一種基于軋鋼加熱爐的加熱方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域,主要適用于基于軋鋼加熱爐的加熱方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 軋鋼加熱爐是軋鋼系統(tǒng)的主要耗能設(shè)備,占軋鋼能耗的60~70%,因此,乳鋼工 序的節(jié)能重點(diǎn)是軋鋼加熱爐的節(jié)能。隨著近年來(lái)軋鋼產(chǎn)能的增加,乳鋼加熱爐的數(shù)量也在 不斷增加,乳鋼加熱爐也朝著大型、高效、低污染等方向發(fā)展。隨著軋鋼加熱爐技術(shù)的進(jìn)步, 步進(jìn)梁、蓄熱式燃燒、汽化冷卻、節(jié)能涂料、熱裝熱送、富氧燃燒、脈沖燃燒及過(guò)程參數(shù)優(yōu)化 控制等節(jié)能技術(shù)不斷在軋鋼加熱爐上應(yīng)用實(shí)施,因而軋鋼加熱爐節(jié)能取得了很大的進(jìn)步。 但是,由于各節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用原理不同,如蓄熱式燃燒技術(shù)強(qiáng)調(diào)的是高溫貧氧燃燒,要求氧 含量低于或者等于15%;而富氧燃燒強(qiáng)調(diào)的是空氣富氧,要求氧含量高于21%;脈沖燃燒強(qiáng) 調(diào)的是燃燒的間斷性,而常規(guī)燃燒強(qiáng)調(diào)的是燃燒的連續(xù)性,因此,在現(xiàn)有技術(shù)中,無(wú)法將蓄 熱式燃燒、富氧燃燒和脈沖燃燒進(jìn)行耦合應(yīng)用,從而最終實(shí)現(xiàn)軋鋼加熱爐的高效節(jié)能。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明提供一種基于軋鋼加熱爐的加熱方法及系統(tǒng),它能夠?qū)⒏谎跞紵?、貧氧?燒和間斷燃燒進(jìn)行有效地結(jié)合,解決了節(jié)能技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中的富氧、貧氧、間斷和不間斷燃 燒相矛盾的問(wèn)題,綜合了蓄熱式燃燒、富氧燃燒和脈沖燃燒的技術(shù)優(yōu)勢(shì),加快了軋鋼加熱過(guò) 程中的傳熱速度和加熱速度,最終實(shí)現(xiàn)了軋鋼加熱爐的節(jié)能降耗。
[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種基于軋鋼加熱爐的加熱方法,包括:
[0005] 將一部分助燃?xì)怏w脫氮,生成富氧助燃?xì)怏w;
[0006] 對(duì)所述富氧助燃?xì)怏w進(jìn)行預(yù)熱;
[0007] 對(duì)煤氣進(jìn)行預(yù)熱;
[0008] 將預(yù)熱后的富氧助燃?xì)怏w與一部分預(yù)熱后的煤氣混合通入加熱爐的均熱段進(jìn)行 富氧燃燒;
[0009] 將一部分所述助燃?xì)怏w與一部分預(yù)熱后的煤氣混合通入所述加熱爐的加熱段進(jìn) 行脈沖燃燒;
[0010] 通過(guò)所述加熱爐的爐尾煙氣對(duì)富氧助燃?xì)怏w和煤氣進(jìn)行預(yù)熱。
[0011] 進(jìn)一步地,還包括:
[0012] 檢測(cè)富氧燃燒時(shí)的富氧率和空氣過(guò)剩系數(shù),根據(jù)所述富氧率和所述空氣過(guò)剩系數(shù) 對(duì)所述富氧助燃?xì)怏w和所述煤氣的流量進(jìn)行調(diào)節(jié);
[0013] 檢測(cè)脈沖燃燒時(shí)的空氣過(guò)剩系數(shù),根據(jù)所述空氣過(guò)剩系數(shù)對(duì)所述助燃?xì)怏w和所述 煤氣的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0014] 進(jìn)一步地,所述根據(jù)所述富氧率和所述空氣過(guò)剩系數(shù)對(duì)所述富氧助燃?xì)怏w和所述 煤氣的流量進(jìn)行調(diào)節(jié),包括:
[0015] 當(dāng)所述富氧率大于第一預(yù)設(shè)值或所述空氣過(guò)剩系數(shù)小于第二預(yù)設(shè)值時(shí),則減小所 述富氧助燃?xì)怏w的流量或加大所述煤氣的流量;
