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行業新聞

熱風爐生物質燃燒機的應用與發展 六十年代以來,在國內外新建和改建的熱風爐上,普遍采用了生物質燃燒機。實踐證明,生物質燃燒機由於能強化煤氣與空氣的混合,可基本消除燃燒“脈動”現象,故燃燒強度火,燒爐快,工作 穩定,過剩空氣係數小。生物質燃燒機還可改善氣流在燃燒室截麵上的分布和對煤氣、空氣有一定的預熱作用。這些都有助於提高燃燒和送風溫度。 生物質燃燒機可分為四類:柵格式、套筒式、旋流

熱風爐生物質燃燒機的應用與發展

    六十年代以來,在國內外新建和改建的熱風爐上,普遍采用了生物質燃燒機。實踐證明,生物質燃燒機由於能強化煤氣與空氣的混合,可基本消除燃燒“脈動”現象,故燃燒強度火,燒爐快,工作穩定,過剩空氣係數小。生物質燃燒機還可改善氣流在燃燒室截麵上的分布和對煤氣、空氣有一定的預熱作用。這些都有助於提高燃燒和送風溫度。

    生物質燃燒機可分為四類:柵格式、套筒式、旋流式和噴射式。各種型式的陶瓷燃燒器在應用中不斷得到改進。

    一、柵格式生物質燃燒機

    這種燃燒器結構上的特點是將煤氣和空氣分成許多細流股,改善了燃燒氣體的混合程度和燃燒狀況。它於79 63年最先出現在西德的薩爾茨吉特公司的外燃式熱風爐上。隨後日本加以改進,在君津3號高爐、戶煙J號、4號高爐以及我國寶鋼j號高爐外燃式熱風爐上采用,具體結構見圖j。它與普通的柵格式燃燒器相比,在結構上有所改進,中心設置了一個高熱值煤氣通道,適應采用兩種煤氣燃燒的熱風爐。柵格式生物質燃燒機煤氣和空氣混合得較好,燃燒囂出口截麵上氣流分布較均勻,火焰較短,燃燒效率較高,故多采用高架布置。但由於其結構較複雜,對砌磚的質量要求高,維護較困難,因此使用尚不普遍。

    一、套筒式生物質燃燒機

    套筒式燃燒器應用較廣泛。它是由兩個套在一起的同心豎筒組成.通常中間筒走煤氣,外環走空氣。空氣環管的出口是許多小噴孔,多股空氣細流以適當的角度和以較大的速度射入由中間圓筒噴出的煤氣流中,以強化煤氣與空氣的混合。為了改善煤氣、空氣在出口截麵上分郤的均勻性,常在煤氣與空氣道中設置一些氣流均布調節板或縮孔。

    圖2為7 972年西德專利1803935和美國專利3627284所介紹的一種套筒式陶瓷燃燒器,據介紹使用效果較好。圖3為西德專利說明書2t123t4介紹並在內燃式熱風爐上使用的矩形套環式生物質燃燒機,該燃燒器在煤氣道底部有一豎牆,在空氣道的出口設計有許多長方形噴孔。荷蘭霍戈文鋼鐵公司7號高爐熱風爐采用了類似冉0燃燒器(截麵為橢圓形)。經過一個爐役的趺用證明效果較好。但這種燃燒器的結構不穩定,邊角容易裂開j中心牆也易倒塌。圖4為19 73年西德地得公司設計的有二次空氣噴孔的空心套筒生物質燃燒機,不僅煤氣與空氣混合較好,燃燒器的阻力小,而且結構較穩定。由燃燒室掉落下來的碎磚不會砸壞和堵塞空氣道,落入煤氣道的碎磚亦易清理。這點正是圖2、3兩種燃燒器所不具備的。

    隨著高爐的日益大型化,熱風爐燃燒器的能力也必須相應加大。大功率的燃燒器,要求煤氣和空氣混合得更好,氣流分布更加均勻。前述的幾種套筒式生物質燃燒機難予滿足這種要求。而氣流分布不均和混合不善就會導致不對稱的燃燒,甚至會產生嚴重的脈動,可能造成熱風爐設備的破壞。美國專利086052提出的一種新型套筒式生物質燃燒機空氣(圖5、6)就是為改善煤氣、空氣的分布和混合效果而研製的。結構上的特點,一是在二次空氣噴孔前有一個收縮的喉口6,它可使二次空氣在圓周上的諸孔中勢布得更加均勻;其二,也是該燃燒器的關鍵,即在二次空氣噴孔的相同高度上(這一部位混合效果最妤)設置了一個圓盤混合器J(圖6)。一次空氣經孔4噴出與經縮孔5的上升煤氣進行初步混合後,大部分氣體由混合器周圍的環形空間流過,並在此與由噴孔3中噴出的二次空氣再次進行混合;一小部分氣體則經過斜孔2,形成了一個向上發散的旋流,給外圍的環形氣流增加一旋轉作用力,此n寸又進行第三次混合。這種燃燒器煤氣與竺!氣混合較完善,分布也較均勻,因而產生了良好的燃燒效果。對於改造的熱風爐,混合器可設.置在雙層鴦旨的圓形鋼柱上(圖7)又構成了一個}昆入高熱值煤氣的輔助燃燒器(同8):煤氣由內管7r,空氣由外環空間8進入後通過頂部的阻流孔進入混合室9混合,而後巾頂部的噴孔中噴出燃燒。

