[发明专利]一种辐射管燃烧性能热模拟试验炉及方法

说明书

本发明涉及一种辐射管燃烧性能热模拟试验炉及方法，试验炉包括炉体、活动端墙、辐射管、滑道、台车炉底、换热器、预热空气管、辐射管烧嘴，与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种辐射管燃烧性能热模拟试验炉及方法，可以对实际生产中连退炉的辐射管燃烧性能进行检测，检测结果可用于连退炉燃烧控制模型燃烧参数的优化，提高辐射管的燃烧效率、换热器的效率、降低燃料消耗、降低NOx污染物排放量，有利于节能与环保。另外，在辐射管成套装置的新产品开发设计过程中，对热参数的选取，也是非常重要的一个实验手段，提高新产品的加热效果，保证薄带钢的加热质量。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金行业中的连退炉燃烧技术领域，尤其涉及一种辐射管加热成套装置燃烧性能热模拟实验炉及方法。

背景技术

辐射管主要用于硅钢、镀锌、冷轧连退炉薄带钢的加热。辐射管加热成套装置包括：主烧嘴、点火烧嘴、辐射管、回流装置、辐射管自身换热器几个主要组成部分，其燃烧性能的好坏直接影响连退炉薄带钢的加热质量。连退炉内通用N₂+H₂保护气体全密封，燃气在辐射管内燃烧后，可见的火焰长度、高温烟气在辐射管行程内的温度变化情况、辐射管壁面温度均匀性等热性能指标难以进行检测及掌控。带钢的加热质量无法在过程中精确控制，只能通过炉温粗略判断，影响最终产品的合格率。

因此，采用炉外对辐射管的燃烧性能进行检测是技术人员一直研究的方法，可以降低实际生产投资的风险，检测结果对生产具有重要的指导意义，同时对辐射管加热整套装置的开发设计也是至关重要的依据。

如申请号CN201611166216.0名为“一种多管束集成式辐射管燃烧实验系统及方法”的发明专利，公开的是一种蓄热式辐射管管燃烧的实验系统及方法。包括蓄热式燃烧装置、三通阀、烟气、燃气管线。该发明只是适用于蓄热式燃烧方式的辐射管加热装置的实验，不适合常规燃烧方式的辐射管热性能检测。

申请号CN201420591764.8名为“辐射管烧嘴实验装置”的实用新型专利，公开了一种辐射管烧嘴实验装置，包括中空的箱体状炉体和设置于炉体内的冷却水管，炉体沿长度方向的一侧开设有辐射管安装孔和热电偶安装孔。该发明提供的是为单一的辐射管烧嘴进行实验的装置，炉体为箱体结构，不能对辐射管壁面温度进行检测，无法确定辐射管加热质量。

综上所述，现有技术中，辐射管燃烧性能检测方法，还存在无法提供与实际生产相接近的燃料，模拟结果与生产实际还存在一定差距。均为一个单方面的热性能检测，没有形成辐射管成套装置的热性能检测。因此，需要研究一种与实际生产的燃料相同的实验装置，可以完成辐射管加热成套装置的燃烧性能检测，检测的结果更接近生产实际状况，对生产中燃烧参数的优化以及新产品设计，具有实际指导意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种辐射管燃烧性能热模拟试验炉及方法，克服现有技术的不足，解决实际生产中辐射管内火焰燃烧状态难以检测的问题，提高辐射管温度壁面温度均匀性，保证薄带钢产品的加热质量。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种辐射管燃烧性能热模拟试验炉，包括炉体、活动端墙、辐射管、滑道、台车炉底、换热器、预热空气管、辐射管烧嘴，所述活动端墙与台车炉底固定连接，台车炉底行走于滑道上，活动端墙、台车炉底与炉体之间相互顶接，构成一个箱体结构；所述辐射管安装在台车炉底上，辐射管的燃气入口和烟气出口设置在活动端墙上，辐射管的燃气入口设置有辐射管烧嘴，并连接煤气管路，辐射管的烟气出口处设置有换热器，换热器分别连接烟气排出管道和助燃空气管道，换热器的助燃空气出口连接预热空气管，预热空气管的出口连接辐射管燃气入口；在辐射管上设置有辐射管壁面温度均匀性检测装置，在烟气排出管道上设置有火焰燃烧状态检测装置，在辐射管烟气出口处设置有辐射管热效率检测装置，在换热器前后的烟气管道上设置有换热器热效率检测装置，在预热空气管上设置有烟气回流量检测装置。