【正文】 ........................... 63 計算條件 ..................................................................................................... 63 計算各段管徑 ............................................................................................. 63 各管道的阻力損失計算 .................................................................................. 68 管路阻力計算 ........................................................................................... 68 煙道阻力計算 ........................................................................................... 68 風(fēng)機的選型 ...................................................................................................... 69 結(jié) 論 .......................................................................................................................... 71 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 72 致 謝 .......................................................................................................................... 73 附 錄 .......................................................................................................................... 74 河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計引言 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)。 關(guān)鍵詞 : 加熱爐；高爐煤氣 ； 蓄熱式燃燒 ； 高效節(jié)能 河北 聯(lián)合 大學(xué) 輕工學(xué)院 畢業(yè) 設(shè)計摘要 II ABSTRACT In this paper, Baogang Hot MILL 180 t / h for Regenerative furnace requirements of a graduation project Reference has been in the literature on the basis of blast furnace gas to fuel the furnace design a prehensive thermal calculation。通過本次畢業(yè)設(shè)計，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，同時減少了對環(huán)境的污染，達(dá)到了節(jié)能減排的目標(biāo)。 河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 COLLEGE OF LIGHT INDUSTRY, HEBEI UNITED UNIVERSITY 畢業(yè)設(shè)計說明書 設(shè)計題目： 熱軋板廠 180t/h 蓄熱式步進(jìn)加熱爐設(shè)計 學(xué)生姓名： 學(xué) 號 ： 專業(yè)班級 ：熱能與動力工程 指導(dǎo)教師： 201 年 月 日 河北 聯(lián)合 大學(xué) 輕工學(xué)院 畢業(yè) 設(shè)計摘要 I 摘 要 本設(shè)計題目是包鋼熱軋板廠 180t/h 蓄熱式連續(xù)加熱爐 ，在借鑒已有相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對加熱爐進(jìn)行了設(shè)計和計算，主要包括初步設(shè)計和技術(shù)設(shè)計。初步設(shè)計對加熱爐的選 型結(jié)構(gòu)做出來初步的選擇；技術(shù)設(shè)計對加熱爐設(shè)計進(jìn)行全面的熱力計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。 由于本設(shè)計采用了先進(jìn)的蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)，該技術(shù)擁有多方面的優(yōu)勢，尤其在節(jié)能降耗和環(huán)保方面取得了很大的成效，相信在國內(nèi)會擁有廣闊的發(fā)展前景。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 efficiedcly make use of the blast furnace on the selection process heating furnace, the heating time and load calculation of changes in how the changes in operating parameters were studied and discussed, the furnace important supplementary equipment selection, concluded that the design and the work of the next step Their ideas and this graduate design and improve regenerative bustion technology, to improve the thermal efficiency of the stove, the goal of improving product quality, while using the stove vaporization cooling system, reducing the water pipes and India to ensure heating quality. Because the design adopted the high temperature air bustion technology, it owned the various advantage, particularly at economized on energy to decline to consume and environmental protection to obtain the very big result， we believed that it will own vast development foreground in the domestic。