最新【精品】范文参考文献专业论文不同类型加热炉的蓄热式燃烧设计不同类型加热炉的蓄热式燃烧设计[摘要]在当前钢铁工业发展的过程中，随着科学技术水平的不断进步，蓄热式加热炉的燃烧设计在逐步的完善，不同类型的加热炉在设计的过程中，我们要采用不同的燃烧设计。[关键词]蓄热式；加热炉；燃烧；设计中图分类号：TK513.5文献标识码：A一、前言在当前工业发展的过程中，钢铁企业为了适应其自身的生产需要，建设了各种类型的加热炉，加热炉的燃烧设计是加热炉设计的关键，也是蓄热式加热炉在使用过程中重要的经济指标。良好的设计能在一定程度上节约煤气的使用量，提高钢坯的加热效率，提高单位时间内生产效率。二、蓄热技术原理和系统组成1、蓄热式燃烧技术原理蓄热式燃烧技术(又称“高温空气燃烧技术”，简称HTAC)是日本学者田中良一等人于20世纪80年代末提出的一种全新概念燃烧技术，它把回收烟气余热与高效燃烧及降低NOx排放等技术有机地结合起来，从而实现极限节能和极限降低NOx排放量的双重目的。蓄热式燃烧技术。蓄热式燃烧技术的主要特征是:（一)采用蓄热式燃烧技术，交替切换空气与烟气或煤气与烟气，使之流经蓄热体，能够最大限度地回收高温烟气的物理热，从而达到大幅度节约能源(一般节能10%-30%)，提高热工设备热效率，同时减少对大气的温室气体排放(CO2减少10%-70%)；（二)通过组织贫氧燃烧，扩展了火焰燃烧区域，火焰边界几乎扩展到炉膛边界，使得炉内温度分布均匀；（三)通过组织贫氧燃烧，大大降低了烟气中NOx的排放(NOx排入减少40%以上)；（四)炉内传热效率提高，加强了炉内传热，导致相同尺寸的热工设备产量提高10%以上；（五)低热值燃料(如高炉煤气、发生炉煤气、转炉煤气等)借助高温蓄热的空气或高温蓄热的燃气可获得较高的炉温，扩展了低热值燃料的应用范围。2、蓄热式燃烧系统组成目前的蓄热式燃烧技术主要采用外挂蓄热烧嘴和独立换向控制技术，由蓄热烧嘴和换向系统组成，其中蓄热烧嘴主要包括:蓄热箱体、蓄热体、烧嘴砖；换向装置由换向阀和控制系统组成。蓄热式燃烧系统关键是蓄热体、烧嘴砖和换向阀的设计、选型和性能以及换向控制策略，这是加热炉能否可靠、安全运行的关键，是减少加热炉的故障和维护的关键，也是工程技术人员研究的关键。三、理论分析与设计优化根据使用的要求不同，加热炉的设计重点也不同，在进行蓄热式加热炉设计的过程中主要需要考虑喷口形状与结构设计；介质流量与压力设计；蓄热燃烧系统结构与布置；射流角度设计；管路设计等几个方面1、不同炉宽加热炉的设计蓄热式加热炉由于空气或煤气预热温度高,可述到1100℃,煤气预热温度已超过着火点温度,燃烧速度已不是限制性环节,加上燃烧温度可以高达2300℃以上,一混合就迅速燃烧,为了保护燃烧装置,一般不采用预混燃烧,基本采用扩散燃烧。而扩散燃烧的限制性环节是介质的混合,加上蓄热式加热炉是周期性供热和侧面引风机周期性排烟,介质的混合显得尤为重要,否则容易把煤气抽到蓄热室二次燃烧或随烟气排走。如何使介质充分混合,组织合理的燃烧火焰,是蓄热式燃烧设计的重点。对于炉宽大于12m的加热炉,外置通道式虽然交叉射流设计作用可以加大,火焰长度变短,炉宽方向温度又不均匀。内置通道式由于受炉墙限制,交叉射流角度和多喷口细流股设计都受到限制。在设计中除了要考虑以上技术手段,关键要进行定量计算。对紊流扩散燃烧,火焰长度与单一介质流速、流量无关,主要取决于喷口直径和燃料种类,根据Gunther的经验公式：式中:L为火焰长度;d为喷口直径;R为空气和煤气化学当量比;ρo为燃料密度;ρf为烟气密度。因此在设计时考虑空气和煤气化学当量比是很重要的。当然强制侧排烟也是要考虑的一个重要方面,不同的炉宽排烟设计是不同的,尤其排烟抽力和调节幅度,在实际生产中至关重要。2、不同炉膛高度加热炉的设计根据生产的需要，我们往往需要对炉膛进行改造，增加蓄热式燃烧炉的燃烧值，在改造的过程中往往会受到炉膛的结构和高度的限制，在不改变原结构的情况下就需要我们对加热炉内的燃烧系统进行合理的布置，对于炉膛较小的蓄热箱体只能采用水平布置，这就限制了蓄热能力，并且容易产生烟气短路。为了发挥垂直布置蓄热室中蓄热球体自密性好的优点,通过优化燃烧系统设计,对高度不够的小型加热炉采用n型结构,保持蓄热室垂直布置优点的同时,能实现钢坯上下双面同时加热。对高度够的大型加热炉采用k型结构,可提高系统可靠性,避免蓄热室短路的产生。对低温炉如连续退火加热炉采用B型组合式蓄热烧嘴结构。3、端进出料与侧进出料加热炉的不同设计目前,端进出料加热炉与侧进出料加热炉的蓄热燃烧设计,大都没有区别,由于没有考虑不同的设计,因而端进出料加热炉一会儿吸冷风,一会儿冒大火;侧进出料加热炉