[0016] 當(dāng)所述富氧率小于第三預(yù)設(shè)值或所述空氣過(guò)剩系數(shù)大于第四預(yù)設(shè)值時(shí),則加大所 述富氧助燃?xì)怏w的流量或減小所述煤氣的流量;
[0017] 其中,所述第一預(yù)設(shè)值大于所述第三預(yù)設(shè)值,所述第四預(yù)設(shè)值大于所述第二預(yù)設(shè) 值。
[0018] 進(jìn)一步地,還包括:檢測(cè)所述富氧燃燒時(shí)的加熱爐的爐尾煙氣中的含氧量,在所述 根據(jù)所述富氧率和所述空氣過(guò)剩系數(shù)對(duì)所述富氧助燃?xì)怏w和所述煤氣的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)之 后,根據(jù)所述加熱爐的爐尾煙氣中的含氧量對(duì)所述富氧助燃?xì)怏w和所述煤氣的流量進(jìn)行調(diào) -K- T。
[0019] 進(jìn)一步地,所述根據(jù)所述加熱爐的爐尾煙氣中的含氧量對(duì)所述富氧助燃?xì)怏w和所 述煤氣的流量進(jìn)行調(diào)節(jié),包括:
[0020] 當(dāng)所述加熱爐的爐尾煙氣中的含氧量小于第五預(yù)設(shè)值時(shí),在所述煤氣流量不變的 情況下,加大所述富氧助燃?xì)怏w的流量;或,在所述富氧助燃?xì)怏w流量不變的情況下,減小 所述煤氣的流量;
[0021] 當(dāng)所述加熱爐的爐尾煙氣中的含氧量大于第六預(yù)設(shè)值時(shí),在所述煤氣流量不變的 情況下,減小所述富氧助燃?xì)怏w的流量;或,在所述富氧助燃?xì)怏w流量不變的情況下,加大 所述煤氣的流量;
[0022] 其中,所述第六預(yù)設(shè)值大于所述第五預(yù)設(shè)值。
[0023] 進(jìn)一步地,所述根據(jù)所述空氣過(guò)剩系數(shù)對(duì)所述助燃?xì)怏w和所述煤氣的流量進(jìn)行調(diào) 節(jié),包括:
[0024] 當(dāng)所述空氣過(guò)剩系數(shù)大于第七預(yù)設(shè)值時(shí),加大所述助燃?xì)怏w的流量或減小所述煤 氣的流量;
[0025] 當(dāng)所述空氣過(guò)剩系數(shù)小于第八預(yù)設(shè)值時(shí),減小所述助燃?xì)怏w的流量或加大所述煤 氣的流量;
[0026] 其中,所述第七預(yù)設(shè)值大于所述第八預(yù)設(shè)值。
[0027] 進(jìn)一步地,還包括:檢測(cè)所述脈沖燃燒時(shí)的加熱爐的爐尾煙氣中的含氧量,在所述 根據(jù)所述空氣過(guò)剩系數(shù)對(duì)所述助燃?xì)怏w和所述煤氣的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)之后,根據(jù)所述加熱爐 的爐尾煙氣中的含氧量對(duì)所述助燃?xì)怏w和所述煤氣的流量進(jìn)行調(diào)節(jié);具體為:
[0028] 當(dāng)所述加熱爐的爐尾煙氣中的含氧量小于第九預(yù)設(shè)值時(shí),在所述煤氣流量不變的 情況下,加大所述助燃?xì)怏w的流量;或,在所述助燃?xì)怏w流量不變的情況下,減小所述煤氣 的流量;
[0029] 當(dāng)所述加熱爐的爐尾煙氣中的含氧量大于第十預(yù)設(shè)值時(shí),在所述煤氣流量不變的 情況下,減小所述助燃?xì)怏w的流量;或,在所述助燃?xì)怏w流量不變的情況下,加大所述煤氣 的流量;
[0030] 其中,所述第十預(yù)設(shè)值大于所述第九預(yù)設(shè)值。
[0031] 本發(fā)明還提供了一種基于軋鋼加熱爐的加熱系統(tǒng),包括:助燃?xì)怏w存儲(chǔ)設(shè)備、煤氣 存儲(chǔ)設(shè)備、空分設(shè)備、第一換熱器、第二換熱器、富氧燒嘴、加熱爐及脈沖燒嘴;所述富氧燒 嘴設(shè)置在所述加熱爐的均熱段;所述脈沖燒嘴設(shè)置在所述加熱爐的加熱段;所述助燃?xì)怏w 存儲(chǔ)設(shè)備的第一輸出端與所述空分設(shè)備的輸入端連接;所述空分設(shè)備的輸出端與所述第一 換熱器的第一輸入端連接;所述第一換熱器的第一輸出端與所述富氧燒嘴的輸入端連接; 所述助燃?xì)怏w存儲(chǔ)設(shè)備的第二輸出端與所述脈沖燒嘴的輸入端連接;所述煤氣存儲(chǔ)設(shè)備的 輸出端與所述第二換熱器的第一輸入端連接;所述第二換熱器的第一輸出端與所述富氧燒 嘴、所述脈沖燒嘴的輸入端連接;所述加熱爐的爐尾煙氣通過(guò)所述第一換熱器和所述第二 換熱器排出。
