蓄熱式加熱爐問(wèn)答(什么叫蓄熱式加熱爐)
1.什么叫蓄熱式加熱爐
蓄熱式加熱爐與常規(guī)加熱爐的主要區(qū)別在于回收排出爐體外煙氣顯熱的方式不同。
蓄熱式加熱爐的高溫?zé)煔怙@熱是通過(guò)蓄熱和釋熱頻繁交替變化的熱交換過(guò)程回收的。常規(guī)加熱爐煙氣余熱是通過(guò)間壁式換熱器連續(xù)熱交換回收的。
蓄熱式加熱爐蓄熱和釋熱過(guò)程的熱交換，由換向與控制系統(tǒng)完成。 蓄熱和釋熱頻繁交替變化，屬不穩(wěn)定態(tài)傳熱工況，燒嘴為不連續(xù)供熱。
蓄熱燃燒技術(shù)的主要作用在于將低熱值（例如高爐或發(fā)生爐）煤氣用于乳鋼加熱爐，以及坯料熱裝時(shí)可獲得較高的加熱能力。蓄熱式加熱爐的特點(diǎn)是： 1） 充分回收煙氣顯熱不受高溫?zé)煔鉁囟鹊南拗?，排出爐體的煙氣溫度接近于爐膛溫度，一般為1150?1300℃。
上半周蓄熱體吸熱將煙氣熱量蓄存，下半周蓄熱體加熱助燃空氣（或氣體燃料），可將空氣（和氣體燃料）預(yù)熱到800?lOOO℃，而對(duì)大氣排放的溫度很低，在150℃左右。 2） 爐膛內(nèi)的高溫氣體（燃燒產(chǎn)物）沿爐子橫向流動(dòng)，高溫?zé)煔庖话銖臓t膛（橫斷面）對(duì)面排出。
3） 由于參與燃燒的物理熱高，可較大幅度提高燃料的理論燃燒溫度，故可將低熱值燃料用于軋鋼加熱爐，例如高爐煤氣以及發(fā)生爐煤氣。 4） 高溫空氣與煤氣在爐膛內(nèi)混合形成彌散燃燒，火焰強(qiáng)度較小，爐膛溫度較均勻。
5） 爐膛平均輻射穩(wěn)壓較高，高溫鋼坯入爐仍有一定溫差，較適宜于鋼坯熱裝。 6） 由于頻繁換向和燃燒條件的不連續(xù)，爐氣成分頻繁波動(dòng)，不易實(shí)現(xiàn)爐況精控。
7） 高溫?zé)煔庑鑿臒靽娍谂懦觯懦龅母邷責(zé)煔馀c被加熱氣體的水當(dāng)量之比大于1，若要獲得燒嘴高速射流效應(yīng)，以采用小斷面噴口為佳，但帶來(lái)排煙矛盾，而排煙條件不如供風(fēng)條件，兩者極難兼顧，故蓄熱燒嘴調(diào)節(jié)比小。 8） 爐內(nèi)混合彌散燃燒，無(wú)邊界約束與機(jī)械強(qiáng)制混合，混合速度慢，燃燒效率低，爐況慣性較大，減緩了爐況調(diào)節(jié)響應(yīng)速度。
9） 高溫?zé)煔鈾M向流動(dòng)，爐膛無(wú)低溫段，因此不利于改善（常溫坯裝爐的）某些高強(qiáng)性能板坯加熱質(zhì)量。 。
2.蓄熱式加熱爐
蓄熱式加熱爐實(shí)質(zhì)上是高效蓄熱式換熱器與常規(guī)加熱爐的結(jié)合體，主要由加熱爐爐體、蓄熱室、換向系統(tǒng)以及燃料、供風(fēng)和排煙系統(tǒng)構(gòu)成。
蓄熱室是蓄熱式加熱爐煙氣余熱回收的主體，它是填滿蓄熱體的室狀空間，是煙氣和空氣流動(dòng)通道的一部分。在加熱爐中，蓄熱室總是成對(duì)使用，一臺(tái)爐子可以用一對(duì)，也可以用幾對(duì)，甚至幾十對(duì)。
在國(guó)內(nèi)的一些大型加熱爐上，最多用到四十幾對(duì)。蓄熱式余熱回收的優(yōu)點(diǎn)爐溫更加均勻由于爐溫分布均勻，加熱質(zhì)量大大改善，產(chǎn)品合格率大幅度提高。
燃料選擇范圍更大適合輕油、重油、天然氣、液化石油氣等各種燃料，尤其是對(duì)低熱值的高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣具有很好的預(yù)熱助燃作用，擴(kuò)展了燃料的應(yīng)用范圍。因此，爐子燃料消耗量大幅度降低。
對(duì)于一般大型加熱爐，可節(jié)能25%~30%；對(duì)于熱處理爐，可節(jié)能30%~65%。NOX生成量更低采用傳統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)，助燃空氣預(yù)熱溫度越高，煙氣中NOX含量越大；而采用蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)，在助燃空氣預(yù)熱溫度高達(dá)800℃的情況下，爐內(nèi)NOX生成量反而大大減少。
由于蓄熱式燃燒是在相對(duì)的低氧狀態(tài)下彌散燃燒，沒(méi)有火焰中心，因此，不存在大量生成NOx的條件。煙氣中NOx含量低，有利于保護(hù)環(huán)境。
