高炉热风炉结构与性能简介 条件下获得高热风温度的热风炉，也就是能实现蓄热体中燃烧的热风炉，就是一件极为迫切的事情，需要尽快地认识到它在节能高效（排烟温度低）环保（燃烧温度低）与高风温（蓄热体温度高）上突出的优越性用能，并在逐步的实践中去完善。 3-3-3热风炉实现多孔介质燃烧的步骤 向燃烧室堆砌作为蓄热体的格子砖：在现有的热风炉中将一部分蓄热体堆放在现有的燃烧室中，减少燃烧室空间，为没有完全燃烧的煤气与空气提供一个在其中继续燃烧的环境，以获得部分高温蓄热量。即使没有残余燃烧发生,而突出在炉膛中的格子砖也能在炉膛热辐射和高温烟气的与之换热中获得更多的高温热量。整体而言，上部格子砖温度的提高，以及高温蓄热体的蓄热量的增加，必然提高热风的温度和延长热风炉的送风时间。实际运行效果表明，此举能改善燃烧环境、提高热风温度、延长送风时间。在对某些球床热风炉的技术改造中就是这样做的。除采用煤气与空气快速混合、上喷折返、回流预热的燃烧技术外，蓄热体的向上堆放造成了部分燃烧过程在蓄热体中完成，实现了煤气与助燃空气均不预热的前提下的1240℃左右的平均风温，最高风温可达1280℃，最高拱顶温度为1360℃。突破了该型热风炉助燃空气单预热热风温度1220℃左右的界限，使用效果十分显著显。 将蓄热体堆高到占据2/3的燃烧室空间: 在向燃烧空间堆砌多孔蓄热体的过程中，逐步提高堆砌高度，直至将蓄热体格子砖堆满燃烧室2/3以上的空间，其结果是燃烧过程大部分在多孔蓄热体中完成。鉴于多孔蓄热体中接触面积大、换热和蓄热能力强、流动复杂的特征，以及在送风结束后仍然保持较高温度（通常在1200℃以上）和储存大量的高温热量。当预混煤气或者是没有混合煤气与空气进入后就能在其中快速而大量地被预热而着火燃烧， 其燃烧强度要远大于在空间通过烟气预热而着火燃烧的情况。由于大部分燃烧过程在多孔蓄热体中进行，致使多孔蓄热体沿高度方向有更多部位的温度接近于燃烧温度。如果气流组织合理在多孔蓄热体中还能存在超焓燃烧过程，出现多孔蓄热体中的温度甚至超过理论燃烧温度的现象。显然，高温蓄热带来的直接效果就是在燃烧温度并不高的前提下实现高的热风温度，有效提高了热风的品位。这就为实现在1400℃左右的燃烧温度下获得1300℃以上的高热风温度提供了实现的方向和炉型结构。 无燃烧室和燃烧器的新型热风炉：这是一种彻底实现多孔介质燃烧技术的新型热风炉，只有一个或多个煤气与空气的预混合装Z，将预混气对称喷入热风炉上部蓄热体中，燃烧后的烟气将继续向下与多孔蓄热体进行热交换，最后进入烟道管流出热风炉。送风过程反向进行，冷风经蓄热体加热后从蓄热室上部或顶部流出，进入热风管送往高炉。当预混气进入多孔蓄热体上部时，受到送风后的高温多孔蓄热体的快速预热而燃烧，多孔蓄热体大量的储热能够使大量的预混气获得高的温度，这必然出现超焓燃烧过程，多孔蓄热体的温度达到燃烧温度，甚至局部超过是很正常的。在这种情形下以1400℃左右的燃烧温度而达10 高炉热风炉结构与性能简介 到1350℃左右的热风温度也就成为可能。从本质上讲，新型热风炉与原结构的热风炉采取堆高格子砖，促成多孔蓄热体中燃烧过程的发生，其思路是一样的，但其效果是不一样的。最大的差别在于新型热风炉已经没有燃烧室，也没有实际意义上的燃烧器，蓄热室就是燃烧室，多孔蓄热体就是燃烧器。结果显而易见，热风炉的投资成本降下来了（大约20～30%），热风炉的热稳定性也增强了（温度分布更为均匀，过程中因气流热容小而产生温度波动不再会出现）。 总之，借助多孔介质燃烧技术来引领高炉热风炉的发展方向，实现热风炉从空间燃烧方式向多孔介质燃烧方式的转变，实现在燃烧温度不高的前提下为高炉输送温度尽可能高的热风。这是当前节能环保的需要，这是高炉节焦增产的需要，也是节省初投资和减少高品位耐材用量的实际需要。所以新型无燃烧装Z的多孔蓄热体中燃烧与传热的热风炉有其广阔的发展前景，必然逐步取代现有的以空间燃烧方式为特征的各种热风炉。 4、典型热风炉的结构与性能
