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行业新闻

热风炉生物质燃烧机的应用与发展 六十年代以来,在国内外新建和改建的热风炉上,普遍采用了生物质燃烧机。实践证明,生物质燃烧机由于能强化煤气与空气的混合,可基本消除燃烧“脉动”现象,故燃烧强度火,烧炉快,工作 稳定,过剩空气系数小。生物质燃烧机还可改善气流在燃烧室截面上的分布和对煤气、空气有一定的预热作用。这些都有助于提高燃烧和送风温度。 生物质燃烧机可分为四类:栅格式、套筒式、旋流

热风炉生物质燃烧机的应用与发展

    六十年代以来,在国内外新建和改建的热风炉上,普遍采用了生物质燃烧机。实践证明,生物质燃烧机由于能强化煤气与空气的混合,可基本消除燃烧“脉动”现象,故燃烧强度火,烧炉快,工作稳定,过剩空气系数小。生物质燃烧机还可改善气流在燃烧室截面上的分布和对煤气、空气有一定的预热作用。这些都有助于提高燃烧和送风温度。

    生物质燃烧机可分为四类:栅格式、套筒式、旋流式和喷射式。各种型式的陶瓷燃烧器在应用中不断得到改进。

    一、栅格式生物质燃烧机

    这种燃烧器结构上的特点是将煤气和空气分成许多细流股,改善了燃烧气体的混合程度和燃烧状况。它于79 63年最先出现在西德的萨尔茨吉特公司的外燃式热风炉上。随后日本加以改进,在君津3号高炉、户烟J号、4号高炉以及我国宝钢j号高炉外燃式热风炉上采用,具体结构见图j。它与普通的栅格式燃烧器相比,在结构上有所改进,中心设置了一个高热值煤气通道,适应采用两种煤气燃烧的热风炉。栅格式生物质燃烧机煤气和空气混合得较好,燃烧嚣出口截面上气流分布较均匀,火焰较短,燃烧效率较高,故多采用高架布置。但由于其结构较复杂,对砌砖的质量要求高,维护较困难,因此使用尚不普遍。

    一、套筒式生物质燃烧机

    套筒式燃烧器应用较广泛。它是由两个套在一起的同心竖筒组成.通常中间筒走煤气,外环走空气。空气环管的出口是许多小喷孔,多股空气细流以适当的角度和以较大的速度射入由中间圆筒喷出的煤气流中,以强化煤气与空气的混合。为了改善煤气、空气在出口截面上分郄的均匀性,常在煤气与空气道中设置一些气流均布调节板或缩孔。

    图2为7 972年西德专利1803935和美国专利3627284所介绍的一种套筒式陶瓷燃烧器,据介绍使用效果较好。图3为西德专利说明书2t123t4介绍并在内燃式热风炉上使用的矩形套环式生物质燃烧机,该燃烧器在煤气道底部有一竖墙,在空气道的出口设计有许多长方形喷孔。荷兰霍戈文钢铁公司7号高炉热风炉采用了类似冉0燃烧器(截面为椭圆形)。经过一个炉役的趺用证明效果较好。但这种燃烧器的结构不稳定,边角容易裂开j中心墙也易倒塌。图4为19 73年西德地得公司设计的有二次空气喷孔的空心套筒生物质燃烧机,不仅煤气与空气混合较好,燃烧器的阻力小,而且结构较稳定。由燃烧室掉落下来的碎砖不会砸坏和堵塞空气道,落入煤气道的碎砖亦易清理。这点正是图2、3两种燃烧器所不具备的。

    随着高炉的日益大型化,热风炉燃烧器的能力也必须相应加大。大功率的燃烧器,要求煤气和空气混合得更好,气流分布更加均匀。前述的几种套筒式生物质燃烧机难予满足这种要求。而气流分布不均和混合不善就会导致不对称的燃烧,甚至会产生严重的脉动,可能造成热风炉设备的破坏。美国专利086052提出的一种新型套筒式生物质燃烧机空气(图5、6)就是为改善煤气、空气的分布和混合效果而研制的。结构上的特点,一是在二次空气喷孔前有一个收缩的喉口6,它可使二次空气在圆周上的诸孔中势布得更加均匀;其二,也是该燃烧器的关键,即在二次空气喷孔的相同高度上(这一部位混合效果最妤)设置了一个圆盘混合器J(图6)。一次空气经孔4喷出与经缩孔5的上升煤气进行初步混合后,大部分气体由混合器周围的环形空间流过,并在此与由喷孔3中喷出的二次空气再次进行混合;一小部分气体则经过斜孔2,形成了一个向上发散的旋流,给外围的环形气流增加一旋转作用力,此n寸又进行第三次混合。这种燃烧器煤气与竺!气混合较完善,分布也较均匀,因而产生了良好的燃烧效果。对于改造的热风炉,混合器可设.置在双层鸯旨的圆形钢柱上(图7)又构成了一个}昆入高热值煤气的辅助燃烧器(同8):煤气由内管7r,空气由外环空间8进入后通过顶部的阻流孔进入混合室9混合,而后巾顶部的喷孔中喷出燃烧。

