[发明专利]一种配置单双蓄热双燃烧系统的轧钢加热炉及其控制方法

说明书

一种配置单双蓄热双燃烧系统的轧钢加热炉及其控制方法，属于工业炉技术领域。加热炉配套的两套相互独立燃烧系统，其主要构成包括：高炉煤气系统、天然气系统、空气系统、空烟系统、煤烟系统、炉尾辅助排烟系统、双蓄热烧嘴及天然气喷嘴等。其优点在于：在单台加热炉上同时配置两套燃烧系统，加热炉根据燃料的供给条件和价格，在线自动切换，互为备用，提高生产组织的灵活性和经济性。本发明解决了传统加热炉在不同阶段采用不同类型煤气时，需进行加热炉燃烧系统大修改造，来适应加热炉燃料变换，项目改造存在投产高、周期长等问题，且加热炉在线只能使用一种热值的煤气，组织加热炉生产不灵活的难题。本发明的投入使用，提高企业能源供给的灵活性和经济性，具有巨大经济效益、社会效益和环境效益，具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明属于工业炉技术领域，特别涉及一种轧钢加热炉同时配置单蓄热和双蓄热双燃烧 系统设计及切换使用方法。

背景技术

蓄热式技术是国际上90年代迅速发展的新一代先进燃烧技术，具有高效、优质、节能和 低污染排放等诸多优点，被誉为21世纪的关键技术之一，又被称为环境协调型燃烧技术。早 在19世纪中期就开始应用于高炉、热风炉、焦炉等规模大且温度较高的炉子，但传统的蓄热 室采用格子砖为蓄热体，热效率低，蓄热室体积庞大，换向周期长，限制了在其它工业炉上 的应用。

1982年英国Hot Work Development公司和British Gas研究合作，成功开发第一座使 用陶瓷小球作为蓄热体的新型蓄热式加热炉，节能效果显著。

20世纪90年代以来，国际上蓄热式燃烧技术的研究和应用方面取得了很大的进步，提 升为“高温空气燃烧技术”(HTAC:High Temperature Air Combustion),目前投入的蓄热式 加热炉已有上百座，但国内某钢铁公司转型升级搬迁项目是国内第1座一种轧钢加热炉同时 配置单蓄热和双蓄热双燃烧系统的加热炉，由于钢铁基地各工序建设先后关系以及资金投入 的制约，项目建设先期先上轧钢工序，轧钢工序之前的冶炼工序滞后1-2年建设，因此轧钢 加热炉设计煤气选择成为研究课题，考虑到整个钢铁基地建设和基地建成后能源平衡，基地 建设先期配套轧钢工程采用8400Kcal/Nm³天然气作为燃料，将来非高炉炼铁工序投产后，采 用700Kcal/Nm³高炉煤气作为主燃料，非高炉检修期间或高炉煤气供给不足期间，轧钢加热炉 仍采用天然气作为燃料，为降低企业能源支出成本，实现企业自身的能源平衡。加热炉先后 不同阶段采用不同热值煤气作为燃料，采用何种燃烧技术，使将来生产燃料变换时，燃烧系 统的改造费用最低、改造工期最短、改造前后燃烧系统控制精度不受影响。由于非高炉炼铁 工序产生煤气的非连续性，为不影响加热炉稳定生产，加热炉设计还得考虑备用燃料的在线 切换。因此综合考虑加热炉煤气热值的变化，加热炉燃烧系统的设计成为一个全新的课题。

由于钢铁基地各个工序建设先后步骤关系以及项目投资的制约，钢铁基地能源结构不断 的变化，导致作为钢铁基地钢铁厂轧钢车间加热炉燃料也在阶段性的变化，在轧钢车间新建 加热炉设计时，综合考虑燃料类型及热值变化对燃烧系统的影响，以及采用不同燃料类型及 热值时，燃烧系统参数的相同点和不同点，把相同点和不同点综合考虑，建立静态和动态联 系，以达到燃料类型及热值变换时，加热炉燃烧系统只作局部改造，甚至不改造，就能适用 燃料变化对燃烧系统的影响，这正是本发明的内容。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轧钢加热炉同时配置单蓄热和双蓄热双燃烧系统设计及切换 使用方法。解决了传统加热炉在不同阶段采用不同类型煤气时，需进行加热炉燃烧系统大修 改造，来适应加热炉燃料变换，项目改造存在投产高、周期长等问题，且加热炉在线只能使 用一种热值的煤气，组织加热炉生产不灵活的难题。

一种配置单双蓄热双燃烧系统的轧钢加热炉，主要包括高炉煤气系统、天然气系统、空 气系统、空烟系统、煤烟系统、炉尾辅助排烟系统、双蓄热烧嘴及天然气喷嘴的设计及切换 使用方法。