專利名稱：：油氣混燒加熱爐助燃空氣二次預(yù)熱設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型屬機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種油氣混燒加熱爐助燃空氣二次預(yù)熱設(shè)備。
背景技術(shù)：
：寶鋼集團(tuán)南通鋼鐵有限公司軋鋼廠自2005年9月對(duì)加熱爐實(shí)施油氣混燒改造以來，因煙氣余熱利用系統(tǒng)布局不合理、高爐煤氣熱值低及含塵量高等因素的影響，致使加熱爐平均加熱能力只有110t/h左右，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，重油和高爐煤氣的摻混比例達(dá)到6:4;爐體熱效率低下，噸鋼重油消耗高達(dá)14kg。目前空氣換熱器、煤氣換熱器各一套，分別預(yù)熱助燃空氣(預(yù)熱到35(TC左右)和高爐煤氣(預(yù)熱溫度一般不超過20(TC)。但是煤氣換熱器后風(fēng)壓偏低，煤氣預(yù)熱溫度經(jīng)常不足15(TC，加熱爐熱效率低，重油消耗可達(dá)14kg/t甚至更高。停爐檢査發(fā)現(xiàn)煤氣換熱器迎高溫?zé)煔鈧?cè)傳熱管組前幾排傳熱管中部嚴(yán)重變形。沿管子軸向有長(zhǎng)短不等的腐蝕剝皮及細(xì)小裂紋，形狀為長(zhǎng)條形和圓形。剝皮向外翻巻，且該處管材已腐蝕到不足12mm厚，用手即可掰斷。傳熱組迎煙氣方向有嚴(yán)重的積灰，局部堵死，采集樣品PH值平均為4.0。并在檢查中發(fā)現(xiàn)上部分變形，下風(fēng)箱嚴(yán)重凸鼓，焊口開裂，煤氣換熱器少量漏風(fēng)。換熱器管組材質(zhì)的選擇直接影響到空氣二次預(yù)熱技術(shù)的成效。目前，國(guó)內(nèi)的空氣換熱器選材以普碳鋼滲鋁及不銹鋼lCrl8Ni9Ti者居多，制造工藝也比較成熟。前者多用于主體換熱器，后者最高使用溫度不超過80(TC，常用于靠近高溫?zé)煔鈧?cè)的保護(hù)管組。有時(shí)還用不銹鋼滲鋁管作為高溫?fù)Q熱器保護(hù)管組的材料。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種油氣混燒加熱爐助燃空氣二次預(yù)熱設(shè)備，該設(shè)備能降低重油消耗，提高加熱爐系統(tǒng)熱效率。一種油氣混燒加熱爐助燃空氣二次預(yù)熱設(shè)備(圖l)，包括由一級(jí)空氣換熱器2和二級(jí)空氣換熱器(1)串聯(lián)組成，一級(jí)空氣換熱器2的出口與二級(jí)空氣換熱器1入口用聯(lián)通管聯(lián)接，使一、二兩級(jí)換熱器融為一體，形成四行程換熱器對(duì)助燃空氣進(jìn)行兩次熱交換，冷空氣首先進(jìn)入一級(jí)空氣換熱器2，預(yù)熱成低熱空氣后在進(jìn)入二級(jí)空氣換熱器l完成二次預(yù)熱。所述的空氣二次預(yù)熱換熱器的材質(zhì)為前4排為Cr25Ni20Si無縫鋼管；5-15排為1Crl8Ni9Ti滲鋁無縫鋼管；16-62排為20fr滲鋁無縫鋼管。所述的空氣二次預(yù)熱換熱器的形式為四行程正交逆流方式，吊掛式安裝。本實(shí)用新型的空氣預(yù)熱溫度的高低對(duì)燃料燃燒反應(yīng)進(jìn)行的強(qiáng)弱有很大影響。對(duì)于以重油和高爐煤氣作為燃料的加熱爐來講，提高助燃空氣溫度顯得尤為重要，因?yàn)楦郀t煤氣本身熱值低，一般小于3000kJ/m3，若助燃空氣的溫度較高，當(dāng)其與油霧交匯混合時(shí)，由于形成的可燃混合物溫度較高，其燃燒反應(yīng)速度較快，使油霧在爐膛內(nèi)流動(dòng)的短暫時(shí)間內(nèi)以較小的空氣過剩系數(shù)就可以達(dá)到完全燃燒，火焰溫度較高且穩(wěn)定?