【正文】 通加熱爐相比，都是通過調(diào)整燒嘴熱負(fù)荷來調(diào)節(jié)爐內(nèi)溫度，對于操作人員易于接受。在蓄熱式燃燒技術(shù)方面形成了一套較完善的設(shè)計(jì)思想和方 法，蓄熱式技術(shù)在工業(yè)爐上的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、少污染和高自動(dòng)化水平，達(dá)到了燃燒工業(yè)爐 “ 三高一低 ”( 高爐溫、高煙溫、高余熱回收和低惰性 )的發(fā)展方向的要求。東北大學(xué)、北京科技大學(xué)、機(jī)械部第五設(shè)計(jì)研究院、冶金部鞍山熱能研究院等對此技術(shù)都有研究，但是工業(yè)應(yīng)用很少。 隨著蓄熱式燃燒技術(shù)的進(jìn)步和新型耐火材料的研究開發(fā)，高效蓄熱式余熱回收技術(shù)和高風(fēng)溫燃燒技術(shù)在不斷完善中正走向成熟。新型蓄熱式加熱爐技術(shù)之所以引起普遍重視和迅速推廣應(yīng)用是因?yàn)樗茏畲笙薅鹊幕厥粘鰻t煙氣的熱量，大幅度的節(jié)約燃料、降低成本，還能提高爐子的產(chǎn)量，同時(shí)大大減少二氧化碳和氮氧化物的排放量，有利環(huán)境保護(hù)，因此這項(xiàng)技術(shù)在國際上被稱為 21世紀(jì)的關(guān)鍵技術(shù)之 一。 (5)采用傳統(tǒng)的節(jié)能燃燒技術(shù)，助燃空氣預(yù)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(shù)，在助燃空氣預(yù)熱溫度非常高的情況下， NOX 含量卻大大減少了。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(yīng)。煙氣余熱的 “ 極限 ” 回收，弱化了過?？諝鈱訜釥t總熱效率的影響，擴(kuò)大了燃燒的調(diào)節(jié)范圍，便于燃燒控制。助燃空氣預(yù)熱溫度升高，降低了對燃料熱值的要求，有利于低熱值燃料的有效利用。由于助燃空氣 溫度預(yù)熱到燃料自燃點(diǎn)以上，燃料一進(jìn)人爐內(nèi)就能著火燃燒，提高了燃燒的穩(wěn)定性。 3) 縮小裝置尺寸。盡管助燃空氣預(yù)熱溫度很高，但由于燃燒區(qū)氧濃度降低，火焰體積成倍擴(kuò)大，降低了燃燒的峰值溫度，避免了熱力型 NOx的大量生成，實(shí)現(xiàn)了超低 NOx河北 聯(lián)合 大學(xué) 輕工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 排放 (一般為 61030 ?? ～ 61050 ?? )； (2)低 2CO 排放。煙氣熱回 收效率超過 80%。HRS 的開發(fā)，不僅實(shí)現(xiàn)了煙氣余熱極限回收及 NOx排放量的大幅度降低，而且這種新型燃燒器還引發(fā)產(chǎn)生了一種新的燃燒技術(shù) —— 高溫空氣燃燒技術(shù) HTAC(High Temperature Air Combustion)。為了實(shí)現(xiàn)低 NOx排放，蓄熱體和燒 嘴組成一體聯(lián)合工作，采用兩段燃燒法和煙氣自身再循環(huán)法來控制進(jìn)氣，效果很好。在不銹鋼退火爐、步進(jìn)梁式爐上的應(yīng)用均達(dá)到了預(yù)期的效果，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。隨著蓄熱式燃燒技術(shù)的進(jìn)步和新型耐火材料的研究開發(fā)，高效蓄熱式余熱回收技術(shù)和高風(fēng)溫燃燒技術(shù)在不斷完善中正走向成熟。新型 蓄熱室，采用陶瓷小球或蜂窩體作蓄熱體，其比表面積高達(dá) 200～ 1000m2/m3，比老式的格子磚大幾十倍至幾百倍，因此極大地提高了傳熱系數(shù)，使蓄熱室的體積可以大為縮小。合理解決加熱爐的燃料問題，提高燃料利用率，對于降低能源消耗，減少鋼坯氧化燒損，提高加熱質(zhì)量從而進(jìn)一步提高整個(gè)軋線生產(chǎn)過程的經(jīng)濟(jì)效益，具有非常重要的意 義 本設(shè)計(jì)是指導(dǎo)教師劉克儉根據(jù)包鋼軋鋼廠燃高爐煤氣步進(jìn)梁蓄熱式加熱爐擬題。它是一項(xiàng)既節(jié)能又利于環(huán)保且極具活力的技術(shù)，值得大力推廣和開發(fā)。燃料在這種高溫低氧氣氛中，首先進(jìn)行諸如裂解等重組過程，造成與傳統(tǒng)燃燒過程完全不同的熱力學(xué)條件，在與貧氧氣體作延緩狀燃燒下釋出熱能，不再存在傳統(tǒng)燃燒過程中出現(xiàn)的局部高溫高氧區(qū)。 Keywords: furnace， blast furnace gas， regenerative b ustion， high efficiency and energy saving河北聯(lián)合 大學(xué)輕工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄 III 目 錄 引 言 .................................................. 1 1 緒論 ................................................. 3 蓄熱式燃燒技術(shù)的歷史發(fā)展與現(xiàn)狀 ...................... 3 蓄熱式燃燒技術(shù)的歷史 ............................ 3 蓄熱式燃燒技術(shù)的發(fā)展 ......................... 3 蓄熱式（高溫空氣）燃燒技術(shù)的特點(diǎn) .................... 4 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 ................................... 6 國外研究現(xiàn)狀 ................................... 6 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 ................................... 6 蓄熱式加熱爐發(fā)趨勢及展展望 ......................... 7 開發(fā)與應(yīng)用高溫空氣燃燒技術(shù)的前景 .................... 8 2 初步設(shè)計(jì) ............................................. 9 燃料的選擇 ........................................ 10 加 熱工藝的確定 .................................... 11 爐型選擇 .......................................... 12 料坯布置方式及加熱方式的選擇 ...................... 14 料坯的裝出爐方式 .................................. 15 選擇燃燒裝置的形式及其安裝位置的確定 ............... 15 換熱裝置的形式及其換向系統(tǒng)的確定 ................... 16 爐子供風(fēng)和排煙系統(tǒng) ................................ 18 爐底水管的確定 .................................... 18 爐子的鋼結(jié)構(gòu)及冷卻系統(tǒng)的確定 ...................... 19 爐子的機(jī)械化及自動(dòng)化 .............................. 21 3 技術(shù)設(shè)計(jì) ............................................ 22 燃料燃燒計(jì)算 ...................................... 