油气混烧加热炉助燃空气二次预热设备制造技术

本实用新型专利技术公开了油气混烧加热炉助燃空气二次预热设备，由一级空气换热器（２）和二级空气换热器（１）串联组成，一级空气换热器（２）的出口与二级空气换热器（１）入口用联通管联接，使一、二两级换热器融为一体，形成四行程换热器对助燃空气进行两次热交换，本实用新型专利技术提高了系统运行的安全性和热工效率，降低了烟气排放的温度，取得了节能降耗和保护环境的良好效果。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属机械设备领域，特别涉及一种油气混烧加热炉助燃空气二次预热设备。
技术介绍
宝钢集团南通钢铁有限公司轧钢厂自2005年9月对加热炉实施油气混烧改造以来，因烟气余热利用系统布局不合理、高炉煤气热值低及含尘量高等因素的影响，致使加热炉平均 加热能力只有110t/h左右，达不到设计要求，重油和高炉煤气的掺混比例达到6:4;炉体 热效率低下，吨钢重油消耗高达14kg。目前空气换热器、煤气换热器各一套，分别预热助燃空气(预热到35(TC左右)和高 炉煤气(预热温度一般不超过20(TC)。但是煤气换热器后风压偏低，煤气预热温度经常 不足15(TC，加热炉热效率低，重油消耗可达14kg/t甚至更高。停炉检査发现煤气换热器 迎高温烟气侧传热管组前几排传热管中部严重变形。沿管子轴向有长短不等的腐蚀剥皮及 细小裂纹，形状为长条形和圆形。剥皮向外翻巻，且该处管材已腐蚀到不足1 2mm厚， 用手即可掰断。传热组迎烟气方向有严重的积灰，局部堵死，采集样品PH值平均为4.0。 并在检查中发现上部分变形，下风箱严重凸鼓，焊口开裂，煤气换热器少量漏风。换热器管组材质的选择直接影响到空气二次预热技术的成效。目前，国内的空气换热 器选材以普碳钢渗铝及不锈钢lCrl8Ni9Ti者居多，制造工艺也比较成熟。前者多用于主体 换热器，后者最高使用温度不超过80(TC，常用于靠近高温烟气侧的保护管组。有时还用 不锈钢渗铝管作为高温换热器保护管组的材料。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种油气混烧加热炉助燃空气二次预热设备，该设备能降低 重油消耗，提高加热炉系统热效率。一种油气混烧加热炉助燃空气二次预热设备(图l)，包括由一级空气换热器2和二级 空气换热器(1)串联组成， 一级空气换热器2的出口与二级空气换热器1入口用联通管联 接，使一、二两级换热器融为一体，形成四行程换热器对助燃空气进行两次热交换，冷空 气首先进入一级空气换热器2，预热成低热空气后在进入二级空气换热器l完成二次预热。所述的空气二次预热换热器的材质为前4排为Cr25Ni20Si无缝钢管；5-15排为 1Crl8Ni9Ti渗铝无缝钢管；16-62排为20fr渗铝无缝钢管。所述的空气二次预热换热器的形式为四行程正交逆流方式，吊挂式安装。本技术的空气预热温度的高低对燃料燃烧反应进行的强弱有很大影响。对于以重 油和高炉煤气作为燃料的加热炉来讲，提高助燃空气温度显得尤为重要，因为高炉煤气本身热值低， 一般小于3000kJ/m3 ，若助燃空气的温度较高，当其与油雾交汇混合时，由于形成的可燃混合物温度较高，其燃烧反应速度较快，使油雾在炉膛内流动的短暂时间内以 较小的空气过剩系数就可以达到完全燃烧，火焰温度较高且稳定。火焰空间温度的提高和 稳定反过来又能加快油雾和空气的燃烧速度，形成油料燃烧的良性循环。为此长远空气二 次预热技术。空气二次预热即通过两级换热器串联将炉尾烟气与助燃空气进行两次热交换，提高助 燃空气温度，进而提高燃烧温度达到节能、增产的目的。采用空气二次预热技术后油气混 烧加热炉炉尾烟气的最终排放温度能从35(TC下降到25(TC左右，助燃空气的温度则能从 350'C升高到65(TC以上。空气预热温度每提高100'C，可使燃料燃烧温度增加5(TC左右， 增加产量约2%。当助燃空气为650'C时，使加热炉的燃烧温度增加150'C，增加产量6%。 本技术的空气二次预热技术，是采用两套空气换热器分别对空气进行梯度加热， 第一梯次空气换热器安放在原煤气换热器的位置，第二梯次空气换热器仍安放在原空气换 热器的位置，第一换热器的出口与第二换热器的入口用联通管联接。