◆322· 北京科技大学学报 2003年第4期 从炉子热平衡来看，钢坯带走的有效物理热 (2)加热炉的主要技术经济指标均超过了特 占总给热量的65.05%，炉子热效率为67.21%，大 等工业炉的标准.热装钢坯时，单位能耗为0.879 大超过特等炉标准.提供给炉子的主要热来源是 GJ,炉子热效率为67.21%，生产周期内产量为 煤气燃烧的化学热，占总供热的75.66%：而热送 88.8th,各蓄热箱的排烟温度均160℃以下. 钢坯供热次之，占总供热的20.88%，两项合计占 (3)燃烧产物中有害成分NO,SO2,C0等的 总供热的96.54%.损失的热量中以步进梁冷却水 排放均在10-级（体积分数），平均在40×106以下. 带走热量最多，占总供热的1191%；炉子逸气损 表明预热后的高温燃料是在低氧浓度区域内燃 失热次之，占总热量的10.0%：烟气带走的物理热 烧的，即实现了高温空气燃烧、NO的极限排放. 仅占总供热的3.44%.这说明蓄热式燃烧系统回 收烟气余热效果很好，同时也验证了因煤气压力 参考文献 波动带来的炉压波动，使得炉子逸气损失热偏 1蔡九菊，饶荣水，于庆波，等.填充球蓄热室阻力特性 高 的实验研究[).钢铁，1998,33(6：57 从污染物排放控制来看，燃烧产物中有害成 2许维成，林揆新.蓄热式技术在加热炉上的应用[ 工业加热，2001,23(459 分NO.,SO2,C0等的排放均在10级（体积分数）， 3 Hongfeng Bi,Ajay L Agrawal.Study of autoignition of 平均在40×10-以下，表明预热后的高温燃料是 natural gas in diesel environments using computational 在低氧浓度区域内燃烧的，即实现了高温空气燃 fluid dynamics with detailed chemical kinetics [J].Com- 烧、NO,的极限排放. bust Flame,1998,11(3):25 尽管从炉子的主要技术经济指标来看，炉子 4童年庆，袁玉琢.蓄热式燃烧技术在步进加热炉上 的各项指标均大大超过特等炉标准，但炉子存在 的应用[0.工业加热，2002,24(2：39 一些问题需要完善改进，其中蓄热式燃烧系统的 5于庆波，案勒，蔡九菊，等.蓄热式燃烧技术的应用与 进一步优化设计是今后不断完善和提高高温空 发展.节能，1998,8：3 气燃烧技术在轧钢加热炉上应用水平的关键所 6蔡九菊，于娟，于庆波，等陶瓷球蓄热室传热特性的 研究[).钢铁，1999,34(2)55 在 7吴光亮，朱荣，李士琦，等.高温低氧空气燃烧HTAC) 技术在我国冶金炉窑中的应用[).工业加热，2002 4结论 24(4):6 8杨湘，程素森，郭汉杰，等，蓄热式加热炉流场的数 (1)采用高温低氧燃烧技术设计的蓄热燃烧 值模拟[).北京科技大学学报，2003,25(2：135 系统可满足唐山钢铁集团公司高速线材厂一车 9吴光亮，朱荣，刘润藻，等.高温低氧燃烧HTAC)中的 间轧制生产的要求，达到了加热炉高效节能、运 反应工程问题，[).包头钢铁学院学报，2002,21(3： 行可靠、清洁环保之目的 203 Application of the High-Temperature Low-Oxygen Combustion Technology in Tanggang High-Speed Wire Mill WU Guangliang',LI Shigi,GUO Hanjie,ZHU Rong",YANG Xiang",LI Shuanglai,CHU Jiandong 1)Metallurgical Engineering School,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Tanshan Iron and Steel Co Ltd, Tangshan 063000,China ABSTRACT In order to achieve high efficiency,energy saving and low contamination emission for a reheating furnace with the high-temperature low-oxygen combustion technology,a regenerative combustion system of the fur- nace was designed by the way of numerical simulation,and a set of patent technologies was developed by the theory of metallurgical reaction engineering.A applied result of the patent technologies in Tanggang High-Speed Wire Mill indicated that the energy consume is 0.879 