節(jié)能環(huán)保型燃天然氣單蓄熱軋鋼加熱爐燃燒系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于乳鋼廠加熱爐領(lǐng)域，具體是一種節(jié)能環(huán)保型燃天然氣單蓄熱乳鋼加熱爐燃燒系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了節(jié)能環(huán)保的需要，乳鋼廠使用天然氣替代發(fā)生爐煤氣、高爐煤氣或焦?fàn)t煤氣作為乳鋼加熱爐的燃料，這是現(xiàn)階段比較常見的現(xiàn)象。使用天然氣替換煤氣，便需要同時替換燃燒系統(tǒng)，一般采用燃天然氣單蓄熱乳鋼加熱爐燃燒系統(tǒng)。現(xiàn)有的燃天然氣單蓄熱乳鋼加熱爐燃燒系統(tǒng)如圖1所示，包括蓄熱燒嘴、空氣管道、天然氣管道、煙氣管道、各種閥門(手動閥、氣動開關(guān)閥、電動調(diào)節(jié)閥、電磁閥開關(guān)閥等)、鼓風(fēng)機(jī)、引煙風(fēng)機(jī)和自動控制系統(tǒng)(包扎控制電纜、儀器、儀表及工控機(jī)等)。該燃燒系統(tǒng)系統(tǒng)通過運行調(diào)試，系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。
[0003]通過對燃燒系統(tǒng)的運行跟蹤發(fā)現(xiàn)，該燃燒系統(tǒng)并不完善，其天然氣單耗、加熱能力、氧化燒損，以及操作控制方面仍有改進(jìn)空間。天然氣燃燒的技術(shù)關(guān)鍵一方面是空氣系數(shù)的確定與控制，另一方面是空氣與燃?xì)獾某浞只旌?。其中空氣與燃?xì)獾某浞只旌鲜歉咝紵谋匾獥l件，由于燃天然氣單蓄熱燒嘴的固有特點，其結(jié)構(gòu)形式受到一定的限制，為改善空氣與燃?xì)獾幕旌?，所以在燃燒系統(tǒng)中設(shè)置了天然氣噴槍冷卻預(yù)混風(fēng)。天然氣噴槍冷卻預(yù)混風(fēng)的流量大小是優(yōu)化天然氣燃燒系統(tǒng)的關(guān)鍵，直接決定系統(tǒng)的節(jié)能與環(huán)保效果。冷卻預(yù)混風(fēng)流量偏小則冷卻預(yù)混效果達(dá)不到，流量偏大則預(yù)熱部分的空氣不夠，都影響系統(tǒng)的燃燒換熱效果。因此，冷卻預(yù)混風(fēng)的流量大小有一個理論最優(yōu)值(A)，加熱爐實際運行操作過程中，就是要通過精確的操作控制，使實際冷卻預(yù)混風(fēng)量保持在其最優(yōu)值。在加熱爐實際運行過程中，隨著生產(chǎn)品種與節(jié)奏不同，天然氣的流量(T)是不斷變化的，與之對應(yīng)，冷卻預(yù)混風(fēng)的理論最優(yōu)值A(chǔ)也不斷變化，A = kT，k為最優(yōu)冷卻預(yù)混風(fēng)流量系數(shù)(此k值是需要保密的核心技術(shù)數(shù)據(jù)，0.2〈k〈l)。
[0004]現(xiàn)有的系統(tǒng)中天然氣噴槍冷卻預(yù)混風(fēng)處于常開狀態(tài)，其流量沒有計量控制，沒有與天然氣實現(xiàn)同步自動開關(guān)，從而導(dǎo)致空氣系數(shù)偏大，而且有一半冷卻預(yù)混風(fēng)未參與燃燒，導(dǎo)致天然氣單耗較高，加熱能力不足，氧化燒損嚴(yán)重，在爐子保溫待乳時(此時冷卻預(yù)混風(fēng)直接成了降溫介質(zhì))溫度降低很快。同樣也導(dǎo)致了實際操作的空燃比與計算的空燃比不統(tǒng)一，從而易致操作不當(dāng)而產(chǎn)生冒黑煙的狀況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種節(jié)能環(huán)保型燃天然氣單蓄熱乳鋼加熱爐燃燒系統(tǒng)。該燃燒系統(tǒng)設(shè)計了獨立的天然氣噴槍冷卻預(yù)混風(fēng)系統(tǒng)，可以實現(xiàn)冷卻預(yù)混風(fēng)與天然氣流量匹配開關(guān)控制，同時能夠?qū)鋮s預(yù)混風(fēng)進(jìn)行流量計量與流量自動調(diào)節(jié)控制。
