一种基于轧钢加热炉的加热方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及冶金技术领域，公开了一种基于轧钢加热炉的加热方法及系统。其中，该方法包括：将一部分助燃气体脱氮，生成富氧助燃气体；对富氧助燃气体进行预热；对煤气进行预热；将富氧助燃气体与预热后的煤气混合通入加热炉的均热段进行富氧燃烧；将一部分助燃气体与预热后的煤气混合通入加热炉的加热段进行脉冲燃烧；通过炉尾烟气对富氧助燃气体和煤气进行预热。本发明专利技术将富氧燃烧技术、脉冲燃烧技术和蓄热式燃烧技术相结合，实现了富氧燃烧技术和蓄热式燃烧技术在轧钢加热炉上的耦合应用，综合了蓄热式燃烧、富氧燃烧和脉冲燃烧的技术优势，加快了轧钢加热过程中的传热速度和加热速度，最终实现了轧钢加热炉的节能降耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冶金
，主要适用于基于轧钢加热炉的加热方法及系统。
技术介绍
轧钢加热炉是轧钢系统的主要耗能设备，占轧钢能耗的60~70%，因此，乳钢工 序的节能重点是轧钢加热炉的节能。随着近年来轧钢产能的增加，乳钢加热炉的数量也在 不断增加，乳钢加热炉也朝着大型、高效、低污染等方向发展。随着轧钢加热炉技术的进步， 步进梁、蓄热式燃烧、汽化冷却、节能涂料、热装热送、富氧燃烧、脉冲燃烧及过程参数优化 控制等节能技术不断在轧钢加热炉上应用实施，因而轧钢加热炉节能取得了很大的进步。 但是，由于各节能技术的应用原理不同，如蓄热式燃烧技术强调的是高温贫氧燃烧，要求氧 含量低于或者等于15%;而富氧燃烧强调的是空气富氧，要求氧含量高于21%;脉冲燃烧强 调的是燃烧的间断性，而常规燃烧强调的是燃烧的连续性，因此，在现有技术中，无法将蓄 热式燃烧、富氧燃烧和脉冲燃烧进行耦合应用，从而最终实现轧钢加热炉的高效节能。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于轧钢加热炉的加热方法及系统，它能够将富氧燃烧、贫氧燃 烧和间断燃烧进行有效地结合，解决了节能技术应用过程中的富氧、贫氧、间断和不间断燃 烧相矛盾的问题，综合了蓄热式燃烧、富氧燃烧和脉冲燃烧的技术优势，加快了轧钢加热过 程中的传热速度和加热速度，最终实现了轧钢加热炉的节能降耗。 为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于轧钢加热炉的加热方法，包括： 将一部分助燃气体脱氮，生成富氧助燃气体； 对所述富氧助燃气体进行预热； 对煤气进行预热； 将预热后的富氧助燃气体与一部分预热后的煤气混合通入加热炉的均热段进行 富氧燃烧； 将一部分所述助燃气体与一部分预热后的煤气混合通入所述加热炉的加热段进 行脉冲燃烧； 通过所述加热炉的炉尾烟气对富氧助燃气体和煤气进行预热。 进一步地，还包括： 检测富氧燃烧时的富氧率和空气过剩系数，根据所述富氧率和所述空气过剩系数 对所述富氧助燃气体和所述煤气的流量进行调节； 检测脉冲燃烧时的空气过剩系数，根据所述空气过剩系数对所述助燃气体和所述 煤气的流量进行调节。 进一步地，所述根据所述富氧率和所述空气过剩系数对所述富氧助燃气体和所述 煤气的流量进行调节，包括： 当所述富氧率大于第一预设值或所述空气过剩系数小于第二预设值时，则减小所 述富氧助燃气体的流量或加大所述煤气的流量； 当所述富氧率小于第三预设值或所述空气过剩系数大于第四预设值时，则加大所 述富氧助燃气体的流量或减小所述煤气的流量； 其中，所述第一预设值大于所述第三预设值，所述第四预设值大于所述第二预设 值。 进一步地，还包括：检测所述富氧燃烧时的加热炉的炉尾烟气中的含氧量，在所述 根据所述富氧率和所述空气过剩系数对所述富氧助燃气体和所述煤气的流量进行调节之 后，根据所述加热炉的炉尾烟气中的含氧量对所述富氧助燃气体和所述煤气的流量进行调 -K- T。 进一步地，所述根据所述加热炉的炉尾烟气中的含氧量对所述富氧助燃气体和所 述煤气的流量进行调节，包括： 当所述加热炉的炉尾烟气中的含氧量小于第五预设值时，在所述煤气流量不变的 情况下，加大所述富氧助燃气体的流量；或，在所述富氧助燃气体流量不变的情况下，减小 所述煤气的流量； 当所述加热炉的炉尾烟气中的含氧量大于第六预设值时，在所述煤气流量不变的 情况下，减小所述富氧助燃气体的流量；或，在所述富氧助燃气体流量不变的情况下，加大 所述煤气的流量； 其中，所述第六预设值大于所述第五预设值。 