    套筒式生物質燃燒機在國內高)’.熱風力、t上應用的年代不長,燃燒器的結構人Ⅲ小!r}(如圖9),普遍取得了良好效果。H電存在一個突出㈨H題,就是煤氣、空‘t…H速度場不均,尤其是空氣{n口偏流現象』t m     , 50 ,圖5  一種新型結構的套筒式生物質燃燒機一  圖7,  把混合器安裝在中心鋼柱上(出現在入口的對側,一次空氣較二次空氣尤甚),最大速度比為2.,4(鞍鋼測定資料),煤氣與空氣混合較差,火焰較長,因而大都采用低架安裝。

    上采用的套簡式生物質燃燒機

    需特別提出的是使用套筒式生物質燃燒機時要根據高爐煤7 i壓力的高低來確定煤氣走中心道或是走外環。當煤,i壓力較空氣高時,煤氣應走外環道,否則會造成空氣細流不能    或耐熱混凝土預製塊砌成。實踐證明采用礬射入煤氣流深處,致使混合不良.    土水泥耐火混凝土現場搗製,亦能滿足生產

    三、旋流式生物質燃燒機

    從結構設計上設法使進入燃燒器的煤氣、空氣流產生旋轉以改善混合程度和燃燒狀況。這是設計旋流式生物質燃燒機的根本出發點。圖,D為7973年安裝在西德內燃式熱風上的旋流生物質燃燒機。使用中發現當負荷低時發生回火現象,混合室,出現600C的高目72  濟南鐵廠j號高爐頂燃熱風爐上使用的旋流生物質燃燒機四、噴射式生物質燃燒機溫。

    圖7,為美國專利3891384介紹的另一種旋流生物質燃燒機。煤氣與空氣混合較好。國內在濟鐵7號高爐項燃式熱風爐上也使用過旋流生物質燃燒機(圖12)。總的來說,這種燃燒器在國內外的使用效果均不理想,同時旋轉的氣流在蓄熱室斷麵格孔中分布不均勻,故這種燃燒器是不可取的。圖7,  旋流生物質燃燒機

    為了強化煤氣與空氣的混合和燃燒,進一步改善高溫煙氣在薔熱室斷麵上的分布,改進熱風護&,J力、,型結溝,實現熱風爐的高式生物質燃燒機.煤氣和空氣被分成許多細流交叉對噴混合,最後在漸擴的噴燃室I及大球頂內混合燃盡。據資料介紹,其效果較好,但煤氣、空氣沿周邊小孔中的分流量難以達到均勻,球頂太大,結構欠穩定,無法對布置緊湊的現有的內燃式熱風爐進行改造。

    圖74為英國專利1510805介紹的安裝有噴射式燃燒器的熱風爐爐頂結構,詳細情況未見報道。

    在國內,首鋼新2號高爐頂燃式熱風爐采用了噴射式金屬和陶瓷相結合的短焰燃燒·技術簡訊·.燃燒器結構簡單,燃燒能力大,能滿足生產要求,但要達到熱風爐高溫長壽的目的,這種燃燒器還需要改進.熱風爐上安裝的噴射式燃燒囂

    燃燒器的改進,對熱風爐的工作效率和結構的發展有重要的影響。煉鐵工作者以及對熱風爐設務關心的人們為國內普通內燃式熱風爐的改造做了許多工作,X}頂燃式熱風爐的研究丁:作極為重視。一種裟配大功率(小時燃燒煤氣量可達I50000—2GOOOO-A-.)自身預熱無焰生物質燃燒機的新型頂燃式高溫熱風爐的研究工作正在進行,可望對熱風爐的技術改造和發展起到一定的促進作用。酒鋼j號高爐無鍾爐頂投入運行

    酒泉鋼陝公司J號高爐有效容積1513術,,於1984年,0月,5日停爐大修,1985年元月J日修複出鐵.大修後爐頂改為無鍾爐頂裝料設備l供料、裝料係統采用PC-584微機控製.爐頂上料仍為斜橋料車上料。無鍾爐頂結構特點為:兩個料車分別與左右兩個固定受料漏鬥和兩個20米3的料罐相配合;旋轉溜槽的傳動為PW式,即用主、副兩電機帶動行星差動減速機以實現溜槽規定運動,氣密箱的冷卻和密封以及二次均壓均采用加壓淨高爐煤氣。  .

    爐頂和煤氣加壓以及微機控製係統由首鋼設計院設計,其餘部分由包頭鋼鐵設計研究院設計。

    酒鋼I號高爐足剮:勻投j_的第一,匾氣密箱用加壓淨高爐煤氣冷卻和密封的無鍾爐頂大型高爐。該高爐剛修複投產時,由於操作經驗不足和其它一些原因,曾發生過一些事故。經過一段時間的調試,目前高爐生產趨於正常,爐頂壓力已達到,.3公斤/厘米:左    一右。投產後的情況表明,氣密箱用加壓淨高爐煤氣冷卻和密封是可行的,也是安全可靠的,它具有氣源充足、冷卻效果好、不降低高爐煤氣發熱值、工藝簡單、投資省等優點.

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點擊次數:  更新時間:2018-10-22 21:37:00  【打印此頁】  【關閉
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