蓄熱式加熱爐問答(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煙氣顯熱是通過蓄熱和釋熱頻繁交替變化的熱交換過程回收的。常規(guī)加熱爐煙氣余熱是通過間壁式換熱器連續(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，以及坯料熱裝時可獲得較高的加熱能力。蓄熱式加熱爐的特點是： 1） 充分回收煙氣顯熱不受高溫煙氣溫度的限制，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）預熱到800?lOOO℃，而對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，高溫煙氣一般從爐膛（橫斷面）對面排出。
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，不易實現(xiàn)爐況精控。
7） 高溫煙氣需從燒嘴噴口排出，排出的高溫煙氣與被加熱氣體的水當量之比大于1，若要獲得燒嘴高速射流效應，以采用小斷面噴口為佳，但帶來排煙矛盾，而排煙條件不如供風條件，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，無邊界約束與機械強制混合，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)響應速度。
9） 高溫煙氣橫向流動，爐膛無低溫段，因此不利于改善（常溫坯裝爐的）某些高強性能板坯加熱質(zhì)量。 。
2.蓄熱式加熱爐
蓄熱式加熱爐實質(zhì)上是高效蓄熱式換熱器與常規(guī)加熱爐的結合體，主要由加熱爐爐體、蓄熱室、換向系統(tǒng)以及燃料、供風和排煙系統(tǒng)構成。
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，是煙氣和空氣流動通道的一部分。在加熱爐中，蓄熱室總是成對使用，一臺爐子可以用一對，也可以用幾對，甚至幾十對。
在國內(nèi)的一些大型加熱爐上，最多用到四十幾對。蓄熱式余熱回收的優(yōu)點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，尤其是對低熱值的高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣具有很好的預熱助燃作用，擴展了燃料的應用范圍。因此，爐子燃料消耗量大幅度降低。
對于一般大型加熱爐，可節(jié)能25%~30%；對于熱處理爐，可節(jié)能30%~65%。NOX生成量更低采用傳統(tǒng)的節(jié)能技術，助燃空氣預熱溫度越高，煙氣中NOX含量越大；而采用蓄熱式高溫空氣燃燒技術，在助燃空氣預熱溫度高達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的低氧狀態(tài)下彌散燃燒，沒有火焰中心，因此，不存在大量生成NOx的條件。煙氣中NOx含量低，有利于保護環(huán)境。
金屬氧化燒損低低氧燃燒的另一個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度，強化輻射傳熱，提高爐子產(chǎn)量。
3.蓄熱式加熱爐
蓄熱式加熱爐實質(zhì)上是高效蓄熱式換熱器與常規(guī)加熱爐的結合體，主要由加熱爐爐體、蓄熱室、換向系統(tǒng)以及燃料、供風和排煙系統(tǒng)構成。
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，是煙氣和空氣流動通道的一部分。在加熱爐中，蓄熱室總是成對使用，一臺爐子可以用一對，也可以用幾對，甚至幾十對。
在國內(nèi)的一些大型加熱爐上，最多用到四十幾對。蓄熱式余熱回收的優(yōu)點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，尤其是對低熱值的高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣具有很好的預熱助燃作用，擴展了燃料的應用范圍。因此，爐子燃料消耗量大幅度降低。
對于一般大型加熱爐，可節(jié)能25%~30%；對于熱處理爐，可節(jié)能30%~65%。NOX生成量更低采用傳統(tǒng)的節(jié)能技術，助燃空氣預熱溫度越高，煙氣中NOX含量越大；而采用蓄熱式高溫空氣燃燒技術，在助燃空氣預熱溫度高達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的低氧狀態(tài)下彌散燃燒，沒有火焰中心，因此，不存在大量生成NOx的條件。煙氣中NOx含量低，有利于保護環(huán)境。