进一步地，所述根据所述空气过剩系数对所述助燃气体和所述煤气的流量进行调 节，包括： 当所述空气过剩系数大于第七预设值时，加大所述助燃气体的流量或减小所述煤 气的流量； 当所述空气过剩系数小于第八预设值时，减小所述助燃气体的流量或加大所述煤 气的流量； 其中，所述第七预设值大于所述第八预设值。 进一步地，还包括：检测所述脉冲燃烧时的加热炉的炉尾烟气中的含氧量，在所述 根据所述空气过剩系数对所述助燃气体和所述煤气的流量进行调节之后，根据所述加热炉 的炉尾烟气中的含氧量对所述助燃气体和所述煤气的流量进行调节；具体为： 当所述加热炉的炉尾烟气中的含氧量小于第九预设值时，在所述煤气流量不变的 情况下，加大所述助燃气体的流量；或，在所述助燃气体流量不变的情况下，减小所述煤气 的流量； 当所述加热炉的炉尾烟气中的含氧量大于第十预设值时，在所述煤气流量不变的 情况下，减小所述助燃气体的流量；或，在所述助燃气体流量不变的情况下，加大所述煤气 的流量； 其中，所述第十预设值大于所述第九预设值。 本专利技术还提供了一种基于轧钢加热炉的加热系统，包括：助燃气体存储设备、煤气 存储设备、空分设备、第一换热器、第二换热器、富氧烧嘴、加热炉及脉冲烧嘴；所述富氧烧 嘴设置在所述加热炉的均热段；所述脉冲烧嘴设置在所述加热炉的加热段；所述助燃气体 存储设备的第一输出端与所述空分设备的输入端连接；所述空分设备的输出端与所述第一 换热器的第一输入端连接；所述第一换热器的第一输出端与所述富氧烧嘴的输入端连接； 所述助燃气体存储设备的第二输出端与所述脉冲烧嘴的输入端连接；所述煤气存储设备的 输出端与所述第二换热器的第一输入端连接；所述第二换热器的第一输出端与所述富氧烧 嘴、所述脉冲烧嘴的输入端连接；所述加热炉的炉尾烟气通过所述第一换热器和所述第二 换热器排出。 进一步地，还包括：第一流量调节阀、第二流量调节阀、第三流量调节阀、第四流量 调节阀、第五流量调节阀、第六流量调节阀、第七流量调节阀及第八流量调节阀；所述富氧 烧嘴包括：第一富氧烧嘴、第二富氧烧嘴、第三富氧烧嘴及第四富氧烧嘴；所述第一换热器 的第一输出端通过所述第一流量调节阀与所述第一富氧烧嘴的输入端连接，所述第一换热 器的第一输出端通过所述第二流量调节阀与所述第二富氧烧嘴的输入端连接，所述第一换 热器的第一输出端通过所述第三流量调节阀与所述第三富氧烧嘴的输入端连接，所述第一 换热器的第一输出端通过所述第四流量调节阀与所述第四富氧烧嘴的输入端连接；所述第 二换热器的第一输出端通过所述第五流量调节阀与所述第一富氧烧嘴的输入端连接，所述 第二换热器的第一输出端通过所述第六流量调节阀与所述第二富氧烧嘴的输入端连接，所 述第二换热器的第一输出端通过所述第七流量调节阀与所述第三富氧烧嘴的输入端连接， 所述第二换热器的第一输出端通过所述第八流量调节阀与所述第四富氧烧嘴的输入端连 接。 进一步地，还包括：第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、第四换向阀、第九流量 调节阀、第十流量调节阀、第十一流量调节阀、第十二流量调节阀、第十三流量调节阀、第 十四流量调节阀、第十五流量调节阀及第十六流量调节阀；所述脉冲烧嘴包括：第一脉冲 烧嘴、第二脉冲烧嘴、第三脉冲烧嘴及第四脉冲烧嘴；所述助燃气体存储设备的第二输出端 通过所述第一换向阀与所述第九流量调节阀连接，所述第九流量调节阀与所述第一脉冲烧 嘴的输入端连接，所述助燃气体存储设备的第二输出端通过所述第二换向阀与所述第十流 量调节阀连接，所述第十流量调节阀与所述第二脉冲烧嘴的输入端连接，所述助燃气体存 储设备的第二输出端通过所述第三换向阀与所述第十一流量调节阀连接，所述第十一流量 调节阀与所述第三脉冲烧嘴的输入端连接，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于轧钢加热炉的加热方法，其特征在于，包括：将一部分助燃气体脱氮，生成富氧助燃气体；对所述富氧助燃气体进行预热；对煤气进行预热；将预热后的富氧助燃气体与一部分预热后的煤气混合通入加热炉的均热段进行富氧燃烧；将一部分所述助燃气体与一部分预热后的煤气混合通入所述加热炉的加热段进行脉冲燃烧；通过所述加热炉的炉尾烟气对富氧助燃气体和煤气进行预热。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈冠军，胡帅，代云红，吴刚，王泽举，王敏，
申请(专利权)人：首钢总公司，
类型：发明
国别省市：北京;11