燃气台车炉内氧含量对燃料消耗的影响分析

张向光，李爱臣

台车炉是广泛用于冶金、热处理等行业的周期式作业工业炉，是大型铸锻件加热、热处理的主要设备，具有控温精度高、单件工件重量大、台车面宽及炉膛跨度大等特点，由于烧嘴和炉温检测点布置及排烟方式等设计不合理，容易造成炉内温度不均匀，影响大型铸锻件的热处理效果[1～6]。为了提升大型铸锻件热处理均匀性，围绕台车炉设计优化[3～7]、新型燃烧技术[2、4、8]、节能减排等[9、10]开展了广泛研究，以提升台车炉热效率，同时降低NOx和CO 等有害气体的排放。尤其在当前“碳达峰、碳中和”的绿色低碳目标的条件下，降低碳排放，节能降耗等是各行业的共同目标，也对台车炉节能降耗减排提出更高要求。炉内气氛会影响钢坯的氧化烧损，通过优化燃烧控制模型，合理控制空燃比，是合理控制炉内气氛，解决氧化烧损的重要措施，但针对台车炉炉内烟气中氧含量对燃料消耗量，以及对环境影响等的研究较少。本文通过分析台车炉炉内烟气氧含量对燃料消耗量及CO 和NOx等的影响，为确定台车炉炉内烟气氧含量控制及调节方式提供依据。

1 测试过程

某台车炉内炉膛有效空间8 m×4 m×3 m，采用小功率密集布置烧嘴，在沿长度方向的炉墙两侧每隔800 mm 交错布置10 台630 kW 高速烧嘴。炉内分10 区，每个烧嘴对应一个主控偶。在烧嘴燃气管路上配置有手动球阀、电磁阀、比例阀、精调阀，在空气管路上配置电动蝶阀和手动蝶阀。空燃供给量由电动蝶阀调节，燃气供给量由比例阀调节，可随空气压力变动。……