高温热风炉设计.doc

Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;mercialuse高温热风炉设计张净摘要:高温热风炉的设计目标是:热风温度1200~1250℃、总热效率85~90%、炉役寿命25~30年;采用三座高温长寿高效的蓄热式热风炉,提高进出蓄热室的烟气温度,利用废气热量预热助燃空气和煤气,缩短送风时间[1]。关键词:预热高效格子砖1现代高炉对热风炉的要求高炉炼铁工艺的发展趋势是:高炉大型化和冶炼强化,特征为低焦比(250~300kg/t)、低渣量(≤250~300kg/t)、大喷煤(≥200~250kg/t)、高系数(≥65~70t/m2·d)、长炉龄(20~25年)。为了满足高炉这种强化冶炼的需要,高温热风炉的设计应结合我国的能源条件,采用高炉煤气(热值2940~3150kJ/Nm3)和预热煤气及助燃空气的基本途径,达到风温1200~1250℃、热效率85~90%、寿命25~30年的目标。2高温热量加热热风炉我国有各种型式的现代高温热风炉(高温内燃式、外燃式和顶燃式),但风温长期停滞在1050~1100℃水平,主要原因是燃烧温度较低,高温热量不足。若要将热风温度由1050℃提高到1250℃,即将相应的鼓风热含量从1512kJ/Nm3增加到1764kJ/Nm3,在单烧高炉煤气和双预热的条件下,就应提高燃烧烟气进出蓄热室的温度,将拱顶温度加热到1350~1400℃,底部废气出口温度提高到500℃以上,以利强化整个蓄热室的热交换过程,提高烟气-格子砖、格子砖-鼓风之间的传热温差和热流强度,从而提高鼓风的热含量和热风温度。,将蓄热室出口废气温度提高到500~600℃,并直接利用废气余热和管式换热器将煤气和助燃空气预热到300℃,使换热器出口废气温度降低到150℃。这是利用废气的低温热量转换为拱顶的高温热量、提高热风炉风温和总热效率的经济有效途径。,不仅加热蓄热室的烟气温度低,而且蓄热室用的格子砖热工性能差,送风和燃烧时间较长,导致高炉的热风炉加热能力低、结构庞大、投资昂贵。因此,现代热风炉的送风时间应由过去的60~90min缩短到30~45min,在加热风量和风温一定的条件下,蓄热室的蓄热量可减少一半:使用与操作制度相适应的孔径小(φ30mm)、当量厚度薄(26mm)、结构稳定的块状多孔高效格子砖,单位格子砖加热面积达48m2/m3,使蓄热室容积得到充分利用,既强化了蓄热室的热交换能力,又降低了热风炉的基建投资。4热风炉燃烧介质预热流程的选择热风炉在缺乏高热值煤气情况下,为了获得高温热量以提高热风温度,根据具体条件采用了多种预热工艺流程:,将助燃空气预热到500~600℃左右的工艺,另外还利用热风炉废气温度250~300℃的余热,将高炉煤气预热到150~200℃,从而将热风温度提高到1200~1250℃。采用这种预热工艺的1000m3高炉,宜配置4座热风炉,使用2烧、l送、1预热,燃烧期60min、送风期30min、预热期30min的操作制度:30min60min90min120minNo1热风炉送风预热燃烧燃烧No2热风炉燃烧送风预热燃烧No3热风炉燃烧