CN110645798A - 不对称换向单蓄热加热炉及其运行方法 - Google Patents

不对称换向单蓄热加热炉及其运行方法 Download PDF

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Abstract

一种不对称换向单蓄热加热炉，包括炉体、单蓄热烧嘴和换向控制装置，换向控制装置包括换向阀和快切阀；炉体的相对两侧对称设置有同等数量的单蓄热烧嘴；单蓄热烧嘴连接快切阀和换向阀，快切阀另一端连接燃气管道，换向阀另一端分别与助燃空气管道和排烟管道连接。运行方式时，炉体中每侧单蓄热烧嘴中n个轮流处于燃烧状态，其余的处于排烟状态，n小于每侧单蓄热烧嘴总个数的一半，两侧中处于燃烧状态的单蓄热烧嘴不是对称的。该单蓄热加热炉每侧的单蓄热烧嘴通过换向均具有燃烧状态和排烟状态，加大了蓄热烧嘴的排烟能力，全部高温烟气都经过蓄热烧嘴进行余热回收，而且可以灵活地调整炉膛压力。

Description

不对称换向单蓄热加热炉及其运行方法
技术领域
本发明涉及工业加热炉，尤其是轧钢用连续加热炉，属于轧钢加热炉技术领域。
背景技术
轧钢用的蓄热式连续加热炉是由炉体和蓄热烧嘴组成。蓄热烧嘴对称均匀分布在加热炉的炉体两侧，通过定期换向来控制两侧蓄热烧嘴的燃烧和排烟状态。
目前蓄热式燃烧加热炉燃烧和排烟均为对称状态，即加热炉一侧有几个蓄热烧嘴处于燃烧状态，另一侧就有几个蓄热烧嘴处于排烟状态。对于单蓄热加热炉来说，由于燃烧后产生的烟气量远大于助燃空气的用量，这样就有一部分烟气不能通过蓄热烧嘴排出导致炉膛压力增高，造成烟气外溢浪费燃料、烧坏设备。
为了降低炉膛压力现有技术采取了设置辅助排烟烟道的做法，使多余的烟气从辅助烟道排出；由于辅助烟道排出的高温烟气没经过热量回收，造成能源浪费，加热成本增高、污染环境。
发明内容
针对现有单蓄热加热炉设置辅助烟道存在的问题，本发明提供一种不对称换向单蓄热加热炉，使高温烟气全部通过蓄热烧嘴进行热量回收，以达到降低高温烟气排放，降低加热能源消耗，节约能源的目的。
本发明的不对称换向单蓄热加热炉，采取以下技术方案：
该不对称换向单蓄热加热炉，包括炉体、单蓄热烧嘴和换向控制装置，换向控制装置包括换向阀和快切阀；炉体的相对两侧对称设置有同等数量的单蓄热烧嘴；单蓄热烧嘴连接快切阀和换向阀，快切阀另一端连接燃气管道，换向阀另一端分别与助燃空气管道和排烟管道连接。
所述换向阀为二位三通换向阀或二位四通换向阀。
上述不对称换向单蓄热加热炉的运行方法为：
炉体中每侧单蓄热烧嘴中n个轮流处于燃烧状态，其余的处于排烟状态，n小于每侧单蓄热烧嘴总个数的一半，两侧中处于燃烧状态的单蓄热烧嘴不是对称的（是错开的）。
所述炉体中每侧处于燃烧状态的单蓄热烧嘴数量n为每侧单蓄热烧嘴总数的三分之一。
所述炉体每侧的单蓄热烧嘴中依次每3个为一组，每组中一个处于燃烧状态，另外两个处于排烟状态。
本发明的单蓄热加热炉每侧的单蓄热烧嘴通过换向均具有燃烧状态和排烟状态，加大了蓄热烧嘴的排烟能力，全部高温烟气都经过蓄热烧嘴进行余热回收，而且可以灵活地调整炉膛压力。具有以下特点：
1.炉体两侧蓄热烧嘴数量相同，每侧蓄热烧嘴只有三分之一数量处于燃烧状态，三分之二数量处于排烟状态，排烟能力大；
2.由于处于排烟状态蓄热烧嘴数量是燃烧状态蓄热烧嘴数量的两倍，炉膛压力调整灵活，便于将加热炉炉膛压力调整到使用范围内；
3.每个蓄热烧嘴燃烧在一个换向周期处于燃烧状态，在两个换向周期处于排烟状态，排烟温度低，节能和环保效果显著。
附图说明
图1是本发明不对称换向单蓄热加热炉的结构示意图。
图中：1.炉体，2.单蓄热烧嘴，3.燃气快切阀，4.换向阀，5.燃气接管，6.排烟管道，7.助燃空气管道，8.燃料总管，9.排烟总管，10.助燃空气总管。
具体实施方式
本发明的不对称换向单蓄热加热炉如图1所示，包括炉体1、单蓄热烧嘴2、换向控制装置、燃气接管5、排烟管道6和助燃空气管道7。换向控制装置包括燃气快切阀3和换向阀4，换向阀4为二位三通换向阀或二位四通换向阀。
炉体1的两侧即A侧和B侧对称安装有同等数量的单蓄热烧嘴2。单蓄热烧嘴2的燃气接管通过燃气快切阀3连接燃气管道5，燃气管道5与燃料总管8相连接。单蓄热烧嘴2的进排气接管通过换向阀4分别连接助燃空气管道7和排烟管道6，助燃空气管道7和排烟管道6分别与助燃空气总管10和排烟总管9相连接，通过换向阀4的切换功能实现单蓄热烧嘴2的燃烧功能和排烟功能的转换，切换换向阀4可使单蓄热烧嘴2进入空气或排烟。当单蓄热烧嘴2的燃气快切阀3处于开启且换向阀4处于助燃空气接通时，单蓄热烧嘴2为燃烧状态。当单蓄热烧嘴2的燃气快切阀3处于关闭且换向阀4处于烟气接通时，单蓄热烧嘴2为排烟状态。
上述单蓄热加热炉如果按照现有技术，是以下所述的运行方式：
当A侧单蓄热烧嘴2处于燃烧状态时，B侧与之相对称的单蓄热烧嘴2就处于排烟状态；当下一个换向周期时，A侧单蓄热烧嘴2排烟状态时，B侧与之相对称的单蓄热烧嘴2就处于燃烧状态，即A侧和B侧为对称的换向单蓄热燃烧方式。
由于单蓄热燃烧时产生的烟气量为助燃空气需用量的1.1～1.8倍，如果烟气全部通过单蓄热烧嘴时会造成加热炉炉膛内压力和排烟温度的增高。为了解决这两个问题，现在一般单蓄热加热炉都采取设置辅助烟道的方法。设置辅助烟道后，通过辅助烟道排出的烟气没有经过蓄热烧嘴进行热量回收，排烟温度几乎接近炉膛温度，造成燃料浪费和污染环境。
为解决以上问题，本发明则是采用A侧和B侧不对称换向的运行方式，具体如下所述：
将炉体A侧和B侧的单蓄热烧嘴中依次每3个分为一组。当加热炉A侧①号单蓄热烧嘴2燃烧时，②号和③号单蓄热烧嘴2处于排烟状态，而B侧①号和③号单蓄热烧嘴2处于排烟状态，②号单蓄热烧嘴2处于燃烧状态。当下一个换向周期时，加热炉A侧②号单蓄热烧嘴2燃烧时，①号和③号单蓄热烧嘴2处于排烟状态，而B侧①号和②号单蓄热烧嘴2处于排烟状态，③号单蓄热烧嘴2处于燃烧状态。再下一个换向周期时，加热炉A侧③号单蓄热烧嘴2燃烧时，①号和②号单蓄热烧嘴2处于排烟状态，而B侧②号和③号单蓄热烧嘴2处于排烟状态，①号单蓄热烧嘴2处于燃烧状态，这样周而复始，实现加热炉的加热功能。
上述运行方式是经过长期实验得到的，炉体每一侧都有燃烧的蓄热烧嘴和排烟的蓄热烧嘴，由于处于排烟状态单蓄热烧嘴2的数量是燃烧状态单蓄热烧2嘴数量的两倍，所以炉膛压力调整灵活，便于将加热炉炉膛压力调整到使用范围内，而且还可以有效的降低烟气的排烟温度，达到节能和环保的效果。
本发明加大了蓄热烧嘴的排烟能力，全部高温烟气都经过单蓄热烧嘴进行余热回收，而且可以灵活地调整炉膛压力。

