京唐热扎加热炉情况及改造方案-VKR烧嘴

京唐热扎加热炉情况及改造方案-VKR烧嘴，下面上海坜合博小编就给大家来讲解一下具体流程。

  现有工况

  ①炉型：步进式板坯加热炉  ②轨距：2250mm  ③标准板坯尺寸（厚mm×宽mm×长mm）：250×1650×10000  ④炉子尺寸（外形尺寸：长mm×宽mm）：500000×13000  ⑤炉膛尺寸（外形尺寸：长mm×宽mm）：500000×11700  ⑥炉墙厚度：500mm  ⑦烟道中安装有空气换热器：  ⑧加热炉共有预热段（16只）、第一加热段(10只)、第二加热段（10只）、均热段（30只），  ⑨烧嘴布置：上层侧烧嘴12只（双侧24）、下层侧烧嘴17只（双侧34只）、均热段顶装平焰烧嘴（30只），合计烧嘴数量：88只。   ⑩鼓风机铭牌：  ⑪燃料：混合煤气热值：2000kcal/Nm3  ⑫混合煤气压力：10kPa  ⑬空燃比：1.0（燃气）：2.7（烟气）：1.9（空气）  ⑭理论空气量：85000÷1.2=70833.33 Nm3/h  ⑮理论燃气量：70833.33 Nm3/h÷1.9=44270 Nm3/h  ⑯平均每只烧嘴的负荷：503 Nm3/h  ⑰每只烧嘴负荷：100×104 kcal/h（约1000KW）  ⑱热风温度：450℃  ⑲煤气预热温度：250℃（波动范围：200~280）

  ⑳烟道设有，空气预热器和煤气预热器。

现状及要求：

  目前是外置换热器的双预热直燃式的烧嘴，烟道加装了脱硫、脱硝装置;脱硝要求在烟气温度大于300摄氏度的情况下湿还原Nox，将Nox降到50mg达标后排放；  烟道上安装了2路列管式换热器可以将热风预热至450度，混合煤气预热至250度左右，总的排烟温度控制在350度左右；  该项目运行良好，炉子的热效率较高；但在实际的使用过程中，随着国家政策及市场济的发展，也发现了一些问题并提出相应的要求如下：  热轧加热炉目前采用通过烟道安装两套独立的换热器加热风及燃料后用传统的烧嘴直接燃烧，一方面换热温度受限，不能做到充分的节能；另一方面燃烧形成的火焰温度高，会生大量的Nox，这样在烟气后期的处理过程中，脱硝的运行费用高；  集中换热必须考滤换热器的承载温度，加之热风的传输距离长，烧嘴本身的特性等，这就决定了助燃空气换热后最高为450度左右，即便增加了混合煤气的另一路换热，但脱硝工艺要求的的烟气温度也必须要求大于300度；  进一步的要求如下：  A：降低脱硝装置运行费用，在现有的运行状态及设备前题下，脱硝设备能低负荷下运行甚至是暂停运行；  B：进一步降低炉子能耗，实现极限节能，减少碳排放；

  方案：  （VKR先进燃烧技术介绍)  VKR先进燃烧技术核心为：  无焰燃烧LowFlox  多级换热ExChange+  1，采用VKR双级自身预热式烧嘴，利用炉膛1200度的高烟气回抽，将冷空气预热至最高1000度左右后送入炉膛助燃。  2，烧嘴燃料管路设有独立的换热装置，可将煤气加热至最高450度左右，并在烧嘴头部预混后燃烧；  3，VKR烧嘴配有两路燃料入口，风道入口可二档调节分别实现两种燃烧模式。烘炉及加热降段采用正常燃烧有焰模式A；当炉温加热至850度以上可切换为高温无焰燃烧模式B；  如下图示：  Ａ：混合煤气通入烧嘴换热器内侧，通入量为额定200标方／h，压力为10Kpa，在进气口处安装孔板及压力变送器，通入前可用压力变送器标定并测量流量，记入PLC参照，在孔板前安装电动伺服马达＋蝶阀控制流量大小，标定或调整输入功率。  Ｂ：炉膛烟气从烧嘴换热器外侧负压回流，排烟口安装引射器形成负压-5Kpa左右回抽烟气，排烟口安装伺服马达＋蝶阀，根据排烟温度调节回抽烟气量的大小；确保换热量以及煤气被加热的温度；