    套筒式生物质燃烧机在国内高)’.热风力、t上应用的年代不长,燃烧器的结构人Ⅲ小!r}(如图9),普遍取得了良好效果。H电存在一个突出㈨H题,就是煤气、空‘t…H速度场不均,尤其是空气{n口偏流现象』t m     , 50 ,图5  一种新型结构的套筒式生物质燃烧机一  图7,  把混合器安装在中心钢柱上(出现在入口的对侧,一次空气较二次空气尤甚),最大速度比为2.,4(鞍钢测定资料),煤气与空气混合较差,火焰较长,因而大都采用低架安装。

    上采用的套简式生物质燃烧机

    需特别提出的是使用套筒式生物质燃烧机时要根据高炉煤7 i压力的高低来确定煤气走中心道或是走外环。当煤,i压力较空气高时,煤气应走外环道,否则会造成空气细流不能    或耐热混凝土预制块砌成。实践证明采用矾射入煤气流深处,致使混合不良.    土水泥耐火混凝土现场捣制,亦能满足生产

    三、旋流式生物质燃烧机

    从结构设计上设法使进入燃烧器的煤气、空气流产生旋转以改善混合程度和燃烧状况。这是设计旋流式生物质燃烧机的根本出发点。图,D为7973年安装在西德内燃式热风上的旋流生物质燃烧机。使用中发现当负荷低时发生回火现象,混合室,出现600C的高目72  济南铁厂j号高炉顶燃热风炉上使用的旋流生物质燃烧机四、喷射式生物质燃烧机温。

    图7,为美国专利3891384介绍的另一种旋流生物质燃烧机。煤气与空气混合较好。国内在济铁7号高炉项燃式热风炉上也使用过旋流生物质燃烧机(图12)。总的来说,这种燃烧器在国内外的使用效果均不理想,同时旋转的气流在蓄热室断面格孔中分布不均匀,故这种燃烧器是不可取的。图7,  旋流生物质燃烧机

    为了强化煤气与空气的混合和燃烧,进一步改善高温烟气在蔷热室断面上的分布,改进热风护&,J力、,型结沟,实现热风炉的高式生物质燃烧机.煤气和空气被分成许多细流交叉对喷混合,最后在渐扩的喷燃室I及大球顶内混合燃尽。据资料介绍,其效果较好,但煤气、空气沿周边小孔中的分流量难以达到均匀,球顶太大,结构欠稳定,无法对布置紧凑的现有的内燃式热风炉进行改造。

    图74为英国专利1510805介绍的安装有喷射式燃烧器的热风炉炉顶结构,详细情况未见报道。

    在国内,首钢新2号高炉顶燃式热风炉采用了喷射式金属和陶瓷相结合的短焰燃烧·技术简讯·.燃烧器结构简单,燃烧能力大,能满足生产要求,但要达到热风炉高温长寿的目的,这种燃烧器还需要改进.热风炉上安装的喷射式燃烧嚣

    燃烧器的改进,对热风炉的工作效率和结构的发展有重要的影响。炼铁工作者以及对热风炉设务关心的人们为国内普通内燃式热风炉的改造做了许多工作,X}顶燃式热风炉的研究丁:作极为重视。一种裟配大功率(小时燃烧煤气量可达I50000—2GOOOO-A-.)自身预热无焰生物质燃烧机的新型顶燃式高温热风炉的研究工作正在进行,可望对热风炉的技术改造和发展起到一定的促进作用。酒钢j号高炉无钟炉顶投入运行

    酒泉钢陕公司J号高炉有效容积1513术,,于1984年,0月,5日停炉大修,1985年元月J日修复出铁.大修后炉顶改为无钟炉顶装料设备l供料、装料系统采用PC-584微机控制.炉顶上料仍为斜桥料车上料。无钟炉顶结构特点为:两个料车分别与左右两个固定受料漏斗和两个20米3的料罐相配合;旋转溜槽的传动为PW式,即用主、副两电机带动行星差动减速机以实现溜槽规定运动,气密箱的冷却和密封以及二次均压均采用加压净高炉煤气。  .

    炉顶和煤气加压以及微机控制系统由首钢设计院设计,其余部分由包头钢铁设计研究院设计。

    酒钢I号高炉足剐:匀投j_的第一,匾气密箱用加压净高炉煤气冷却和密封的无钟炉顶大型高炉。该高炉刚修复投产时,由于操作经验不足和其它一些原因,曾发生过一些事故。经过一段时间的调试,目前高炉生产趋于正常,炉顶压力已达到,.3公斤/厘米:左    一右。投产后的情况表明,气密箱用加压净高炉煤气冷却和密封是可行的,也是安全可靠的,它具有气源充足、冷却效果好、不降低高炉煤气发热值、工艺简单、投资省等优点.

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点击次数:  更新时间:2018-10-22 21:37:00  【打印此页】  【关闭