其基本思想是讓燃料在高溫低氧濃度 (體積 )氣氛中燃燒。另一項是采取燃料分級燃燒和高速氣流卷吸爐內(nèi)燃燒產(chǎn)物，稀釋反應(yīng)區(qū)的含氧體積濃度，獲得濃度為 15% ～ 3%(體積 )的低氧氣氛。這種燃燒是一種動態(tài)反應(yīng)，不具有靜態(tài)火焰。它徹底打破了傳統(tǒng)燃燒的模式，進(jìn)入到新的未知領(lǐng)域——高溫低氧燃燒領(lǐng)域。對于企業(yè)界來說，它可以大幅度降低能耗和生產(chǎn)成本，提高其運行的經(jīng)濟(jì)性和市場競爭力。 在鋼鐵工業(yè)中，加熱爐是主要的耗能設(shè)備之一。 河北 聯(lián)合 大學(xué) 輕工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 2 1 緒論 蓄熱式燃燒技術(shù)的歷史發(fā)展與現(xiàn)狀 蓄熱式燃燒技術(shù)的歷史 蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)， 19 世紀(jì)中期就開始用于高爐熱風(fēng)爐、平爐、焦?fàn)t、玻璃熔爐等規(guī)模大且溫度高的爐子。但傳統(tǒng)的蓄熱室采用格子磚 作蓄熱體，傳熱效率低，蓄熱室體積龐大，換向周期長，限制了它在其他工業(yè)爐上的應(yīng)用。另外，由于換向裝置和控制技術(shù)的提高，使換向時間大為縮短，傳統(tǒng)蓄熱室的換向時間一般為 20～ 30min，而新型蓄熱室的換向時間僅為 ～ 3min。因此，廢氣余熱得到接近極限的回收，蓄熱室的溫度效率可達(dá)到 85%以上，熱回收率達(dá) 80%以上。 蓄熱式燃燒技術(shù)的發(fā)展 1982 年英國 Hotwork 公司和 British Gas 公司合作，首次研制出了緊湊型的陶瓷球蓄熱系統(tǒng) RCB(Regenerative Ceramic Burner)。在隨后幾年里，對該蓄熱系統(tǒng)又進(jìn)行了大量的實驗研究并作了試用。 日本在 1985 年前后詳細(xì)考察了 RCB 的應(yīng)用技術(shù)和實際使用情況后，開始進(jìn)一步研制。在蓄熱體選取上，采用壓力損失小、比表面積更大的陶瓷蜂窩體，以減少蓄熱體的體積和重量。 NKK 進(jìn)行了多次試驗，對測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行了 分析 。數(shù)據(jù)顯示，空氣預(yù)熱溫度達(dá) 1300℃ 、爐內(nèi) O2含量為 11%時 NOx排放量是 40kg/m3 [1]。 蓄熱式（高溫空氣）燃燒技術(shù)的特點 高溫空氣燃燒技術(shù)的基本特征： 1) 采用高效蓄熱式余熱回收技術(shù)，實現(xiàn)高溫?zé)煔庥酂岬?“極限 ”回收； 2) 助燃空氣預(yù)熱溫度超過燃料自燃點溫度，燃燒穩(wěn)定性擴(kuò)大，為組織低氧燃燒創(chuàng)造條件； 3) 燃料在燃燒區(qū)高溫低氧燃燒，火焰體積顯著擴(kuò)大，峰值溫度降低，實現(xiàn)超低 NOx的生成與排放。采用高效蓄熱式煙氣余熱回收裝置，交替切換煙氣與空氣， “極限 ”回收排煙余熱。火焰體積成倍擴(kuò)大，爐內(nèi)溫度分布更均勻，平均溫度升高，換熱 (包括輻射換熱與對流換熱 )進(jìn)一步增強，熱利用率得以提高研究結(jié)果表明，采用高溫空氣燃燒技術(shù)，一般可實現(xiàn)節(jié)能 30%以上。主要表現(xiàn)在 3個方面： (1)低 NOx污染。節(jié)能即減少燃料消耗，減少燃料消耗也就意味著可減少溫室氣體2CO 的排放?；鹧骟w積顯著增大，使單位體積的燃燒強度減弱，燃燒噪音大大降低。爐內(nèi)換熱效率的提高，可使相同產(chǎn)量加熱爐的尺寸縮小或者同樣大小加熱爐 的產(chǎn)量提高。 4) 燃燒穩(wěn)定性好。 5) 燃燒區(qū)擴(kuò)大。 6) 對燃料的適應(yīng)性擴(kuò)大。 7) 延長爐膛使用壽命。 8) 便于燃燒控制。 9) 經(jīng)過蓄熱室后的煙氣溫度較低，煙道和煙囪的內(nèi)襯可不采用耐火材料。 由上所述，蓄熱式空氣燃燒技術(shù)的主要優(yōu)勢在于： (1) 節(jié)能潛力巨大，平均節(jié)能 25% 以上。 (2) 擴(kuò)大了火焰燃燒區(qū)域，火焰的邊界幾乎擴(kuò)展到爐膛的邊界，從而使得爐膛內(nèi)溫度均勻，這樣一方面提高了產(chǎn)品質(zhì)量，另一 方面延長了爐膛壽命。 (4) 由于火焰不是在燃燒器中產(chǎn)生的，而是在爐膛空間內(nèi)才開始逐漸燃燒，因而燃燒噪聲低。 (6) 爐膛內(nèi)為貧氧燃燒，導(dǎo)致鋼坯氧化燒損減少 。 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 國外研究現(xiàn)狀 1982年英國的 Hotwork Deveiopment公司和 際第一座填充球蓄熱式爐從此以后，世界上 一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家相繼開發(fā)和采用了這項技 術(shù)。 90年代以來歐、美、日等國家在蓄熱式 燃燒技術(shù)和應(yīng)用方面取得了很大進(jìn)展，把節(jié) 能和環(huán)保有機的結(jié)合起來提升為 “高溫空氣 燃燒技術(shù) ”。日本鋼管、新日鐵、川 崎、住友等鋼鐵公司都在軋鋼加熱爐上采用 了這項技術(shù)，收到節(jié)能 20%～ 30%提高產(chǎn) 量 15%～ 20%的效果。上世紀(jì) 80 年代由日本研發(fā)的 “高溫空氣低氧燃燒技術(shù) ”(High Temperature Air Combustion，簡稱 HTAC)得到了快速推廣，造成國外高爐煤氣的利用率大大提高。 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 中國自二十世紀(jì)八十年代開始有國外譯文介紹，八十年代中后期國內(nèi)熱工界也開始研究新型蓄熱式技術(shù)，建立了專門的陶瓷球蓄熱式實驗裝置。 1998 年 9 月萍鄉(xiāng)鋼鐵有限責(zé)任公司首次和大連北島能源技術(shù)有限公司合作采用蓄熱式燃燒技術(shù)進(jìn)行軋鋼連續(xù)式加熱爐燃燒純高爐煤氣技術(shù)的開發(fā)研究，并率先在萍鋼棒材公司軋鋼加熱爐上應(yīng)用，在國內(nèi)首次實現(xiàn)了蓄熱式技術(shù)燃燒高爐煤氣在連續(xù)式軋鋼加熱爐上的應(yīng)用。如北京神霧公司的蓄熱式燒嘴加熱 爐，秦皇島設(shè)計院的蓄熱式加熱爐等。 河北 聯(lián)合 大學(xué) 輕工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 6 蓄熱式加熱爐發(fā)趨勢及展展望 在上個世紀(jì)早期，采用蓄熱室回收煙氣余熱，將助燃空氣預(yù)熱到 1000℃ 的技術(shù)就已出現(xiàn)，并普遍應(yīng)用于煉鐵熱風(fēng)爐、玻璃熔爐、平爐和熔鋁爐等設(shè)備上，后來在火焰加熱的均熱爐上得到使用。 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。 2) 每個燒嘴都可單獨調(diào)節(jié)，上下加熱燒嘴能力搭配合理，加熱爐各段上下加熱溫度的調(diào)節(jié)非常方便。 4) 對于高熱值氣體燃料，可直接冷爐點火升溫。 6) 維護(hù)工作量稍大，但檢修時間短，停爐時間短。