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軋鋼加熱爐燃燒系統

添加時間：2025-04-28 最后編輯時間:09:15 瀏覽次數：

 

軋鋼加熱爐燃燒系統概述
軋鋼加熱爐用于將鋼坯（板坯、方坯等）加熱至軋制溫度（通常1100~1300℃），其燃燒系統直接影響加熱效率、溫度均勻性、能耗及污染物排放（NOx、CO等）。
1. 軋鋼加熱爐燃燒系統的組成
（1）燃燒器（燒嘴）
  • 常規燒嘴：適用于傳統加熱爐，結構簡單但熱效率較低。
     
  • 高速燒嘴：火焰噴射速度快，增強爐內對流，提高加熱均勻性。
     
  • 低氮燒嘴（如FGR型、分級燃燒型）：減少NOx排放，滿足環保要求。
     
  • 蓄熱式燒嘴（HTAC）：利用蓄熱體回收煙氣余熱，節能30%以上。
（2）燃料供應系統
  • 氣體燃料：天然氣、高爐煤氣（BFG）、焦爐煤氣（COG）、混合煤氣等。
     
  • 液體燃料：重油、柴油（較少使用）。
     
  • 固體燃料：煤粉（部分老式加熱爐）。
（3）助燃空氣系統
  • 風機、風道、調節閥等，確保燃燒充分。
     
  • 部分系統采用富氧燃燒或預熱空氣（如蓄熱式燃燒）。
（4）控制系統
  • PLC/DCS：調節空燃比、爐溫、爐壓等參數。
     
  • 智能燃燒控制（如AI優化燃燒模型）。
（5）排煙與余熱回收系統
  • 換熱器：預熱助燃空氣或煤氣。
     
  • 余熱鍋爐：回收煙氣熱量發電或供熱。
     
  • 脫硝裝置（SCR/SNCR）：進一步降低NOx排放。
2. 軋鋼加熱爐燃燒系統的關鍵要求
（1）加熱均勻性
  • 避免鋼坯局部過燒或欠熱，影響軋制質量。
     
  • 采用平焰燒嘴或高速燒嘴增強爐內氣流循環。
（2）高效燃燒與節能
  • 提高燃燒效率，減少燃料浪費。
     
  • 蓄熱式燃燒（HTAC）可節能30%~50%。
（3）低NOx排放
  • 采用低氮燃燒技術（分級燃燒、FGR、預混燃燒等）。
     
  • 滿足超低排放標準（如中國標準：NOx＜150mg/m³）。
（4）適應多種燃料
  • 鋼廠副產煤氣（高爐煤氣、焦爐煤氣）的合理利用。
     
  • 部分加熱爐采用雙燃料系統（天然氣備用）。
（5）自動化與智能化
  • 動態燃燒控制：根據鋼種、規格調整加熱曲線。
     
  • 數字孿生：模擬優化燃燒過程。
3. 軋鋼加熱爐燃燒系統的常見類型
（1）常規燃燒系統
  • 適用于小型加熱爐，結構簡單，但熱效率低，NOx排放高。
（2）蓄熱式燃燒系統（HTAC）
  • 技術特點：
    • 成對布置蓄熱燒嘴，交替燃燒/排煙，回收煙氣余熱。
       
    • 助燃空氣預熱至1000℃以上，大幅提高熱效率。
       
  • 優勢：
    • 節能30%~50%，NOx排放較低（＜150mg/m³）。
       
    • 適用于大型連續加熱爐（如板坯加熱爐）。
       
  • 缺點：
    • 投資成本高，維護較復雜。
（3）低氮燃燒系統
  • 技術方案：
    • 分級燃燒：燃料/空氣分階段供給，降低火焰溫度。
       
    • 煙氣再循環（FGR）：降低燃燒區氧濃度。
       
    • 預混燃燒：燃料與空氣充分混合，減少高溫區。
       
  • 適用場景：
    • 環保要求嚴格的地區（如歐盟、中國重點區域）。
（4）高速燃燒系統
  • 技術特點：
    • 火焰噴射速度高（100~200m/s），增強爐內對流。
       
  • 優勢：
    • 加熱均勻，減少黑印（溫度不均導致的軋制缺陷）。
       
    • 適用于步進式、推鋼式加熱爐。
（5）富氧燃燒系統
  • 技術特點：
    • 助燃空氣中O₂濃度＞21%，提高燃燒效率。
       
  • 優勢：
    • 減少煙氣量，降低排煙熱損失。
       
  • 缺點：
    • 需配套制氧設備，運行成本較高。
4. 燃燒系統的優化方向
  1. 智能燃燒控制：
    • 采用AI算法動態優化空燃比，減少氧化燒損。
       
  2. 余熱深度利用：
    • 結合熱管換熱器或ORC發電系統，提高能源利用率。
       
  3. 氫能應用：
    • 探索氫混合燃燒，減少碳排放（如H₂+天然氣）。
       
  4. 數字孿生技術：
    • 虛擬仿真優化燃燒參數，降低調試成本。
5. 典型供應商（參考）
廠商 主要技術特點
霍尼韋爾（Honeywell） 智能燃燒控制、低氮解決方案
西門子（Siemens） 高速燒嘴、數字化燃燒管理
日本中外爐（Chugai Ro） 蓄熱式燃燒（HTAC）技術領先
中國中冶（MCC） 大型加熱爐EPC總包經驗豐富
總結
軋鋼加熱爐燃燒系統的選擇需綜合考慮：
✅ 燃料類型（天然氣、高爐煤氣、混合煤氣等）
✅ 加熱均勻性（高速燒嘴或蓄熱式燃燒）
✅ 環保要求（低NOx、超低排放）
✅ 節能需求（余熱回收、蓄熱式燃燒）
如果需要更具體的燃燒系統方案或設備選型建議，可以提供加熱爐類型（步進式、推鋼式等）、產能、燃料種類等信息，我可以進一步分析推薦合適的技術方案。