[0032] 進(jìn)一步地,還包括:第一流量調(diào)節(jié)閥、第二流量調(diào)節(jié)閥、第三流量調(diào)節(jié)閥、第四流量 調(diào)節(jié)閥、第五流量調(diào)節(jié)閥、第六流量調(diào)節(jié)閥、第七流量調(diào)節(jié)閥及第八流量調(diào)節(jié)閥;所述富氧 燒嘴包括:第一富氧燒嘴、第二富氧燒嘴、第三富氧燒嘴及第四富氧燒嘴;所述第一換熱器 的第一輸出端通過(guò)所述第一流量調(diào)節(jié)閥與所述第一富氧燒嘴的輸入端連接,所述第一換熱 器的第一輸出端通過(guò)所述第二流量調(diào)節(jié)閥與所述第二富氧燒嘴的輸入端連接,所述第一換 熱器的第一輸出端通過(guò)所述第三流量調(diào)節(jié)閥與所述第三富氧燒嘴的輸入端連接,所述第一 換熱器的第一輸出端通過(guò)所述第四流量調(diào)節(jié)閥與所述第四富氧燒嘴的輸入端連接;所述第 二換熱器的第一輸出端通過(guò)所述第五流量調(diào)節(jié)閥與所述第一富氧燒嘴的輸入端連接,所述 第二換熱器的第一輸出端通過(guò)所述第六流量調(diào)節(jié)閥與所述第二富氧燒嘴的輸入端連接,所 述第二換熱器的第一輸出端通過(guò)所述第七流量調(diào)節(jié)閥與所述第三富氧燒嘴的輸入端連接, 所述第二換熱器的第一輸出端通過(guò)所述第八流量調(diào)節(jié)閥與所述第四富氧燒嘴的輸入端連 接。
[0033] 進(jìn)一步地,還包括:第一換向閥、第二換向閥、第三換向閥、第四換向閥、第九流量 調(diào)節(jié)閥、第十流量調(diào)節(jié)閥、第十一流量調(diào)節(jié)閥、第十二流量調(diào)節(jié)閥、第十三流量調(diào)節(jié)閥、第 十四流量調(diào)節(jié)閥、第十五流量調(diào)節(jié)閥及第十六流量調(diào)節(jié)閥;所述脈沖燒嘴包括:第一脈沖 燒嘴、第二脈沖燒嘴、第三脈沖燒嘴及第四脈沖燒嘴;所述助燃?xì)怏w存儲(chǔ)設(shè)備的第二輸出端 通過(guò)所述第一換向閥與所述第九流量調(diào)節(jié)閥連接,所述第九流量調(diào)節(jié)閥與所述第一脈沖燒 嘴的輸入端連接,所述助燃?xì)怏w存儲(chǔ)設(shè)備的第二輸出端通過(guò)所述第二換向閥與所述第十流 量調(diào)節(jié)閥連接,所述第十流量調(diào)節(jié)閥與所述第二脈沖燒嘴的輸入端連接,所述助燃?xì)怏w存 儲(chǔ)設(shè)備的第二輸出端通過(guò)所述第三換向閥與所述第十一流量調(diào)節(jié)閥連接,所述第十一流量 調(diào)節(jié)閥與所述第三脈沖燒嘴的輸入端連接,所述助燃?xì)怏w存儲(chǔ)設(shè)備的第二輸出端通過(guò)所述 第四換向閥與所述第十二流量調(diào)節(jié)閥連接,所述第十二流量調(diào)節(jié)閥與所述第四脈沖燒嘴的 輸入端連接;所述第二換熱器的第一輸出端與所述第十三流量調(diào)節(jié)閥連接;所述第十三流 量調(diào)節(jié)閥與所述第一脈沖燒嘴的輸入端連接,所述第二換熱器的第一輸出端與所述第十四 流量調(diào)節(jié)閥連接,所述第十四流量調(diào)節(jié)閥與所述第二脈沖燒嘴的輸入端連接;所述第二換 熱器的第一輸出端與所述第十五流量調(diào)節(jié)閥連接,所述第十五流量調(diào)節(jié)閥與所述第三脈沖 燒嘴的輸入端連接;所述第二換熱器的第一輸出端與所述第十六流量調(diào)節(jié)閥連接,所述第 十六流量調(diào)節(jié)閥與所述第四脈沖燒嘴的輸入端連接。
[0034] 本發(fā)明的有益效果在于:
[0035] 本發(fā)明提供的基于軋鋼加熱爐的加熱方法及系統(tǒng),將富氧燃燒技術(shù)、脈沖燃燒技 術(shù)和蓄熱式燃燒技術(shù)相結(jié)合,利用煙氣余熱分級(jí)預(yù)熱煤氣和富氧助燃空氣,實(shí)現(xiàn)了富氧燃 燒技術(shù)和蓄熱式燃燒技術(shù)在軋鋼加熱爐上的耦合應(yīng)用,有效回收和利用了高溫?zé)煔庥酂幔?減少了排煙熱損失,提高了軋鋼加熱爐的爐溫和爐溫的均勻性,降低了軋鋼加熱的爐單耗, 提高了