金屬氧化燒損低低氧燃燒的另一個(gè)好處是可降低被加熱金屬的氧化燒損。此外，蓄熱式燃燒還可以提高火焰輻射強(qiáng)度，強(qiáng)化輻射傳熱，提高爐子產(chǎn)量。
3.蓄熱式加熱爐
蓄熱式加熱爐實(shí)質(zhì)上是高效蓄熱式換熱器與常規(guī)加熱爐的結(jié)合體，主要由加熱爐爐體、蓄熱室、換向系統(tǒng)以及燃料、供風(fēng)和排煙系統(tǒng)構(gòu)成。
蓄熱室是蓄熱式加熱爐煙氣余熱回收的主體，它是填滿蓄熱體的室狀空間，是煙氣和空氣流動(dòng)通道的一部分。在加熱爐中，蓄熱室總是成對(duì)使用，一臺(tái)爐子可以用一對(duì)，也可以用幾對(duì)，甚至幾十對(duì)。
在國(guó)內(nèi)的一些大型加熱爐上，最多用到四十幾對(duì)。蓄熱式余熱回收的優(yōu)點(diǎn)爐溫更加均勻由于爐溫分布均勻，加熱質(zhì)量大大改善，產(chǎn)品合格率大幅度提高。
燃料選擇范圍更大適合輕油、重油、天然氣、液化石油氣等各種燃料，尤其是對(duì)低熱值的高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣具有很好的預(yù)熱助燃作用，擴(kuò)展了燃料的應(yīng)用范圍。因此，爐子燃料消耗量大幅度降低。
對(duì)于一般大型加熱爐，可節(jié)能25%~30%；對(duì)于熱處理爐，可節(jié)能30%~65%。NOX生成量更低采用傳統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)，助燃空氣預(yù)熱溫度越高，煙氣中NOX含量越大；而采用蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)，在助燃空氣預(yù)熱溫度高達(dá)800℃的情況下，爐內(nèi)NOX生成量反而大大減少。
由于蓄熱式燃燒是在相對(duì)的低氧狀態(tài)下彌散燃燒，沒(méi)有火焰中心，因此，不存在大量生成NOx的條件。煙氣中NOx含量低，有利于保護(hù)環(huán)境。
金屬氧化燒損低低氧燃燒的另一個(gè)好處是可降低被加熱金屬的氧化燒損。此外，蓄熱式燃燒還可以提高火焰輻射強(qiáng)度，強(qiáng)化輻射傳熱，提高爐子產(chǎn)量。
4.蓄熱式軋鋼加熱爐的原理和特點(diǎn)都有哪些
蓄熱式加熱爐1.蓄熱式軋鋼加熱爐原理和特點(diǎn)軋鋼用蓄熱式加熱爐以高爐煤氣為燃料，煤氣熱值為800
kcal/m3，煤氣熱值低。因此采用空、煤氣雙蓄熱式燒嘴，配備完善的加熱爐參數(shù)檢測(cè)和控制系統(tǒng)，蓄熱式加熱爐對(duì)加熱爐溫度、壓力、流量等各個(gè)熱工參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和控制，并有顯示和記錄。蓄熱式加熱爐和汽化冷卻分別設(shè)置儀表盤，控制系統(tǒng)采用DCS自動(dòng)控制。蓄熱體可采用陶瓷蜂窩體或陶瓷小球，經(jīng)實(shí)際使用，蓄熱式加熱爐都能滿足要求。陶瓷蜂窩體或陶瓷小球有各自不同性能和優(yōu)缺點(diǎn)。換向系統(tǒng)的動(dòng)作采用PLC控制。換向控制系統(tǒng)主要功能有：定時(shí)換向、定溫?fù)Q向、手動(dòng)換向、超溫報(bào)警、動(dòng)作異常報(bào)警、快切閥異常報(bào)警等。換向閥可采用兩位四通、兩位三通、旋轉(zhuǎn)換向閥和小型兩位兩通閥等。
5.蓄熱式均熱爐的工作原理
蓄熱式燃燒技術(shù)，確切地應(yīng)稱為蓄熱式換熱燃燒技術(shù)。
這是一項(xiàng)古老的換熱方式，十九世紀(jì)中期就在平爐和高爐上采用延續(xù)至今。軋鋼系統(tǒng)的初軋鋼錠加熱爐以蓄熱式均熱爐最為節(jié)能，并且采用的就是低熱值的高爐煤氣為燃料。
終因其蓄熱室占用車間面積大，換向時(shí)間長(zhǎng)，操作復(fù)雜，逐漸被中心換熱均熱爐和上部單側(cè)燒嘴均熱爐所取代。 此后，蓄熱式換熱技術(shù)遠(yuǎn)離了軋鋼系統(tǒng)的加熱爐。
蓄熱式換熱技術(shù)，屬不穩(wěn)態(tài)傳熱，利用耐火材料作載體，交替地被廢氣熱量加熱。再將蓄熱體蓄存的熱量加熱空氣或煤氣，使空氣和煤氣獲得高溫預(yù)熱，達(dá)到廢熱回收的效能。
