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科技公司走在应用多孔介质燃烧技术的路上

2016/4/14 21:21:00      点击:
 

4-1回顾

从热风炉实际运行的实践中走出,科技公司已经在热风炉的技术创新道路上曲折前行了6年,从卡卢金结构的热风炉的改进到拥有自主知识产权的新一代悬链线拱顶热风炉,把热风炉的技术水平推向了一个新的台阶。新型型热风炉在煤气与空气均不预热的条件下实现了1240℃左右的高风温,而且兼具排烟温度低(250℃上下)、烟气中一氧化碳浓度在低(0.1%以下),其自身具有高效、节能、环保的特质,其高风温又为高炉的节焦、增产提供了保证。这是很多其它热风炉炉型必须采用其它手段才能得到的效果。

4-2技术储备

事物的发展是没有止境的,鉴于热风炉的燃烧技术还停留在空间燃烧方式的范畴内,而近三十余年多孔燃烧技术发展迅速,已经在众多的燃烧装置上使用或者在其它设备上应用。作为高炉热风炉这种循环往复进行燃烧与传热过程的设备,且带有球床或格子砖这样的多孔蓄热体的传热-蓄热装置,其本质上就是多孔介质燃烧技术应用的天然场所。多孔介质中往复流动下的超绝热燃烧被认为是目前最先进的燃烧技术之一[14],国内外也有大量的研究。因此,科技公司从2010年开始进行了这方面的探索,申报了含有多孔介质燃烧技术成分的热风炉专利多项,今年又申报了完全属于多孔介质燃烧技术的热风炉专利多项。

4-3实际的行动

在多孔介质燃烧技术的实际应用方面已经迈出了可喜的一步,那就是多孔蓄热体向燃烧室空间堆砌,从设计上压缩燃烧室空间,有意识让一部分预混气在格子砖中燃烧,以获得更多的高温蓄热,或者说尽可能多地将热量储存在格子砖的高温带。因为借助于多孔介质为媒介的边燃烧、边传热的过程,从燃烧与传热的机理上讲是相互促进、强度聚增的过程,而燃烧完成后再传热的分离过程,就失去了相互促进的条件,其效果就要差一些。取得明显效果的就是前已提及的今年初完成的奥森510m3球床热风炉的改造,将燃烧器改为垂直上喷、交错预混、回流预热燃烧的环形燃烧器,以及将耐火球蓄热体改为小孔径的格孔互通的格子砖,由于原蓄热室高度有限,借此将格子砖堆高至热风出口管的上沿,以增加格子砖的高温蓄热区域,也可让部分未燃预混气在其中完成燃烧过程。为此,这这部分格子砖采用耐高温抗粘附的耐材制作。实际运行的效果如所预期,在煤气与空气均不预热的情况下热风温度平均值在1220℃左右,现在更换鼓风机后加大送风量,同时将煤气量加大后热风温度提高到1240℃左右平均风温,反而提高了20℃左右。这是格子砖中燃烧现象有所加强所带来的热风温度的提升。

沿着上面的思路逐步将格子砖的高度向已有结构热风炉的燃烧室延伸,逐步减少空间燃烧的区域,观察格子砖在燃烧室中的稳定性,改进格子砖的材质与结构。最终,逐步用多孔介质预热预混气流的燃烧方式取代烟气回流预热预混气流的燃烧方式,或者组织好多孔介质中的气流流场,将热烟气的回流预热机制引入到多孔介质中,为实现大范围的超焓燃烧提供条件。接下来要做的显然就是去掉燃烧器和燃烧室,将热风炉中的多孔蓄热体变成集燃烧、流动、传热于一体的,为高炉经济而高效提供高品位热风装置。

总之,借助多孔介质燃烧技术来引领高炉热风炉的发展方向,实现热风炉从空间燃烧方式向多孔介质燃烧方式的转变,实现在燃烧温度不高的前提下为高炉输送温度尽可能高的热风。这是当前节能环保的需要,这是高炉节焦增产的需要,也是节省初投资减少高档耐材的实际需要。所以新型无燃烧装置的多孔蓄热体中燃烧与传热的热风炉有其广阔的发展前景,必然逐步取代现有的以空间燃烧方式为特征的各种热风炉。