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新型蓄热式烧嘴和烧嘴砖的研发与应用.doc.doc

新型蓄热式烧嘴和烧嘴砖的研发与应用.doc

萧慎独
2017-12-09 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《新型蓄热式烧嘴和烧嘴砖的研发与应用.docdoc》,可适用于考试题库领域

新型蓄热式烧嘴和烧嘴砖的研发与应用doc新型蓄热式烧嘴和烧嘴砖的研发与应用【摘要】邯钢中板厂宽厚板线加热炉燃烧系统使用的是空、煤气双蓄热式烧嘴。由于回收的烟气温度较高双蓄热式烧嘴的使用周期较短容易损坏冒火。结合目前的实际情况设计新型蓄热式烧嘴和烧嘴砖。通过新老烧嘴的对比突出了新型热式烧嘴设计特点及现场实际应用的优越性。【关键词】加热炉蓄热式烧嘴烧嘴砖中图分类号:TG文献标识码:A文章编号:X()蓄热式燃烧技术的高热效率和节能潜力已众所周知。但其节能效率受很多因素制约其关键是蓄热式烧嘴。其性能的混合好坏直接关系到燃烧效果的好坏影响到燃烧温度的高低温度太高就容易出现烧钢、NOx排放量增加、钢坯的氧化烧损增加、炉子高温区耐火材料的使用寿命降低。邯钢中板厂宽厚板线目前建有座连续推钢式蓄热加热炉。中板厂使用的燃烧控制为全脉冲烧嘴控制温度是通过开闭烧嘴的时间来控制的每组烧嘴由一个换向阀控制实现自动换向换向系统由控制仪表按照设定的参数自动控制通过控制仪表内部的电控板实现对换向阀的自由换向上烧、中位、下烧之间的相互切换换向周期为秒。这种燃烧控制形式使用的烧嘴是蓄热式烧嘴用引风机吸收烟气导致烟气腔的回收温度较高预热蓄热体然后预热空、煤气对炉内的钢坯加热。一、原烧嘴及烧嘴砖在使用中存在的问题()加热炉烧嘴使用时间过长没有能及时按照周期更换目前现场的烧嘴有吸风冒火的现象。主要的原因是在烟气回收是时候高温烟气一直吸风换向阀不正常换向个别的烧嘴长时间高温状态下导致烧嘴与炉墙的法兰烧漏。在吸风排烟的时候有空煤气的接触导致烧嘴的冒火。如下图所示阴影部分为烧嘴及烧嘴砖与炉墙接触面冒火处。()加热炉在检修停炉时降温较快导致耐材收缩较大。新更换的烧嘴与原来老的烧嘴砖在安装时候有些较大的烧嘴砖耐材掉落的地方无法填充实必然有缝隙存在。当炉内的压力较大的时候会出现冒火现象。()烧嘴的安装质量低安装烧嘴之后会有空煤气法兰与膨胀节接口处连接不紧。生产之后现场的工况环境很差温度较高法兰接口处易坏产生轻微冒火的现象。()因烧嘴与烧嘴砖是彼此独立的两部分浇注炉墙前需分别加以固定目的是防止两部分的结合面在浇注时错位出现结合间隙。经过长期使用后烧嘴、烧嘴砖与炉墙接合面出现裂缝一直是烧嘴周围冒火的主要原因曾经尝试使用原来的备用烧嘴砖将冒火严重的烧嘴砖更换下来但由于热胀冷缩及炉墙有变形的原因备用烧嘴砖与炉墙尺寸不符无法正常安装。二、新型烧嘴及烧嘴砖设计原理及使用优点()蓄热式加热炉一项重要的特点是节能环保污染小但是由于蓄热的特点导致其烧嘴必然要承受周期行的高温交换。如果出现换向阀故障导致长时间不换向蓄热式烧嘴长期在高温的状态下反复这样必然烧损导致冒火甚至漏煤气着火。新型蓄热式烧嘴的结构形式见下图。可以看出空、煤气腔完全隔离出来烧嘴内置不锈钢喷射管四周被空气包围切断了空、煤气在烧嘴内接触的机会。更换时只需更换内部喷射管即可不需整体更换减少了对烧嘴砖的撞击从而减少了备件费用延长了新型烧嘴的使用寿命。()新型蓄热式烧嘴各部分耐火材料的的材质。