加热炉煤气反吹

煤气反吹即CO减排技术

1. 现状及问题

蓄热燃烧技术已经普遍应用于各种类型的工业炉窑，该燃烧技术可以使低热值煤气如高炉煤气、发生炉煤气等通过蓄热技术直接用于坯料加热，无需掺混其他高热值煤气，且蓄热燃烧技术可以实现烟气的极低温度排放，最大程度上实现了余热回收，达到节能效果。

然而，应用蓄热燃烧技术的加热炉，普遍存在如下问题：

如图所示，每次换向阀切换，一组（侧）烧嘴由燃烧状态转变成排烟状态时，换向阀到蓄热式烧嘴之间的煤气就会被排烟系统抽走，该区域我们称之为“公共区域”（图中标注区域）；

只要是采用蓄热燃烧技术的加热炉，该问题即普遍存在，因为蓄热燃烧是以换向阀的频繁换向为基础，利用烧嘴内的蓄热体来储存热量并实现极限回收的，所以，换向阀至烧嘴之间的 “公共区域”是必然存在的；

会带来如下问题和潜在的风险：

煤气直接排出而无法得到有效利用，造成能源的浪费和企业生产成本的增加；

煤气直接排出会造成大气污染，在环保压力日趋严峻的今天，这必将会对企业的发展产生影响；

煤气介质一般会含硫等物质，混合在烟气中，会对管路系统、阀门等元件造成腐蚀和损坏； 瞬间排烟过程存在炉内高温烟气与烧嘴内的煤气混合的可能，当烟气中含氧量过高时，容易与蓄热体内的煤气发生二次燃烧，造成蜂窝体烧熔、断裂、变形以及扭曲，最终导致堵塞；

2. 一体式解决方案

节能、环保一直是轩鼎矢志不渝努力的方向和追寻的目标，针对该应用蓄热燃烧技术的工业窑炉普遍存在的问题，尤其在中国环保形式日益严峻的当下，轩鼎的技术团队通过长时间的理论研究和现场实践，提出一种以煤气反吹为主要手段的一体式解决方案，可以彻底解决煤气（公共区域）排放问题，实现节能、减排、环保的目的；

该一体式解决方案主要从三个方面着手：

煤气反吹

将排出炉外的部分烟气再循环回到蓄热燃烧系统的方式来进行反吹，即：

通过新增风机抽取排烟系统排出的一部分烟气，输送至换向阀处，对公共区域的煤气进行反吹，进入炉膛进行燃烧。

或

直接利用原排烟系统（含风机），将烟气引至换向阀处，对公共区域的煤气进行反吹，进入炉膛进行燃烧。

如下关键点需要慎重考虑：

反吹介质的选择，保证过程安全性

反吹系统风机选型、反吹压力等合理设计，确保反吹效果

与蓄热燃烧的原换向逻辑相结合 充分考虑安全、防爆、安全连锁等问题

设备密封性能

蓄热燃烧技术中的频繁换向技术，强化了加热炉内的炉气循环,均匀炉子的温度场,提高了加热质量。

该换向技术所使用的换向阀，需要考虑其密封性能（尤其是长时间使用后），因为正常排烟时，换向阀内漏也会造成煤气直接从排烟系统排出造成能源浪费和环境污染；

对此，需要对现有三通阀的密封圈进行特别及针对性设计； 

空燃比控制

空燃比控制不合理，导致炉内煤气不完全燃烧，同样会造成烟气中含有一定量的煤气直接排出，造成能源浪费和环境污染，同时对炉内温度均匀性和坯料加热质量会带来负面影响；

可根据现场实际情况，对于各段均配置残氧分析仪，用于检测残氧含量从而相应的对空燃比系数和空燃比进行修正；

3. 投产案例及效果

投产案例：

东海特钢棒材四期加热炉（技改+煤气减排改造）

原加热炉： 高炉煤气双蓄热加热炉

170吨/小时

三段控制，集中换向，四通换向阀

具体改造内容： 技改+反吹 四通阀更改为三通阀；

燃烧系统、控制系统改造；

增加反吹系统；

东海钢铁二厂加热炉（煤气减排改造）

原加热炉： 高炉煤气双蓄热加热炉

150吨/小时

三段控制，分段分侧，大型三通换向阀

具体改造内容： 燃烧系统、控制系统改造；

增加反吹系统；

河北纵横钢铁1#线1450加热炉（煤气减排改造）

原加热炉： 高炉煤气双蓄热加热炉

270吨/小时

加热炉采用集中和分散控制相结合，分成5个燃烧区，采用预热段、一加热段、二加热段烧嘴上下集中控制，均热段采用上下分散控制

具体改造内容： 燃烧系统、控制系统改造；

增加反吹系统；

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