22 燃料成分及發(fā)熱值 ............................... 22 燃料所需空氣量計(jì)算 ............................ 23 單位燃燒產(chǎn)物的計(jì)算 ............................ 24 河北聯(lián)合 大學(xué)輕工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄 IV 理論燃燒溫度的計(jì)算 ............................ 25 爐膛熱交換計(jì)算 .................................... 25 爐膛尺寸的確定 ................................ 26 金屬出爐參數(shù)的確定 ............................ 26 算各段爐氣平均有效射線行程 ..................... 26 預(yù)定各段爐氣溫度 .............................. 27 計(jì)算各段爐氣黑度 .............................. 28 各段爐頂和爐墻對金屬的輻射角度系數(shù) ............. 28 計(jì)算各段爐氣的平均綜合輻射系數(shù) ................. 28 金屬加熱計(jì)算 ...................................... 29 溫度制度的確定及邊界條件 ....................... 29 均熱段爐氣溫度校核 ............................ 30 金屬加熱的各段熱流密度計(jì)算 ..................... 31 金屬加熱時(shí)間的計(jì)算 ............................ 32 均熱段加熱時(shí)間 ...................................... 35 爐子主要尺寸的確定 .................................. 35 計(jì)算爐子長 度 .................................. 35 爐子結(jié)構(gòu)和操作參數(shù) ............................ 36 爐門數(shù)量和尺寸的確定 .......................... 36 爐膛各部分用耐火材料及其尺寸 的確定 ............. 37 爐底水管結(jié)構(gòu)尺寸 .............................. 38 爐底水管強(qiáng)度計(jì)算 .................................... 39 爐底水管布置特點(diǎn) .............................. 40 爐底水管強(qiáng)度計(jì)算原則 .......................... 41 固定梁和步進(jìn)梁的強(qiáng)度計(jì)算 ....................... 41 爐膛熱平衡和燃料消耗量的計(jì)算 ........................ 49 爐膛熱收入項(xiàng) .................................. 49 爐膛熱支出項(xiàng) .................................. 50 爐膛熱平衡及燃料消耗量的計(jì)算 ................... 61 河北聯(lián)合 大學(xué)輕工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄 V 列爐膛熱平衡表 ................................ 62 爐子工作指標(biāo) .................................. 62 燃燒器的選擇與布置 .................................. 62 選擇依據(jù) ....................................... 62 燒嘴布置情況 ................................... 63 安裝間距的參考值的計(jì)算 ......................... 65 空氣管路的設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................ 65 計(jì)算條件 ....................................... 65 計(jì)算各段管徑 ................................... 66 煤氣管路的設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................ 70 計(jì)算條件 ....................................... 70 計(jì)算各段管徑 ................................... 70 各管道的阻力損失計(jì)算 .............................. 75 管路阻力計(jì)算 .................................. 75 煙道阻力計(jì)算 .................................. 75 風(fēng)機(jī)的選型 ....................................... 76 結(jié) 論 ................................................. 77 參考文獻(xiàn) ............................................... 78 致 謝 ................................................. 80 附 錄 ................................................. 81 河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)引言 1 引 言 高溫空氣燃燒技術(shù)在日、美等國家簡稱為 HTAC 技術(shù)，在西歐一些國家簡稱為 HPAC(Highly Preheated Air Combustion)技術(shù)，亦稱為無焰燃燒技 (Flameless bustion)。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，改善蓄熱式燃燒技術(shù)，節(jié)約了燃料，提高爐子熱效率，提高了產(chǎn)量及產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)減少了對環(huán)境的污染，達(dá)到了節(jié)能減排的目標(biāo)。初步設(shè)計(jì)對加熱爐的選型結(jié)構(gòu)做出來初步的選擇；技術(shù)設(shè)計(jì)對加熱爐設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的熱力計(jì)算并確定了加熱爐的主要技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)形式加熱爐重要輔助設(shè)備進(jìn)行選擇。 Including bustion, the heating time, the metal structure, masonry design, heat balance calculation. In the projector adumbrate the blast and the air at the same time,not only improve the thermal efficiency,but efficiedcl