新型蓄热式烧嘴采用的耐火材料为刚玉质浇注料这种浇注料耐火度高抗热振性较强极冷极热不易开裂烧嘴能较长时间保持整体不变性。刚玉质浇注料与烧嘴钢结构部分用锚固钩紧密连接按照设计要求固定的膨胀缝有效保证了在温度骤变时候的不同材质应力导致烧嘴砖挤压裂开使得烧嘴冒火影响烧嘴的使用寿命。进而影响生产的工艺质量。烧嘴内部的蓄热体采用堇青石莫莱石质蜂窝体这种材料蓄热能力较强抗热振性好使用周期较长更换也是十分方便。()对备用烧嘴砖进行改型设计。将烧嘴砖在水平、高度方向均减少mm使烧嘴砖能够较容易地安装进已经变形的原烧嘴砖孔内。烧嘴砖与炉墙烧嘴砖孔接合面的处理相当重要如果处理不当就会造成烧嘴砖与炉墙接合面在长期使用情况下出现膨胀收缩裂缝从而出现冒火现象。我们采用的方法是在烧嘴砖与烧嘴砖孔间的缝隙使用具有微正热膨胀系数的塞缝料进行密封从而消除烧嘴砖与炉墙之间冒火现象。改型后的新型烧嘴砖如下图所示:三、关键技术创新及施工要点()新型蓄热式烧嘴的应用。在加热炉炉壳以内全部采用刚玉质耐材浇注料避免了高温烟气在预热烧嘴时将内部材料烧损。在炉墙外侧烧嘴的空气腔冷空气接口与空气主管道相连当烧嘴回收烟气导致高温的时候立即打开冷却空气接口送入冷空气。保证烧嘴不会烧损变形延长烧嘴的使用寿命。()空、煤气炉内预混燃烧夹角的改造设计。新型蓄热式烧嘴重新设计了炉内空、煤气预混燃烧的夹角上、下烧嘴的夹角都有所改变。改造设计后使得上烧嘴的火焰扁平平铺在钢坯上方这种设计合理优化控制了钢坯内外温差。下烧嘴的火焰比较直长在纵向方向充满炉膛下空间。()新型烧嘴砖结构尺寸重新设计。委托耐材厂家根据改型烧嘴砖的图纸安排生产期间我厂安排技术人员到烧嘴砖生产现场进行监制确保烧嘴砖的尺寸和质量符合要求。、烧嘴砖塞缝料的选型及施工要点。与多家耐材厂家进行技术交流讨论适用于替换烧嘴砖的综合缝隙填塞料最终确定了使用具有微正热膨胀系数的塞缝料进行密封。具体施工如下:)拆除烧嘴。对没有损坏的烧嘴保护性拆除。拆除时找好烧嘴砖中心并在炉皮上做好标记。)拆除旧的烧嘴砖。拆除时不能同时拆除相邻的烧嘴砖减少震动特别是拆除上烧嘴砖时候严防炉墙、炉顶变形。)烧嘴砖拆除后清理炉皮及耐火料。清理干净烧嘴砖孔把炉皮和炉墙之间脱落的保温层清理干净并修补烧嘴砖周围变形严重的炉皮。)安装新型烧嘴砖。新型烧嘴砖中心线与原烧嘴砖中心线一致烧嘴砖的法兰内侧要与炉子立柱内侧平行烧嘴砖的法兰要与炉子立柱和炉皮焊接牢固。)修复与炉墙之间的保温层。在烧嘴砖上方的炉皮上开孔从开孔处用轻质保温浇注料浇筑然后将开孔补焊。)烧嘴砖与炉墙的封堵。先用纤维毯塞炉墙与烧嘴间隙,mm然后使用烧嘴塞缝料进行塞缝。塞缝时使用专用扁铲一定要将缝隙塞满、塞实现场要有专人负责。)安装烧嘴。安装烧嘴要按照要求安装各种法兰接口要严密不能漏气。四、结论新型蓄热式烧嘴及烧嘴砖投用之后有效的解决了烧嘴、烧嘴砖冒火及加热钢坯能力不足的问题使得设备的稳定运行有了保证产品的工艺质量与操作环境也有较大提高减轻了看火工的劳动强度既保护了加热炉设备又节约了燃耗。采用蓄热式燃烧技术将空气预热到以上极限回收烟气余热大大降低温室效应。炉顶、炉墙采用浇注料整体浇注采用复合绝热层结构完善炉体绝热确保炉墙表面温度和炉顶上表面温度符合国家标准减少炉体散热。配备完善的热工控制系统确保严格的空燃比和合理的炉压等控制使热损失减少到最小。参考文献:火焰加热炉与加热缺陷工业加热《工业炉设计手册》机械工业出版社年月第二版

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