Claims (5)

1.一种不对称换向单蓄热加热炉，包括炉体、单蓄热烧嘴和换向控制装置，其特征是：换向控制装置包括换向阀和快切阀；炉体的相对两侧对称设置有同等数量的单蓄热烧嘴；单蓄热烧嘴连接快切阀和换向阀，快切阀另一端连接燃气管道，换向阀另一端分别与助燃空气管道和排烟管道连接。
2.根据权利要求1所述的不对称换向单蓄热加热炉，其特征是：所述换向阀为二位三通换向阀或二位四通换向阀。
3.一种权利要求1所述不对称换向单蓄热加热炉的运行方法，其特征是：炉体中每侧单蓄热烧嘴中n个轮流处于燃烧状态，其余的处于排烟状态，n小于每侧单蓄热烧嘴总个数的一半，两侧中处于燃烧状态的单蓄热烧嘴不是对称的。
4.如权利要求3所述不对称换向单蓄热加热炉的运行方法，其特征是：所述炉体中每侧处于燃烧状态的单蓄热烧嘴数量n为每侧单蓄热烧嘴总数的三分之一。
5.如权利要求3所述不对称换向单蓄热加热炉的运行方法，其特征是：所述炉体每侧的单蓄热烧嘴中依次每3个为一组，每组中一个处于燃烧状态，另外两个处于排烟状态。
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