；鹧婵臻g溫度的提高和穩(wěn)定反過來又能加快油霧和空氣的燃燒速度，形成油料燃燒的良性循環(huán)。為此長(zhǎng)遠(yuǎn)空氣二次預(yù)熱技術(shù)?？諝舛晤A(yù)熱即通過兩級(jí)換熱器串聯(lián)將爐尾煙氣與助燃空氣進(jìn)行兩次熱交換，提高助燃空氣溫度，進(jìn)而提高燃燒溫度達(dá)到節(jié)能、增產(chǎn)的目的。采用空氣二次預(yù)熱技術(shù)后油氣混燒加熱爐爐尾煙氣的最終排放溫度能從35(TC下降到25(TC左右，助燃空氣的溫度則能從350'C升高到65(TC以上?？諝忸A(yù)熱溫度每提高100'C，可使燃料燃燒溫度增加5(TC左右，增加產(chǎn)量約2%。當(dāng)助燃空氣為650'C時(shí)，使加熱爐的燃燒溫度增加150'C，增加產(chǎn)量6%。本實(shí)用新型的空氣二次預(yù)熱技術(shù)，是采用兩套空氣換熱器分別對(duì)空氣進(jìn)行梯度加熱，第一梯次空氣換熱器安放在原煤氣換熱器的位置，第二梯次空氣換熱器仍安放在原空氣換熱器的位置，第一換熱器的出口與第二換熱器的入口用聯(lián)通管聯(lián)接。使一、二兩級(jí)換熱器融為一體，形成四行程換熱器，實(shí)現(xiàn)空氣二次預(yù)熱目的，同時(shí)將煤氣常溫通入爐膛。為追求換熱器換熱效率，降低投資、縮短回收期，新型噴流式換熱器雖然有種種優(yōu)勢(shì)，但其空氣側(cè)阻力損失過大，因此，此次技術(shù)改進(jìn)仍采用金屬管式換熱器。參數(shù)見表(1):<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>介質(zhì)阻力P3<1643〈980煙氣阻力Pa〈313<231管壁溫度最局。C780480最低。C480200表l空氣二次預(yù)熱技術(shù)的換熱器主要參數(shù)換熱器保護(hù)管組采用的Cr25Ni20Si是一種具有很高的耐腐蝕性、良好的熱傳導(dǎo)性能及熱膨脹系數(shù)很小的耐熱鋼，長(zhǎng)期工作溫度可達(dá)到120(TC，性價(jià)比高。本實(shí)用新型的有益效果(1)爐內(nèi)氣焰流動(dòng)性改善，燃料燃燒充分，且火焰長(zhǎng)度增長(zhǎng)，剛性增強(qiáng)、亮度高，爐子的熱效率得到提高。(2)煤氣直接通入爐膛，僅對(duì)空氣進(jìn)行二次預(yù)熱，較好的避免了煤氣換熱器置于高溫?zé)煹?，易發(fā)生泄漏、爆炸的事故，保證了加熱爐安全高效運(yùn)行。(3)燃料消耗明顯降低。重油單耗由改進(jìn)前的7.92kg/t降低到改進(jìn)后的不足2kg/t，噸鋼節(jié)約重油6kg，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。(4)重油消耗減少、燃燒條件改善。加熱爐二氧化硫排放量降低、煙囪冒黑煙現(xiàn)象明顯減少，減少了對(duì)環(huán)境的污染，具有很好的環(huán)保效益?？諝舛晤A(yù)熱技術(shù)改進(jìn)前后運(yùn)行參數(shù)對(duì)比見表(2)兩級(jí)空氣換熱器改進(jìn)后運(yùn)行至今,加熱爐運(yùn)行正常，現(xiàn)場(chǎng)觀察換熱器管組無彎曲變形現(xiàn)象，各技術(shù)參數(shù)運(yùn)行正常。月份煤氣消耗重油消耗空氣預(yù)熱溫度產(chǎn)量爐尾煙氣溫度m7tkg/t。Ct。C1388.4211.82350~40040778750850改2401.398.8535040046426750850進(jìn)3403.788.1935(T40045745750850刖4416.765.273504004422875CT8505386.475.5235(T40043136750~850改6432.462.3262CT6604435880CT850進(jìn)7398.892.2562CT66044476800850后8柳.762.1162066045744800850<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>本實(shí)用新型克服了該型爐體的特殊工況對(duì)換熱器性能的不利影響。