[0006]本實用新型提供的技術(shù)方案:所述一種節(jié)能環(huán)保型燃天然氣單蓄熱乳鋼加熱爐燃燒系統(tǒng)，包括空氣管道、天然氣管道、煙氣管道、鼓風(fēng)機(jī)、引煙風(fēng)機(jī)和多對蓄熱式燒嘴，多對蓄熱式燒嘴分別通過空氣支管、天然氣支管、煙氣支管與空氣管道、天然氣管道、煙氣管道連通，鼓風(fēng)機(jī)和引煙風(fēng)機(jī)分別設(shè)置在空氣管道和煙氣管道的進(jìn)氣口，在空氣支管、天然氣支管、煙氣支管分別設(shè)有燒嘴助燃空氣快切閥、燒嘴天然氣快切閥、燒嘴煙氣快切閥；其特征在于:所述燃燒系統(tǒng)還包括進(jìn)風(fēng)口與空氣管道連通的冷卻預(yù)混風(fēng)主管，冷卻預(yù)混風(fēng)主管通過多個冷卻預(yù)混風(fēng)支管分別與連通每個蓄熱式燒嘴的天然氣支管連通，在冷卻預(yù)混風(fēng)主管上設(shè)有冷卻預(yù)混風(fēng)主管流量計和冷卻預(yù)混風(fēng)主管流量自動調(diào)節(jié)閥；在每個冷卻預(yù)混風(fēng)支管上設(shè)有燒嘴冷卻預(yù)混風(fēng)快切閥和燒嘴冷卻預(yù)混風(fēng)手調(diào)閥。
[0007]本實用新型進(jìn)一步的技術(shù)方案:所述燃燒系統(tǒng)還包括自動控制系統(tǒng)，自動控制系統(tǒng)包括儀器、儀表、控制器和控制電纜，所述冷卻預(yù)混風(fēng)主管流量計的信號輸出端與自動控制系統(tǒng)的信號輸入端連接，自動控制系統(tǒng)的信號輸出端分別與燒嘴助燃空氣快切閥、燒嘴天然氣快切閥、燒嘴煙氣快切閥、冷卻預(yù)混風(fēng)主管流量自動調(diào)節(jié)閥和燒嘴冷卻預(yù)混風(fēng)快切閥的信號輸入端連接。
[0008]本實用新型較優(yōu)的技術(shù)方案:所述冷卻預(yù)混風(fēng)主管流量計設(shè)置在冷卻預(yù)混風(fēng)主管靠近進(jìn)風(fēng)口的一端，冷卻預(yù)混風(fēng)主管流量自動調(diào)節(jié)閥設(shè)置在冷卻預(yù)混風(fēng)主管流量計的后方靠近冷卻預(yù)混風(fēng)支管的一端。
[0009]本實用新型較優(yōu)的技術(shù)方案:所述燒嘴冷卻預(yù)混風(fēng)手調(diào)閥設(shè)置在冷卻預(yù)混風(fēng)支管靠近與天然氣支管連接的一端，燒嘴冷卻預(yù)混風(fēng)快切閥設(shè)置在冷卻預(yù)混風(fēng)支管靠近與冷卻預(yù)混風(fēng)主管連接的一端；所述燒嘴天然氣快切閥設(shè)置在天然氣支管靠近與天然氣管道連接的一端。
[0010]本實用新型所述燃天然氣單蓄熱乳鋼加熱爐燃燒系統(tǒng)的燒嘴成對布置，每對燒嘴在一個換向周期內(nèi)，其中一個燒嘴供天然氣與助燃空氣在爐膛內(nèi)混合燃燒，產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^另一個燒嘴將煙氣排出；通過換向，下一個周期，另一個燒嘴供天然氣與助燃空氣在爐膛內(nèi)混合燃燒，第一個燒嘴將煙氣排出。燒嘴中有蓄熱體，在燒嘴的燃燒期間，冷助燃空氣與高溫蓄熱體換熱，助燃空氣溫度提高(達(dá)到約1000°c )后進(jìn)入爐膛，同時蓄熱體溫度下降(達(dá)到約200°C);在燒嘴的排煙周期，爐膛內(nèi)的高溫?zé)煔馀c冷蓄熱體換熱，蓄熱體溫度提高(達(dá)到約1050°C，同時高溫?zé)煔鉁囟认陆?達(dá)到約150°C )后經(jīng)引煙風(fēng)機(jī)排出廠房外。