GJ/t,the thermal efficiency of the furnace exceeds 67%,the temperature of emission exhaust gas from the regenerator is below 160C,and the NO,content in exhaust gas is less than 40x 10-in volumic fraction. KEY WORDS high-temperature air combustion;regenerative combustion system;low NO,emission;heating fur- nace of rolling steel￾ ￾￾￾ ￾ 北 京 科 技 大 学 学 报 ￾￾￾ 年 第 ￾期 从 炉 子 热 平 衡 来 看 ， 钢 坯 带 走 的有 效物 理 热 占总给 热 量 的 ￾ ￾ ￾￾ ， 炉 子 热 效率 为 ￾￾￾￾ ， 大 大超 过特 等 炉标准 ￾ 提供给 炉 子 的主 要 热 来源 是 煤气 燃烧 的化 学 热 ， 占总供热 的 ￾￾￾￾ ￾ 而 热 送 钢 坯 供 热 次之 ， 占总供 热 的 ￾￾￾￾ ， 两 项 合 计 占 总供 热 的 ￾ ￾ ￾￾ ￾ 损 失 的热 量 中以步进梁 冷 却 水 带走 热 量 最 多 ， 占总 供 热 的 ￾ ￾ ￾￾ ￾ 炉 子 逸气 损 失热 次之 ， 占总热 量 的 ￾￾￾￾ ￾烟 气 带走 的物 理 热 仅 占总 供 热 的 ￾￾￾ ￾ 这 说 明蓄 热 式燃 烧 系 统 回 收烟 气 余 热 效 果很 好 ， 同 时也验 证 了因煤 气 压 力 波动 带 来 的 炉 压 波 动 ， 使得 炉 子 逸气 损 失热 偏 高 ￾ 从 污 染物 排 放控 制 来 看 ， 燃烧产物 中有 害成 分 ￾￾ ￾ ， ￾￾ ， ￾￾ 等 的排 放 均 在 ￾￾“ 级 ￾体积 分 数 ￾ ， 平 均 在 ￾￾￾￾ 一‘ 以下 ， 表 明预 热 后 的高温 燃 料 是 ￾ 在低氧浓度 区域 内燃烧 的 ， 即实现 了高温 空气 燃 烧 、 ￾￾ 泥 的极 限排 放 ￾ 尽 管从 炉 子 的主 要 技 术 经 济 指 标 来 看 ， 炉 子 的各 项 指标 均 大 大 超 过特 等炉 标准 ， 但 炉 子 存 在 一 些 问题 需 要 完 善 改进 ， 其 中蓄热 式燃烧 系 统 的 进 一 步 优 化 设 计 是 今 后 不 断 完善 和 提 高 高温 空 气 燃 烧 技 术 在 轧 钢 加 热 炉 上 应 用 水 平 的关 键 所 在 ￾ ￾￾加 热 炉 的主 要 技 术 经 济 指 标 均 超过 了特 等 工 业 炉 的标 准 ￾ 热 装 钢 坯 时 ， 单位 能耗 为 ￾￾￾ ￾￾八 ， 炉 子 热 效 率 为 ￾￾￾￾ ， 生产 周 期 内产 量 为 ￾ ￾ ￾亦 ， 各蓄 热箱 的排 烟温 度均 ￾￾℃ 以下 ￾ ￾￾燃 烧 产 物 中有 害成 分 ￾￾ 名 ， ￾￾￾， ￾￾ 等 的 排 放 均 在 ￾￾“ 级 ￾体积 分 数￾ ， 平 均在 ￾￾ ￾￾ ‘ 以下 ￾ 表 明预 热 后 的 高温燃 料 是 在低 氧 浓 度 区 域 内燃 烧 的 ， 即 实 现 了高温 空气 燃烧 、 ￾￾ 的极 限排放 ￾ ￾ 结 论 ￾ 采用 高温 低 氧 燃烧 技 术 设 计 的蓄 热 燃 烧 系 统 可 满 足 唐 山钢 铁 集 团 公 司 高速 线 材 厂 一 车 间轧 制 生 产 的要 求 ， 达 到 了加 热 炉 高效 节 能 、 运 行 可 靠 、 清 洁 环 保 之 目的 ￾ 参 考 文 献 ￾ 蔡九 菊 ， 饶 荣 水 ，于庆 波 ， 等 ￾ 填 充球蓄 热 室 阻 力特性 的实验 研 究￾￾￾ ￾ 钢 铁 ， ￾￾￾￾ ， ￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾ 许 维成 ， 林摆 新 ￾ 蓄 热 式 技术在加 热 炉上 的应用 ￾ ￾ 工 业加 热 ， ￾￾￾￾ ， ￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾￾ ， ￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾甘￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾ ￾刀 ￾ ￾￾￾ ￾ ￾￾￾ ￾￾￾ ￾， ￾￾￾￾ ， ￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾ 童 年 庆 ， 袁玉 琢 ￾ 蓄 热 式燃烧技 术在步进加热 炉 上 的应 用 ￾￾￾ ￾ ￾ 业 加 热 ， ￾￾￾￾ ， ￾￾￾￾￾￾￾ ￾ 于 庆 波 ，秦勒 ，蔡 九菊 ， 等 ￾ 蓄 热 式 燃烧技术 的应 用 与 发展￾ ￾ 节 能 ， ￾￾ ， ￾￾￾ ￾ 蔡九菊 ， 于 娟 ， 于庆波 ，等 ￾ 陶瓷球蓄热 室 传热特性 的 研 究￾￾￾ · 钢铁 ， ￾￾￾￾ ， ￾￾￾￾￾￾￾ ￾ 吴光亮 ，朱荣 ， 李 士琦 ， 等 ￾ 高温低氧 空气燃烧￾￾￾￾ 技 术在 我 国冶 金 炉 窑 中的应 用 田 ￾ 工 业加 热 ， ￾￾￾￾， ￾￾￾￾￾￾￾ ￾ 杨湘 ， 程素 森 ， 郭 汉 杰 ， 等 ￾ 蓄 热 式加 热 炉 流 场 的数 值模拟 ￾￾￾ ￾ 北京科技大 学 学报 ， ￾￾￾￾ ， ￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾ 吴 光亮 ， 朱荣 ， 刘润 藻 ，等 ￾ 高温低氧燃烧归￾￾ 中的 反 应 工 程 问题 ， ￾ ￾ 包 头钢 铁 学 院学报 ， ￾￾￾ ， ￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾￾ 一 ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾ 一 ￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾妞￾￾￾￾￾￾￾￾￾ 一 ￾￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾ 牙￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾’ ， ￾ ￾￾，￾￾￾￾ ￾可￾￾￾ ， ￾万￾ ￾口心气￾￾￾ ￾ ￾￾罗 ， ￾ ￾￾￾￾￾， ￾￾￾￾ ￾￾喇 ￾￾￾￾￾￾切屯￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ， ￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾盯 ￾￾￾￾ ， ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾ ， ￾￾￾￾￾ ￾￾￾吐招￾￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾ ， 毛坦￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾ ， ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾ ￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾， ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾田叭￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾ 五坟￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾一￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾材￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾， ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾ ￾甘 ￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾ ￾￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾’ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾切￾￾￾￾ ￾朗￾￾￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾ 工￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾ 加￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾理卿 ￾￾￾￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾八 ， ￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ， ￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾ ， ￾￾￾￾ ￾￾ ￾ ￾￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾ ￾￾ 一 ‘ ￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾ 一 ￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾叮 ￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