1. 前言
(1) 稳燃性能好,运行稳定。
(2) 火焰形状合理,长期运行不结渣。
(3) 负荷调节范围广。
(4) 具有全自动灭火保护,运行十分安全。
(5) 使用气膜风技术,使燃烧器和补燃炉得到很好的冷却保护。
2.热风炉基本原理
典型的补燃炉使用气体燃料,配以圆筒形绝热炉膛,以提高燃烧温度,保证燃尽度,如下图所示。燃烧器一般安装在炉膛的端面,多采用旋流燃烧器。
本公司的热风炉具有以下设计特点:
(1)如果使用高炉煤气为燃料,由于所含的CO比较难于烧尽,为了保证燃烧效率高和减少炉膛尺寸,采用绝热炉膛。炉膛设计温度为1100℃左右。如果使用燃油或天然气,炉膛设计温度可适当降低。
(2)绝热炉膛为圆形,鞍型支座支撑,提高炉体强度。四周敷设耐火砖+少量耐火材料,可保证长期运行绝热材料不掉落。
(3)炉膛尺寸按照合适的炉膛容积热负荷和截面热负荷计算确定,并用CFD软件进行模拟计算,确保燃尽,避免因燃烧不完全而产生的安全问题。
(4)来自送风机的助燃空气分成2股,1股进入燃烧器,组织高炉煤气燃烧,另1股作为气膜风在绝热炉膛的外围分级送入。这种布置方式具有如下好处:① 对绝热炉膛壁面进行冷却,可保证热风炉外表面温度不超过35℃。
② 在炉膛前部燃烧区温度保持在1100℃,非常有利于高炉煤气燃尽。在后部逐步加入冷风,将温度降低到850℃左右。
③由于有外部气膜风冷却,可以减少耐火材料厚度,从而减少炉膛总重量。
3. CFD计算流体力学数值模拟验证
对每一个热风炉项目,我公司均采用CFD计算流体力学数值模拟技术进行验证,以确保流场合理、燃尽度高。下图为我公司进行的模拟结果。