确认燃气喷到炉膛即可自燃后 方可关闭炉 门运行 3 派人值守炉旁 一旦系统出现紧急情况 可立即按下急停按钮 系统会马上停止运行 D 系统停运操作流程 关闭 自动运行 模式 关闭鼓风机 引风机 务必记得关闭燃气 总阀 1 燃气手动阀和 2 燃气手动阀 但不能关闭冷却风机 因为炉膛 温度高 也无需关闭点火燃气阀 E 系统设备维护保养 1 每炉运行完毕 小心取出点火枪 清理点火枪头上的积灰 保持 良好点火状态 2 每天检查二个气动换向阀 二台风机 二个燃气电磁阀的运行状 况 3 每周清理积尘室内的灰尘 每月检查一次蓄热球集尘状况 主枪 护套的烧损状况 蓄热式燃烧炉 8 六 吊运 安装调试与维护操作 起吊装卸炉子时 必须注意重心使之平衡 钢丝绳不宜与机器接触 建议用橡胶板 木头之类的较软物衬垫 燃气炉在安装前需检查是否由于运输或其它原因造成损坏或配套不 全 在完备的情况下 将零部件先行清除尘垢与修补好发现的缺陷 然 后进行安装 燃气炉烟囱出口连接尺寸 烟囱直径应不小于 250mm 高度由出口起 不小于 6m 操作与调试 1 点炉前必须将炉门全开启 以免点炉时 爆燃发生危险 2 第一次点火点燃时 应逐个燃烧机开机点火 间歇开机将未燃气 体排净后 再重新点火 以免发生危险 蓄热式燃烧炉 9 设备装箱单 设备名称 蓄热式燃烧炉 序号 装箱内容 装箱数量 备注 1 电炉 1台 蓄热式燃烧炉 2 说明书 1本 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 蓄热式燃烧炉 10 东营市宏宇精铸设备有限责任公司 2013年 月 日 设备质检合格证 设备名称 蓄热式燃烧炉 检验内容 检验结果 检验人 机械部分 液压部分 气动部分 电器部分 工艺实验 外表装潢 整机检验 蓄热式燃烧炉 11 东营市宏宇精铸设备有限责任公司 2013年 月 日