  Ｃ：高温模式下中心孔通入混合煤气，压力１0Kpa，通过节流阀后直接通入炉膛中心；通入量为额定300方每小时：

VKR烧嘴工作示意图

  燃料管路：混合煤气分两路进入，一路进入烧嘴预热后同空气混合后燃烧，另一路直接喷入炉膛；烘炉阶段燃料A进入进行有焰模式燃烧；在加热及高温阶段燃料B进入，实现无焰模式燃烧。  在调温及高负荷工作时，可同时打开燃料A+B，以及空气蝶阀全部打开增大流量，可全功率输出；  风机管路：分两路，一路进入炉膛助燃，另一路用于引射烟气回流。助燃风采用执行器+蝶阀双位调节，加热阶段助燃风进风量为500标方左右，燃气为250方左右调节位；在切换为高温模工后通入1000方空气，并同高温模式的燃料入口同时打开；进入炉膛形成高温加热模式，可通过调节风量进入量来调节膛炉气氛；

  燃 烧：正常加热工作阶段的燃嘴只相当于一个多级换热器的作用，燃烧反应都在炉膛内部完成，，由于助然空气同燃气都被加热至接近炉膛的温度，当达到设定的流速就会形成稳定的无焰燃烧反应，炉膛内无高温区，无蓝色火焰，燃嘴设计喷出的气流可以在高温下充分的形成无焰燃烧模式；整个炉膛看不到火焰，Nox排放降低；如下图所示B：

烘炉或启动状态（有焰模式燃烧A）加热

烘炉或启动状态（有焰模式燃烧A）加热状态（无焰模式燃烧B）

  烘炉预热启动阶VKR是正常的预混燃烧方式，助燃风及燃无预热，但是采用嘴前预混的方式可以有效的加长火焰，提高流速以点火效率；有焰模式的燃烧方式，有蓝色长火焰。煤气通过燃料A通入，功率负荷Max 50%；如上图A：  温度及炉膛气氛调节：采用脉冲方式调节温度工作时的温度，控制风门位置大小调节炉膛气氛；  安全及控制：烧嘴燃烧安全控制在有焰及低温模式下；配置有德国krom//schroeder公司的燃嘴控制器BCU370，离子及电眼点火及紫外线火焰监测UVS10D0D1,采用大功率的铁芯式点火变压器，确保点火能量；燃气阀门为双A级德国DUNGS气动安全切断阀（防腐），空气管路安装DUNGS执行器及蝶阀三位控制调节（关闭，小火位，大火位）；  炉膛温度高于850度后，转大功率无焰模式燃烧后BCU370燃烧控制器关闭，交由PLC做脉冲控制；

  烧嘴布置及设计：VKR每只烧嘴燃均含两级换热器，在炉膛温度1250度时，预热助烧风可在1000度以上，排烟温度在350C左右；本方案还需在烟道上增加辅助换热器用于预热混合煤气，可将混合煤气预热至450摄氏度以上确保节能效果以为实现无焰模式燃烧。最终的排烟温度可在100度左右；实现极限节能，由于助然风及燃料双双预热至很高的温度，加之烧嘴的特殊设计，可确保实现高质量的无焰模式工作，同时也进一点的节能增效；本方案采用VKR DS-250型号的烧嘴，每只烧嘴标定的功率为250KW，用4只烧嘴并联安装后可达到1000KW输出；

VKR烧嘴的特殊设计可确保两种燃烧模式的切换

  改造步骤：  第一步：在加热区拆掉现在烧嘴一台套，用一体化装配好的1000KW的烧嘴换上，要求10Kpa DN100冷风送风管接至嘴前，混合煤气（未加热）10Kpa DN80接至嘴前；  第二步：在前面的嘴正常运行后一段时间后，再单独改一个区；增加一条负压排烟管路：排烟管设引风机；  第三步：整体全部改造，关闭现在烟道及集中换热器；采用集中负压排烟，检测并争取实现最小限度的脱硝处理，实现Nox排放达标，达到节能效果；

  此方案：  方案提供：VKR先进燃烧技术  2023年05月