高风温双预热热风炉技术

电力18讯：    一、项目内容
    由于高炉煤气热值不断降低，高炉热风炉以高炉煤气作为燃料就难以实现很高的热风温度。如实现全高炉煤气1200℃以上风温，就需要将高炉煤气和助燃空气均预热至300℃，而热源仅用热风炉烟道废气是远远不够的。“双预热”技术就是以放散的高炉煤气在燃烧炉中燃烧产生的高温废气与热风炉烟道废气混合，以混合烟气将煤气和助燃空气预热至300℃以上，从而实现高炉1200℃以上风温。
二、技术关键与特点
    高炉热风炉基本采用传统的套筒式陶瓷燃烧器。在陶瓷燃烧器的设计和制造中，大部分是以现有燃烧器为样本，做尺寸的放大或缩小，这与国外每设计一个燃烧器都要根据具体使用条件进行试验存在很大差距。结果造成热风炉寿命低，燃烧不完全和蓄热效率低等问题。经多年的研究开发，已掌握了根据冷热态实验结果进行设计，减小目前燃烧器燃烧脉动、提高燃烧效率等技术。在不同容积高炉上的使用情况已经证明：采用预热煤气和（或）空气的热风炉，在保证高风温的条件下，热风炉寿命及蓄热率明显提高。企业将获得明显的经济效益。
    热风炉陶瓷燃烧器的技术关键为：必须根据不同使用条件，通过实验研究选择燃烧器的结构和材质；减小热风炉内的燃烧脉动；提高燃烧器出口截面流场的均匀性。
    根据不同使用厂家提出的各种条件，进行实验，提供最佳设计参数。
    热风炉内煤气燃烧时发生燃烧脉动，尤其我国高炉热风炉几乎都使用单一高炉煤气，为了获得1150～1200℃以上的高风温，必须将空气和（或）煤气预热，脉动随预热温度的升高激烈程度增加。这种燃烧脉动作用不仅影响燃烧效果，而且影响热风炉寿命。
    在试验研究的基础上，开发出减小高炉热风炉燃烧脉动的方法，并获得国家发明专利（ZL 94 1 10282.3）。
    通过对不同型式的燃烧器冷热态研究，发明了可以提高燃烧器出口截面流场均匀性10～15％的技术，并获得国家专利（ ZL 98 2 38396.7）。
    传统内燃式热风炉蓄热室断面温度分布不均，利用率为75％左右。采用蓄热室下部冷风分布（ZL 98 2 38395.9）和上部烟气分布（ZL 98 2 38397.5）两项专利技术，可使蓄热室利用率提高15～20％。
    采用该陶瓷燃烧器，可以达到的经济技术指标为：
    燃烧器使用寿命：8年以上；废气中CO含量小于1％；空气煤气预热到300℃或空气预热到550℃时，风温达到1200℃；燃烧器工作稳定，燃烧脉动频率大于130HZ。



  三、应用效果
    1994年在鞍钢10号高炉自身预热热风炉上应用，至今运行正常，热风炉风温达1200℃。并在上一、昆钢等多家企业1000m3和420m3高炉的热风炉上应用。该技术还特别适用于老厂改造中场地紧张并急于实现高风温的企业。
    陶瓷燃烧器寿命可达到8年以上，与一般燃烧器相比可提高风温30～50℃；寿命提高一倍；节能10kg/t铁。经济效益巨大。
    以2500 m3高炉为例，“双预热”工艺的总投资为1000万元左右；陶瓷燃烧器投资为300万元左右。投产后，风温提高150℃―200℃，年创效益4000―5000万元，半年可收回投资，并减少了高炉煤气的放散，既节约了能源，又减少了对环境的污染。