根據溫度變化規律,可以從蓄熱室內溫度為500℃~600℃范圍的高度設置旁通煙道,引出一部分煙氣,經高溫換熱器將助燃空氣預熱至350℃~400℃。預熱后的煙氣再與熱風爐廢氣混合,通過低溫換熱器將煤氣預熱至200℃。該工藝同樣能夠取得良好的使用效果。
相比之下,采用蓄熱室低溫區煙氣進行預熱助燃空氣的方法是可行的,不僅可以提高空氣和煤氣溫度,同時又可以提高低溫區煙氣利用率,不需要額外的燃料消耗,完全利用自身煙氣預熱,符合節能減排的要求。
在爐箅子結構和材質不變的情況下,低溫區煙氣預熱技術的排煙溫度高,空氣和煤氣的預熱溫度也高,能達到300℃左右,可輕易實現高溫雙預熱。以單一高爐煤氣為燃料,風溫可達1200℃以上。
該系統結構簡單、穩定可靠,除增加的管道切斷閥外,無需增加設備,投資費用遠遠小于輔助預熱爐和附加燃燒爐技術。而且操作簡單,與普通熱風爐相同,不需要輔助預熱和附加燃燒爐那樣復雜的工藝流程。該系統具有一定的獨立性,風溫提升效果顯著,同樣適用于熱風爐改造,具有很高的性價比。
對熱風系統的影響和相應措施
低溫區煙氣預熱系統一旦其燃燒室流量分布確定后,通過格子磚各孔道的流量很難再有所變化,這樣會使用于低溫區預熱的煙氣量過小。面對這種情況,可以在分流區域配合使用特制的開孔格子磚。煙氣通過格子磚進行水平流通,流量會重新分布,以此達到分流、溫度均勻分布的目的。
對于系統蓄熱室下部煙氣量減少、對流減弱的情況,可以通過使用高效格子磚、高輻射納米涂層等手段加強蓄熱體的蓄熱能力。通過控制送風時間和燒爐時間之比,確定合理的操作方式。在燃燒室高熱負荷運行下,蓄熱室中氣體標態流速可以選取較大數值,從而增強蓄熱體與氣流間的傳熱強度,進而有效減少單位鼓風量的蓄熱體材料重量,有效節省建設投資。
采用高效板式預熱器,能夠長期穩定工作而不失效,在耐高溫方面和耐低溫腐蝕方面都具有優勢。板式預熱器的壽命大于10年,無論是在節能減排、提高風溫方面,還是在長周期安全運行方面,都有較大的實際意義。
提高熱風爐拱頂溫度以后,一方面要采取防腐蝕措施;另一方面是限制燃燒期火焰溫度,一般在1250℃~1300℃高風溫熱風爐的生產中,都建議將拱頂溫度控制在1420℃以內,以防止晶界應力腐蝕和對環境的污染。
隨著風溫的升高,送風管路系統成為制約高爐接受高風溫的薄弱環節,必須糾正系統的不合理設計,以適應高風溫的要求。管道結構要滿足低應力、定向膨脹的長壽要求。孔口采用新型組合磚結構,強化該部位的整體性和穩定性。