从高炉热风炉的分类可知，不外乎是外燃式热风炉、内燃式（侧燃式）热风炉以及顶燃式热风炉三个大的类型结构，下面不妨就其结构特征与热工性能进行简要的分析。 4-1内燃式热风炉
内燃式（侧燃式）热风炉的基本结构是由炉衬（墙）、燃烧室、蓄热室、炉壳、炉篦子、支柱、管道及阀门等组成，由于燃烧室和蓄热室是平行布Z在同一炉壳内，它们之间用隔墙隔开。内燃式（侧 燃式）热风炉的工作原理是，煤气和空气由管道经阀门送入燃烧器并在燃烧室内燃烧，燃烧的热烟气向上运动经过拱顶时改变方向，再向下穿过蓄热室，然后进入大烟道经烟囱排入大气。在热烟气穿过蓄热室时，将蓄热室内的格子砖加热。格子砖被加热并蓄存一定热量后，热风炉停止燃烧，转入送风。送风时冷风从下部冷风管道经冷风阀进入蓄热室，空气通过格子砖时被加热，经拱顶进入燃烧室，再经热风出口、热风阀、热风总管送至高炉。 4-1-1内燃式热风炉的结构与性能的优劣 内燃式热风炉主要的优点是： ? 相对于外燃式热风炉，其结构相对简单，建设费用较低，占地面积较小； 11 图2内燃式热风炉结构示意图 高炉热风炉结构与性能简介 ? 热风炉主要操作设备位Z较低，管理方便，尤其是在自动化程度不高的热风炉系统，其优越性更加明显； ? 热风管路设Z较低，使得热风管路系统的结构较为简单，有效节省了投资成本，且热风管路简单也减少了热风炉系统故障的发生率。 内燃式热风炉的主要缺陷是： ? 燃烧器设Z在热风炉下部致使燃烧室成为管状结构，加大了出现燃烧震荡的几率（可通过雷诺数调节、或变直径的的砌筑消除）； ? 燃烧室与蓄热室间的隔墙结构设Z不当，没有处理好两侧温度在燃烧与送风不同阶段的变化，因而极易损坏，再加上燃烧震荡的作用，其破坏的程度得以加剧； ? 由于燃烧器远离蓄热室，且燃烧过程几乎属于长焰燃烧范畴，燃烧后的高温烟气要达到蓄热室的路径太长，于是因燃烧过程长、燃烧强度低、燃烧温度低而导致热风温度不易提高； ? 如果如上所述，还出现隔墙损坏，势必导致在燃烧阶段燃烧烟气提前通过隔墙进入蓄热室，而送风阶段冷风提早进入燃烧室后由热风管道进入高炉，这就是内燃式热风炉的气流短路现象，这不仅降低了热风温度也会导致热风炉炉箅子温度过高。 从上分析不难看出，内燃式热风炉的缺陷要远大于其优点，随着操作自动化技术的进步，随着高炉冶炼向高效、节能、高风温方向发展，热风炉炉型也逐步向顶燃式热风炉方向转变。因此，如何对传统的使用量颇大的内燃式热风炉进行技术改造，使之也站在高风温热风炉的行列，就是一件不容忽视的技术改造工程。 4-1-2内燃式热风炉的改造途径
从目前对内燃式热风炉进行技术改造的情况看如下的技术方案均为可行。 12 高炉热风炉结构与性能简介 ? 改变燃烧器的结构与安放位Z，将一个环形燃烧器放Z在原燃烧室的出口处，助燃空气在原燃烧室中向上流动从中部进入燃烧器，煤气用管路引致燃烧室上部的燃烧室，进入燃烧器中的煤气分配环道，并垂直喷射进入燃烧室且与助燃空气相互混合，再经预热而着火燃烧；燃烧后的烟气通过拱顶调节进入蓄热室的蓄热体中；为了获得均匀进入蓄热体的气流分布，这里通过拱顶燃烧室中格子砖的堆放形状来实现气流的均匀分布以及烟气回流的再预热作用； ? 燃烧室中砌筑独立墙体，为了防止燃烧室与蓄热室间的隔墙结构的损坏，加强燃烧室结构的独立性和稳定性是一个行之有效的改进办法，具体实施时就是燃烧室在原有基础上从下到上砌筑圆形或椭圆形截面的独立墙，这样做的结果有效减少了气流互串可能性，并增强了隔墙的保温性能，由此也使得燃烧温度会得到相应地提高；同时结合拱顶内格子砖的堆放，改变气流结构提高格子砖的利用率，如能使用格孔互通的结构效果会进一步提高；
