无焰燃烧控制技术改善加热质量与效率
里瓦集团属下ILVA塔兰托工厂向达涅利Centro Combustion公司签订了购买一座350t/h步进式加热炉的工程总承包合同,新购置的加热炉计划安装在热轧板带二厂,该厂目前已有四座板坯加热炉。
为了符合钢铁工业提出的降低燃料单位消耗值和NOx排放的趋势,加热炉必须要满足极其严格的要求。辐射式炉顶能带来优异的炉膛燃烧均匀性,但不被看作是获得超低燃烧排放的最新解决方案。此外,ILVA要求新的加热炉既可使用天然气也可使用焦炉煤气,这带来额外的挑战。为此,这座加热炉采用多通道空气燃气器(MAB)技术,可以满足ILVA提出的降低燃料单位消耗值和排放物的严格要求。
MAB无焰燃烧技术:
NOx的形成是火焰温度与燃烧产物在火焰区停留时间共同产生的现象。成熟的分级燃烧按如下原理进行:在炉膛的不同区域喷射助燃空气,造成燃料空气比系数的差异,保证主燃区富燃料(还原区),再燃区富空气(氧化区)。它与再循环烟气混合,允许燃烧逐级、完全燃烧,从而显著降低NOx生成。达涅利Centro Combustion公司的MAB燃烧器就是根据该原理设计。
一旦加热炉内温度超过燃烧自燃温度,燃烧模式就转换成无焰燃烧模式。根据前述的特定流体动力学,燃烧区发生变化,反应过程被延长(反应气体量增大)。反应中氧气含量低,造成极稀释燃烧,使得火焰不可见。因此,在实现降低NOx生成的同时,在整个燃烧区的火焰温度更加均匀。
采用两燃烧器布置,利用PLC控制每一燃烧器的开/关,燃烧区内的燃烧器循环点火,这带来加热炉炉膛温度均匀性的大幅改善。
技术方案:
在达涅利Centro Combustion公司的实验炉内进行试验,模拟车间使用的天然气/焦炉煤气成分。采用实际生产中可能出现的所有气体成分,在物理上再现有焰燃烧与无焰燃烧MAB条件。在前面提到的反应原理下,实现了非常高的加热效率及优化加热质量,NOx排放量极低。
ILVA公司5号加热炉是顶底点火燃烧步进式加热炉,加热板坯最大长度12.6m、160mm~270mm厚度。燃烧过程通过两个引风机进行,一个热交换机利用废气热循环将助燃空气预热到550℃,热量经过10个控制段进行分配。在专门的PLC上运行的监测软件控制燃烧过程,并以人机界面供主控制室操作员操作。
侧烧嘴(MAB型)的布置形式可使操作员人工选择每一燃烧段的燃烧模式:
.调制模式;
.PHL模式(循环开关模式);
.无焰模式;
.PHL无焰模式(循环开关模式)。
在试验过程中,超过29t中低碳钢板坯在室温下装到天然气加热炉中。现场获取的初步反馈结果显示最大产量下单耗值为270kcal/kg,这在同类加热炉中最低。此外,在3%O2废气中NOx仅为65mg/m3。
现货资源
品名 | 规格 | 材质 | 厂家 | 地区仓库 | 价格 | 现货 |
---|---|---|---|---|---|---|
螺纹钢 | 12-32 | HRB400E | 长治市创发商贸有限公司 | 首钢长钢(首钢长钢) | 0 | 详情 |
热轧卷板 | 3.75*1500 | Q235B | 苏州鑫昊欣金属科技有限公司 | 沙钢(玖隆物流) | 0 | 详情 |
普碳中板 | 5*1500*9800 | T700 | 上海衷奇供应链管理有限公司 | 太钢(好放库) | 0 | 详情 |
低合金板 | 210 | Q355NB | 舞钢市坤钰供应链管理有限公司 | 舞钢(产业集聚区) | 0 | 详情 |
无缝管 | 76*35 | 45# | 山东东银金属材料有限公司 | 聊城(东银库) | 4230 | 详情 |
圆钢 | 22*9380 | 25CrMoA | 山东大万实业有限公司 | 宣钢(河北宣化) | 0 | 详情 |
热轧卷 | 3.0*1800*C | Q235B | 上海盛钢联供应链管理有限公司 | 宝钢(泉安/津澜) | 0 | 详情 |
高线 | 10 | 300 | 洛阳威钢商贸有限公司 | 山西晋南(晋南厂库) | 3650 | 详情 |
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