[0011]本實用新型從總供風(fēng)管引出一根分管，即冷卻預(yù)混風(fēng)主管，該主管為所有燒嘴提供冷卻預(yù)混風(fēng)。并在冷卻預(yù)混風(fēng)主管上設(shè)置流量自動調(diào)節(jié)閥、流量測量孔板，信號引入操作系統(tǒng)，對流量進(jìn)行自動調(diào)節(jié)控制；在每個燒嘴前設(shè)有冷卻預(yù)混風(fēng)支管，并在每個支管上設(shè)置自動開關(guān)閥(可為電磁閥或氣動快切閥等)、手動調(diào)節(jié)閥，自動開關(guān)閥的信號引入操作系統(tǒng)進(jìn)行自動開關(guān)控制。實現(xiàn)了冷卻預(yù)混風(fēng)與天然氣流量匹配開關(guān)控制，對冷卻預(yù)混風(fēng)進(jìn)行流量計量與流量自動調(diào)節(jié)進(jìn)行控制，從而達(dá)到真正節(jié)能的目的。
【附圖說明】
[0012]圖1是現(xiàn)有的燃燒系統(tǒng)示意圖；
[0013]圖2是本實用新型所述的燃燒系統(tǒng)示意圖。
[0014]圖中:1 一空氣管道，1-1 一空氣支管，2—天然氣管道，2-1—天然氣支管，3—煙氣管道，3-1—煙氣支管，4一鼓風(fēng)機(jī)，5—引煙風(fēng)機(jī)，6—蓄熱式燒嘴，7—燒嘴助然空氣快切閥，8—燒嘴天然氣快切閥，9 一燒嘴煙氣快切閥，10—冷卻預(yù)混風(fēng)主管流量計，11 一冷卻預(yù)混風(fēng)主管流量自動調(diào)節(jié)閥，12—燒嘴冷卻預(yù)混風(fēng)快切閥，13—燒嘴冷卻預(yù)混風(fēng)手調(diào)閥，14 一冷卻預(yù)混風(fēng)主管，14-1 一冷卻預(yù)混風(fēng)支管，15—鋼還進(jìn)入通道，16—冷卻預(yù)混風(fēng)進(jìn)入管。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)一步說明。如圖2所示的一種節(jié)能環(huán)保型燃天然氣單蓄熱乳鋼加熱爐燃燒系統(tǒng)，包括空氣管道1、天然氣管道2、煙氣管道3、鼓風(fēng)機(jī)4、引煙風(fēng)機(jī)5和多對蓄熱式燒嘴6，燃天然氣單蓄熱乳鋼加熱爐燃燒系統(tǒng)的燒嘴成對布置，每對燒嘴在一個換向周期內(nèi)，其中一個燒嘴供天然氣與助燃空氣在爐膛內(nèi)混合燃燒，產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^另一個燒嘴將煙氣排出；每個蓄熱式燒嘴6分別通過空氣支管1-1、天然氣支管2-2、煙氣支管3-1與空氣管道1、天然氣管道2、煙氣管道3連通，鼓風(fēng)機(jī)4和引煙風(fēng)機(jī)5分別設(shè)置在空氣管道I和煙氣管道3的進(jìn)氣口，由空氣管道I提供空氣，天然氣管道2供應(yīng)天然氣，煙氣管道3排除煙氣；為了方便控制，在每個空氣支管1-1、天然氣支管2-2、煙氣支管3-1上分別設(shè)有燒嘴助燃空氣快切閥7、燒嘴天然氣快切閥8、燒嘴煙氣快切閥9。
[0016]如圖2所示，所述燃燒系統(tǒng)還包括進(jìn)風(fēng)口與空氣管道I連通的冷卻預(yù)混風(fēng)主管14，冷卻預(yù)混風(fēng)主管14通過多個冷卻預(yù)混風(fēng)支管14-1分別與連