由于蓄熱體是周期性地加熱、放熱，為了保證爐膛加熱的連續(xù)性，蓄熱體必須成對(duì)設(shè)置。 同時(shí)，要有換向裝置完成蓄熱體交替加熱、放熱。
到了二十世紀(jì)八十年代，解決了蓄熱體的小型化和換向時(shí)間縮短到以分秒計(jì)，才使這項(xiàng)古老的換熱技術(shù)得以在軋鋼系統(tǒng)的連續(xù)式加熱爐（含步進(jìn)式加熱爐）上重現(xiàn)廢熱回收的優(yōu)勢(shì)，即將空、煤氣雙預(yù)熱到1000℃左右，排出廢氣溫度在150℃以下，使廢熱回收率達(dá)到極限值。 并且，出現(xiàn)研究高溫空氣燃燒理論與實(shí)踐的新領(lǐng)域。
6.蓄熱式加熱爐是有焰燃燒還是無(wú)焰燃燒
蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)，在歐美一些國(guó)家簡(jiǎn)稱HPAC燃燒技術(shù)。也稱為無(wú)焰燃燒技術(shù)。
其工作原理是當(dāng)常溫空氣由換向閥切換進(jìn)入蓄熱室1后，在經(jīng)過(guò)蓄熱室（陶瓷球或蜂窩體等）時(shí)被加熱，在極短時(shí)間內(nèi)常溫空氣被加熱到接近爐膛溫度（一般比爐膛溫度低50~100°C），高溫?zé)峥諝膺M(jìn)入爐膛后，抽引周圍爐內(nèi)的氣體形成一股含氧量大大低于21% 的稀薄貧氧高溫氣流，同時(shí)往稀薄高溫空氣附近注入燃料（燃油或燃?xì)猓@樣燃料在貧氧（2~20%）狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)燃燒；與此同時(shí)爐膛內(nèi)燃燒后的煙氣經(jīng)過(guò)另一個(gè)蓄熱室（見圖中蓄熱室2）排入大氣，爐膛內(nèi)高溫?zé)釤煔馔ㄟ^(guò)蓄熱體時(shí)將顯熱儲(chǔ)存在蓄熱體內(nèi)，然后以150~200°C的低溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)換向閥排出。工作溫度不高的換向閥以一定的頻率進(jìn)行切換，使兩個(gè)蓄熱體處于蓄熱與放熱交替工作狀態(tài)，常用的切換周期為30~200秒。蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)的誕生使得工業(yè)爐爐膛內(nèi)溫度分布均勻化問(wèn)題、爐膛內(nèi)溫度的自動(dòng)控制手段問(wèn)題、爐膛內(nèi)強(qiáng)化傳熱問(wèn)題、爐膛內(nèi)火焰燃燒范圍的擴(kuò)展問(wèn)題、爐膛內(nèi)火焰燃燒機(jī)理的改變等問(wèn)題有了新的解決措施。
由上所述，蓄熱式空氣燃燒技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)在于：（1）節(jié)能潛力巨大，平均節(jié)能25% 以上。因而可以向大氣環(huán)境少排放二氧化碳25% 以上，大大緩解了大氣的溫室效應(yīng)。（2）擴(kuò)大了火焰燃燒區(qū)域，火焰的邊界幾乎擴(kuò)展到爐膛的邊界，從而使得爐膛內(nèi)溫度均勻，這樣一方面提高了產(chǎn)品質(zhì)量，另一方面延長(zhǎng)了爐膛壽命。（3）對(duì)于連續(xù)式爐來(lái)說(shuō)，爐長(zhǎng)方向的平均溫度增加，加強(qiáng)了爐內(nèi)傳熱，導(dǎo)致同樣產(chǎn)量的工業(yè)爐其爐膛尺寸可以縮小20% 以上，換句話說(shuō)，同樣長(zhǎng)度的爐子其產(chǎn)品的產(chǎn)量可以提高20% 以上，大大降低了設(shè)備的造價(jià)。（4）由于火焰不是在燃燒器中產(chǎn)生的，而是在爐膛空間內(nèi)才開始逐漸燃燒，因而燃燒噪聲低。（5）采用傳統(tǒng)的節(jié)能燃燒技術(shù)，助燃空氣預(yù)熱溫度越高，煙氣中NOX含量越大；而采用蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)，在助燃空氣預(yù)熱溫度非常高的情況下，NOX含量卻大大減少了。（6）爐膛內(nèi)為貧氧燃燒，導(dǎo)致鋼坯氧化燒損減少。（7）爐膛內(nèi)為貧氧燃燒，有利于在爐膛內(nèi)產(chǎn)生還原焰，能保證陶瓷燒成等工藝要求，以滿足某些特殊工業(yè)爐的需要。
