2.1.3高爐煤氣和空氣的混合燃燒不是在燒嘴中進行,而是分別通過各自的蓄熱體進入通道後,形成同向流動。在一定的速度梯度作用下,兩種氣體進行動量交換和滲透、擴散,其流場充滿爐膛空間,是空氣和高爐煤氣邊混合邊燃燒。整個燃燒過程中沒有明顯的高溫火焰,並且整個燃燒距離可達到爐膛高度的一半以上,使爐膛溫度高度均勻化。
2.2空、高爐煤氣雙蓄熱燃燒缺點
2.2.1在低溫時高爐煤氣不易點火燃燒,著火溫度較高
加熱爐在低溫段不易點火燃燒,容易熄火,為解決純高爐煤氣點火困難,本次改造在蓄熱式燒嘴旁增加點火燒嘴.具體點火燒嘴使用情況可根據實際煤氣燃燒情況開啟.點火燒嘴使用混合煤氣或者天然氣,流量較小可以忽略不計。
因為高爐煤氣著火溫度較高,通常為700℃,但在實際燃燒過程中,受各種因素的影響,為確保燃燒的穩定性,本次改造計劃將煤氣換向溫度定在800℃。800℃以下采用單蓄熱。
2.2.2煤氣燃燒處於還原性氣氛
由於煤氣燃燒處於還原性氣氛,因此煤氣燒嘴使用的蓄熱體要適合還原性的工作環境,同時小孔直徑大於空氣燒嘴蓄熱體的小孔直徑,以防堵塞。
2.2.3高爐煤氣無色無味有毒性
由於高爐煤氣無色無味有毒性,在使用高爐煤氣時,需特別注意爐壓保持微負壓,以防煤氣向廠房中泄露。現場安裝固定式CO報警儀,操作人員佩戴便攜式CO報警儀。
3、鍛鋼廠台車加熱爐改造雙蓄熱應用實踐
3.1對鍛鋼廠加熱爐煤氣總管路進行改造
考慮爐窯改造需兼顧生產同時進行,故需增設獨立煤氣管路(外線及車間內)。根據鍛鋼廠加熱爐煤氣消耗總量設計並排布煤氣管道,並配置相應的流量、壓力等配套設施。外線總管道從煉鐵高爐至鍛造加熱爐群,總長約1800m,管徑1200mm。第一批計劃將鍛鋼廠的2台台車加熱爐(4#、7#)改造為雙蓄熱式加熱爐,該兩台爐需高爐煤氣量2萬M3/h左右。
3.2對鍛鋼廠台車加熱爐進行改造
3.2.1加熱爐基本技術參數
鍛鋼4#台車式加熱爐和7#台車式加熱爐原為空氣單蓄熱加熱爐,燃料種類為混合煤氣。將該兩台爐的燃燒方式由單蓄熱改為雙蓄熱,燃料既可以使用原來的混合煤氣也可以使用純高爐煤氣,本次改造主要對兩台台車加熱爐燃燒係統進行改造,其它配套設施及設備圍繞燃燒係統進行適應性改造。
改造前後,兩台爐的基本技術參數如下:
3.2.2加熱爐改造主要內容
增加高爐煤氣主管道與管道附件
加熱爐煤氣總管(簡稱為煤氣總管)由車間煤氣總管引出。改造後的雙蓄熱加熱爐分為發生爐煤氣總管和高爐煤氣總管,煤氣總管上設有煤氣手動閘閥、盲板閥、氣動調節切斷閥、流量孔板和取壓點,在爐前兩根總管彙合在一起。煤氣總管於爐前分為兩條分配管,分別位於加熱爐兩側上方。每條煤氣分配管都引出若幹煤氣支管,每條煤氣支管隻向一台蓄熱式燃燒器(簡稱為燃燒器或燒嘴)輸送煤氣。每條支管上都設有快切閥和燒嘴前手動調節閥,手動調節閥後與燃燒器煤氣進口相連接。
為了確保在低溫下的爐子的升溫和點火,從發生爐煤氣管道中還引出一條支管,供給爐子上的四隻平焰點火燒嘴使用。
增加煤氣點火係統:
為了便於純高爐煤氣點火,在爐體兩端的蓄熱燒嘴上方增設4隻平焰燒嘴作為點火燒嘴。4隻平焰燒嘴的燃料從混合煤氣總管引出,總管Ф219×6,支管Ф88.5×4,配手動操作閥,該點火燒嘴用電打火棒手動點火。
改造燃燒係統:
燃燒係統由單蓄熱燒嘴改為空、煤氣雙蓄熱燒嘴。每組燒嘴增設一隻煤氣蓄熱燒嘴,更換對應的空氣燒嘴,增設相應的煤煙嘴前管路,以及管路上的配套氣動快切閥和手動蝶閥;增設一條純高爐煤氣管路,以及管路上的配套氣動快切閥和手動蝶閥、流量及其它檢測裝置;且該煤氣管路可以和原混合煤氣管路實現切換。原空/煙管路做相應變更。