? 上Z气流混合的燃烧器，废弃原有的下部燃烧器，在拱顶上设Z陶瓷燃烧器，使得原有的燃烧室仅仅承担输送热风的热风管作用；上Z的燃烧器为钟罩形结构，煤气与空气通过其中的气流分配环道经喷嘴进入燃烧器中，并在其中混合与预热、着火与燃烧，之后进入拱顶燃烧室，再进入蓄热室的格子砖中；这样的改动比较大，需要动煤气与空气管路与阀门，且要重新设计燃烧器和砌筑原来的管状燃烧室以克服气流互串的缺陷；改进的结果取决于顶Z燃烧器的混合与气流组织的好坏，如果采用非旋流的喷嘴气流对冲混合的模式，并按锥形结构堆放格子砖，其性能会得到极大的提高； 图2内燃式改造方案之一结构图
13 高炉热风炉结构与性能简介 ? 沿蓄热室环墙设Z大型的环形燃烧器，同样是废弃原有的下部燃烧器，在蓄热室环墙上设Z大型环形陶瓷燃烧器，使得原有的燃烧室仅仅承担输送热风的热风管作用；大型环形燃烧器为圆筒形结构，煤气与空气通过其中的气流分配环道经喷嘴垂直向上进入拱顶燃烧室中，并在其中混合与预热、着火与燃烧，之后折返进入蓄热室的格子砖中；这样的改动也是比较大的，但炉壳可以不加以改动，煤气与空气管路与阀门要重新设Z，而且需要重新设计燃烧器和砌筑原来的管状燃烧室以克服气流互串的缺陷；改进的结果取决于环形燃烧器的参数设计，如果设计合理会取得较好的效果，否侧会图2a内燃式改造方案之二的结构图
出现气流混合不佳、回流涡旋不能形成，从而导致燃烧状态变差和大量的混合气流直接进入格子砖中燃烧，如果蓄热体不是采用硅质格子砖而是高铝质格子砖，就会出现格子砖渣化，甚至下部粘土质格子砖的瓷化，最后只能停炉检修，导致改进失败；由于上部空间狭小，设Z环形燃烧器有难度，这势必要采用收缩尺寸的办法对炉墙结构进行处理，这样结构的稳定性也是一件令人担忧的事情。 从上述分析可见，前两个方案改动很小，充分利用原有结构特征进行相应的改进，其投入费用低却能取得较好的使用效果；两者相比前者就更为好一些，燃烧过程得到有效缩短，且还存在部分蓄热体燃烧的情况，故上部格子砖一定要采用硅质格子砖，以利于提高热风炉的燃烧温度和热风温度。至于后两个方案，相对而言前者更为简单一些，所需的材料也省一些，如果燃烧器设计的合理，实际效果不亚于后者。 内燃式热风炉，走过了它漫长的使用历程，进入了退出历史舞台的状态，或者面临被改造的境地，这是技术发展的必然。因此，实事求是地对其进行技术改进或改造是一件必须要做好的事情。随着多孔介质（蓄热体）燃烧技术的发展，燃烧器结构越来越显得不那么重要的情况下，充分利用内燃式热风炉设计中蓄热体用量偏大、燃烧空间足够的优势，引入蓄热体部分燃烧的理念来获得高风温，就是进行内燃式热风炉改造需要着重考虑的问题。到此也就不难看出笔者将第一方案摆在首要位Z的原因，在能实现同样效果的前提下是没有必要为改成三不像的炉型而增加投资的。 14Server is too busy大城县万纳机械设备有限公司
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热风炉有哪些热工特性
日期： 10:42:34
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目前 热风炉换热器的设计多借鉴工业炉用预热助燃空气的高温换热器，选型多按余热利用换热装置在设计及应用中形成的经验选型。其实热风炉用换热系统与余热利用换热系统在运行时存在较大区别。本文从热工理论出发，介绍了换热系统在热风炉中的重要地位。通过热风炉用换热系统与余热利用换热系统的对比，阐述了热风炉换热系统的热工特性，其中包括：入口烟气温度、出口空气温度。在设计、生产时应注意到热风炉换热系统的这些热工特性，以使生产的热风炉能够达到热效率、温度效率及寿命的优化统一。
生物质热风炉的这些特性就代表了它的重大作用。
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