提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和熱工效率，降低了煙氣排放的溫度，取得了節(jié)能降耗和保護(hù)環(huán)境的良好效果圖1油氣混燒加熱爐助燃空氣二次預(yù)熱設(shè)備示意圖。a—熱空氣，b—冷空氣圖2空氣預(yù)熱溫度與燃料節(jié)約百分?jǐn)?shù)的關(guān)系。圖3空氣預(yù)熱溫度與理論燃燒溫度的關(guān)系曲線。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實(shí)施例1一種油氣混燒加熱爐助燃空氣二次預(yù)熱設(shè)備，由一級(jí)空氣換熱器2和二級(jí)空氣換熱器1串聯(lián)組成，一級(jí)空氣換熱器2的出口與二級(jí)空氣換熱器1入口用聯(lián)通管聯(lián)接。使一、二兩級(jí)換熱器融為一體，形成四行程換熱器對(duì)助燃空氣進(jìn)行兩次熱交換，冷空氣首先進(jìn)入一級(jí)空氣換熱器2，預(yù)熱成低熱空氣后在進(jìn)入二級(jí)空氣換熱器1完成二次預(yù)熱，所述的空氣換熱器為金屬管式換熱器，前4排為Cr25Ni20Si無縫鋼管；5~15排為1Cr]8Ni9Ti滲鋁無縫鋼管；1662排為20tt滲鋁無縫鋼管。權(quán)利要求1.一種油氣混燒加熱爐助燃空氣二次預(yù)熱設(shè)備，其特征是由一級(jí)空氣換熱器(2)和二級(jí)空氣換熱器(1)串聯(lián)組成，一級(jí)空氣換熱器(2)的出口與二級(jí)空氣換熱器(1)入口用聯(lián)通管聯(lián)接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油氣混燒加熱爐助燃空氣二次預(yù)熱設(shè)備，其特征在于所述的空氣換熱器為兩臺(tái)金屬管式換熱器串聯(lián)組成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種油氣混燒加熱爐助燃空氣二次預(yù)熱設(shè)備，其特征在于.所述的金屬管式換熱器前4排為Cr25Ni20Si無縫鋼管；5~15排為1Crl8Ni9Ti滲鋁無縫鋼管；16-62排為20fr滲鋁無縫鋼管。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種油氣混燒加熱爐助燃空氣二次預(yù)熱設(shè)備，其特征在于所述的空氣二次預(yù)熱換熱器吊掛式安裝。專利摘要本實(shí)用新型公開了油氣混燒加熱爐助燃空氣二次預(yù)熱設(shè)備，由一級(jí)空氣換熱器(2)和二級(jí)空氣換熱器(1)串聯(lián)組成，一級(jí)空氣換熱器(2)的出口與二級(jí)空氣換熱器(1)入口用聯(lián)通管聯(lián)接，使一、二兩級(jí)換熱器融為一體，形成四行程換熱器對(duì)助燃空氣進(jìn)行兩次熱交換，本實(shí)用新型提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和熱工效率，降低了煙氣排放的溫度，取得了節(jié)能降耗和保護(hù)環(huán)境的良好效果。文檔編號(hào)F23L15/00GK201062796SQ200720068668公開日2008年5月21日申請(qǐng)日期2007年4月5日優(yōu)先權(quán)日2007年4月5日發(fā)明者劉衛(wèi)東,張建國(guó),軼肖申請(qǐng)人:寶鋼集團(tuán)南通鋼鐵有限公司