使一、二两级换热器 融为一体，形成四行程换热器，实现空气二次预热目的，同时将煤气常温通入炉膛。为追求换热器换热效率，降低投资、縮短回收期，新型喷流式换热器虽然有种种优势，但其空 气侧阻力损失过大，因此，此次技术改进仍采用金属管式换热器。参数见表(1):<formula>formula see original document page 4</formula>介质阻力P3<1643〈980烟气阻力Pa〈313<231管壁温 度最局。C780480最低。C480200表l空气二次预热技术的换热器主要参数换热器保护管组采用的Cr25Ni20Si是一种具有很高的耐腐蚀性、良好的热传导性能 及热膨胀系数很小的耐热钢，长期工作温度可达到120(TC，性价比高。 本技术的有益效果(1) 炉内气焰流动性改善，燃料燃烧充分，且火焰长度增长，刚性增强、亮度高，炉子 的热效率得到提高。(2) 煤气直接通入炉膛，仅对空气进行二次预热，较好的避免了煤气换热器置于高温烟 道，易发生泄漏、爆炸的事故，保证了加热炉安全高效运行。(3) 燃料消耗明显降低。重油单耗由改进前的7.92kg/t降低到改进后的不足2kg/t，吨钢 节约重油6kg，取得了较好的经济效益。(4) 重油消耗减少、燃烧条件改善。加热炉二氧化硫排放量降低、烟囱冒黑烟现象明显 减少，减少了对环境的污染，具有很好的环保效益。空气二次预热技术改进前后运行参数对比见表(2)两级空气换热器改进后运行至今, 加热炉运行正常，现场观察换热器管组无弯曲变形现象，各技术参数运行正常。月 份煤气消耗重油消耗空气预热温 度产量炉尾烟气温 度m7tkg/t。Ct。C1388.4211.82350~40040778750 850改2401.398.85350 40046426750 850进3403. 788.1935(T40045745750 850刖4416. 765.27350 4004422875CT8505386. 475. 5235(T40043136750~850改6432.462. 3262CT6604435880CT850进7398. 892. 2562CT66044476800 850后8柳.762.11620 66045744800 850<table>table see original document page 6</column></row><table>本技术克服了该型炉体的特殊工况对换热器性能的不利影响。提高了系统运行的 安全性和热工效率，降低了烟气排放的温度，取得了节能降耗和保护环境的良好效果附图说明图1油气混烧加热炉助燃空气二次预热设备示意图。a—热空气，b —冷空气图2空气预热温度与燃料节约百分数的关系。图3空气预热温度与理论燃烧温度的关系曲线。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本实用 新型而不用于限制本技术的范围。此外应理解，在阅读了本技术讲授的内容之后， 本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附 权利要求书所限定的范围。实施例1一种油气混烧加热炉助燃空气二次预热设备，由一级空气换热器2和二级空气换热 器1串联组成， 一级空气换热器2的出口与二级空气换热器1入口用联通管联接。使一、 二两级换热器融为一体，形成四行程换热器对助燃空气进行两次热交换，冷空气首先进入 一级本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油气混烧加热炉助燃空气二次预热设备，其特征是：由一级空气换热器（２）和二级空气换热器（１）串联组成，一级空气换热器（２）的出口与二级空气换热器（１）入口用联通管联接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘卫东，张建国，肖轶，
申请(专利权)人：宝钢集团南通钢铁有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]