金屬氧化燒損低低氧燃燒的另一個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度，強化輻射傳熱，提高爐子產(chǎn)量。
4.蓄熱式軋鋼加熱爐的原理和特點都有哪些
蓄熱式加熱爐1.蓄熱式軋鋼加熱爐原理和特點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)檢測和控制系統(tǒng)，蓄熱式加熱爐對加熱爐溫度、壓力、流量等各個熱工參數(shù)進行檢測和控制，并有顯示和記錄。蓄熱式加熱爐和汽化冷卻分別設置儀表盤，控制系統(tǒng)采用DCS自動控制。蓄熱體可采用陶瓷蜂窩體或陶瓷小球，經(jīng)實際使用，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。換向系統(tǒng)的動作采用PLC控制。換向控制系統(tǒng)主要功能有：定時換向、定溫換向、手動換向、超溫報警、動作異常報警、快切閥異常報警等。換向閥可采用兩位四通、兩位三通、旋轉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，確切地應稱為蓄熱式換熱燃燒技術。
這是一項古老的換熱方式，十九世紀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，換向時間長，操作復雜，逐漸被中心換熱均熱爐和上部單側燒嘴均熱爐所取代。 此后，蓄熱式換熱技術遠離了軋鋼系統(tǒng)的加熱爐。
蓄熱式換熱技術，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熱，達到廢熱回收的效能。
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，蓄熱體必須成對設置。 同時，要有換向裝置完成蓄熱體交替加熱、放熱。
到了二十世紀八十年代，解決了蓄熱體的小型化和換向時間縮短到以分秒計，才使這項古老的換熱技術得以在軋鋼系統(tǒng)的連續(xù)式加熱爐（含步進式加熱爐）上重現(xiàn)廢熱回收的優(yōu)勢，即將空、煤氣雙預熱到1000℃左右，排出廢氣溫度在150℃以下，使廢熱回收率達到極限值。 并且，出現(xiàn)研究高溫空氣燃燒理論與實踐的新領域。
6.蓄熱式加熱爐是有焰燃燒還是無焰燃燒
蓄熱式高溫空氣燃燒技術，在歐美一些國家簡稱HPAC燃燒技術。也稱為無焰燃燒技術。
其工作原理是當常溫空氣由換向閥切換進入蓄熱室1后，在經(jīng)過蓄熱室（陶瓷球或蜂窩體等）時被加熱，在極短時間內(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），高溫熱空氣進入爐膛后，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，同時往稀薄高溫空氣附近注入燃料（燃油或燃氣），這樣燃料在貧氧（2~20%）狀態(tài)下實現(xiàn)燃燒；與此同時爐膛內(nèi)燃燒后的煙氣經(jīng)過另一個蓄熱室（見圖中蓄熱室2）排入大氣，爐膛內(nèi)高溫熱煙氣通過蓄熱體時將顯熱儲存在蓄熱體內(nèi)，然后以150~200°C的低溫煙氣經(jīng)過換向閥排出。工作溫度不高的換向閥以一定的頻率進行切換，使兩個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的誕生使得工業(yè)爐爐膛內(nèi)溫度分布均勻化問題、爐膛內(nèi)溫度的自動控制手段問題、爐膛內(nèi)強化傳熱問題、爐膛內(nèi)火焰燃燒范圍的擴展問題、爐膛內(nèi)火焰燃燒機理的改變等問題有了新的解決措施。
由上所述，蓄熱式空氣燃燒技術的主要優(yōu)勢在于：（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。（2）擴大了火焰燃燒區(qū)域，火焰的邊界幾乎擴展到爐膛的邊界，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，另一方面延長了爐膛壽命。（3）對于連續(xù)式爐來說，爐長方向的平均溫度增加，加強了爐內(nèi)傳熱，導致同樣產(chǎn)量的工業(yè)爐其爐膛尺寸可以縮小20% 以上，換句話說，同樣長度的爐子其產(chǎn)品的產(chǎn)量可以提高20% 以上，大大降低了設備的造價。（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，助燃空氣預熱溫度越高，煙氣中NOX含量越大；而采用蓄熱式高溫空氣燃燒技術，在助燃空氣預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。
