蓄热式烧嘴在加热炉上的应用

常志明 张太杰 吴亭亭

1.梅山钢铁公司热轧厂 2.上海天然气管网有限公司3.华东理工大学资源与环境工程学院

前言

蓄热式燃烧技术又称高温空气燃烧技术（HTAC），是上世纪80年代初国际上兴起的一项新型燃烧技术。它是将高温空气喷射入炉膛，维持低氧状态，同时将燃料输送到气流中，产生燃烧。空气温度预热到800～1000℃以上，燃烧区空气含氧量在21%～2%。与传统燃烧过程相比，高温空气燃烧的最大特点是节省燃料，减少CO2和NOx的排放及降低燃烧噪音，被誉为二十一世纪关键技术之一[1]。

蓄热式燃烧技术可充分利用钢铁联合企业长流程生产产生的副产品—高炉煤气和焦炉煤气，充分利用企业内部二次能源，达到降低生产成本、减少环境污染、提高企业竞争力的目的[2,3]。

1 梅钢加热炉采用的蓄热式烧嘴燃烧系统

梅钢3号加热炉采用BLOOM公司的1150系列光亮火焰型蓄热式烧嘴，属低氮氧化物排放和高效燃烧的燃烧器。该烧嘴燃烧时可形成长4m，直径为1.4 m的火焰，如图1所示。

1.1 基本原理

当一对烧嘴中的一个在燃烧时，产生的燃烧产物一部分被另外一个所抽走，并且该部分燃烧产物在通过蓄热箱时，热量被蓄热介质吸收；剩余的燃烧产物气体仍通过炉子的烟道排出。大约40秒的时间，两个烧嘴切换运行模式。特殊的地方就是在具体应用过程中两个烧嘴是相互对立的。理想状态是加热炉某一段一边的烧嘴燃烧的同时相对应的另一边正在排气。一边烧嘴燃烧2秒钟后另一边烧嘴开始工作。……