鞍山市戴维冶金科技开发有限公司鞍山市戴维冶金科技开发有限公司 1 煤气热值煤气热值对对加热加热炉炉的的影响影响 1、概述、概述 目前, 全国钢铁企业轧钢厂加热炉用气的类型主要有以下几种: 发生炉煤气、高炉煤气、转炉煤气、混合煤气(高焦混合、高焦转混合等) 、天然气等,其中使用类型最多的是发生炉煤气、高炉煤气和混合煤气。 但是,在实际生产过程中,因为煤气发生量和使用量的变化(高炉休风或待料时,煤气消耗增大;高炉换炉或焦炉换向煤气剩余大量煤气;各轧钢厂加热炉规格、品种、产量发生变化时,均会造成煤气使用量及总管压力波动; ) 、高焦转混合煤气使用配比不稳定、 煤气缓冲用户能力不足等因素都会影响煤气热值的大幅度波动。 2、煤气热值、煤气热值波动波动对对轧钢轧钢加热炉的影响加热炉的影响 煤气热值波动,会造成加热炉空燃比里不合理。空燃比例小造成炉温(炉气温度)低,冷坯升温加热时间长,加热炉加热能力低;空燃比例大则烟气带走热量损失多,单位燃烧高。其影响内容及程度定量分析如下。 2.1 影响加热炉生产率 在轧钢加热炉内为了达到 1300~1400℃的高温, 需要理论燃烧温度在1800~1850℃以上, 这就需要综合地考虑燃料的种类、 预热温度和在某一空气系数下能保证完全燃烧的控制操作系统和设备。如右图所示:为了达到 t 理=1800~1850℃时所需要的燃料种类、预热温度和空气系数(它与燃烧方法和控制设备有关) 。 从右图中可以看出: 当今国内连续式加热炉以使用混合煤气、 发生炉煤气及高炉煤气等为主,空气过剩系数应控制在 1.05~1.15 之间,方可提高理论燃烧温度。系统组织燃烧空气过剩系数波动范围如下: 鞍山市戴维冶金科技开发有限公司鞍山市戴维冶金科技开发有限公司 2 煤气热值(Kcal/m3) 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 空燃比例 2:1 空气过剩系数 1.11 1.05 1.0 0.95 0.91 0.87 0.83 注:每千卡/标立热值的燃气完全燃烧,需要的助燃空气量为 1 标立 由此可以看出:现有系统组织燃烧空气过剩系数仅有很窄的范围,不能使煤气保持在最佳理论燃烧范围之内,会导致炉膛温度低、冷料待热时间长、加热炉生产率低。 2.2 空燃比例不合理,影响单位燃耗升高 空燃比例不合理(无论大还是小)不仅影响加热炉生产率,而且造成加热炉单位燃耗的升高。因为空气过剩系数过大使废气量增加,废气热损失增大,燃烧温度降低;空气过剩系数过小,就会造成燃料的不完全燃烧,浪费燃料。右图表明了空气燃烧过剩系数与废气热损失之间的关系。 如图右所示,当废气温度为 1300℃时, 空气过剩系数由 1.0 提高到 1.3 是, 废气物理热损失由 59%增大至 74%;而当空气过剩系数由 1.0 减少到 0.85 时,废气带走的化学和物理热损失之和由 59%迅速增加至 75%。因此,空气过剩系数过大或过小,都会降低炉膛温度与炉膛热效率,最终导致燃料消耗增加与温室气体排放总量的增多。 从以上分析可以得出:倘若热值仪与烟道残氧分析仪配合使用,对煤气热值和全炉燃烧状况进行实时监控,同时参与各段燃烧控制(一级或二级) 、自动调节各段空燃比例,就可以克服煤气热值波动带来的炉温、钢温的波动,实现加热炉低氧燃烧,提高加热炉生产效率,降低单位燃耗。同时,合理的空燃比例有利于减少排放烟气对大气的污染。 3、、煤气热值的测量方法煤气热值的测量方法 国内测量煤气热值主要有以下几种方法:水流式热量计、红外分析热值仪、 鞍山市戴维冶金科技开发有限公司