[发明专利]一种蓄热和换热联用式加热炉及其运行方法

说明书

一种蓄热和换热联用式加热炉及其运行方法。本申请公开了一种蓄热和换热联用式加热炉,包括：炉膛、出钢炉门、进钢炉门、烟道以及安装于炉膛内的步进梁，沿进钢炉门至出钢炉门一侧所述炉膛分为第一加热段、第二加热段和第三加热段，所述第一加热段炉膛顶部安装有第一平焰烧嘴，所述第一加热段炉膛两侧安装有调焰烧嘴，所述第三加热段炉膛两侧安装有蓄热式烧嘴，所述第一加热段炉膛顶部的水平高度低于所述第三加热段炉膛顶部的水平高度，沿所述第一加热段炉膛顶部至所述第三加热段炉膛顶部，所述第二加热段炉膛顶部向下凹陷成凹状。本发明有效改善了蓄热式炉压波动大和煤气烧嘴内二次燃烧的问题。

技术领域

本申请属于加热炉设备、蓄热式燃烧技术和换热器设备领域，特别是涉及一种蓄热和换热联用式加热炉及其运行方法。

背景技术

现有技术中，蓄热式加热炉采用高效的蓄热式换热装置最大限度地回收高温烟气中的显热用于预热煤气和助燃空气，获得高达1000℃以上的高温。采用蓄热式燃烧技术的加热炉，可将炉内排出的高温烟气温度降至150℃以下，热回收率达到85％以上；并使高炉煤气等低热值燃料得到有效利用。然而，由于蓄热式燃烧的固有特性，在运行过程中，存在着一些问题：

一方面，蓄热式加热炉的燃料通常为低热值煤气，为达到预定的温度，会向炉膛内喷入大量的燃料和助燃空气，容易出现炉压波动大的问题。

另一方面，蓄热式加热炉炉墙两侧的烧嘴交替供热和排烟，利用换向阀的交替关闭与开启，实现同一烧嘴进气和排烟功能的切换。该种燃烧技术在换向时，煤气换向阀由送气转为抽气的瞬间，烧嘴、换向阀以及两者之间的管道因煤气余压的存在，其空间内仍充满了煤气，这些煤气与换向后进入烧嘴内的高温烟气中残余的氧气混合的瞬间发生二次燃烧，烧嘴内蓄热体在火焰的高温下会出现烧熔、黏蚀、开裂、变形、气孔堵塞等现象，从而导致蓄热能力下降。未发生二次燃烧的煤气，随烟气一同被排出，造成能量的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蓄热和换热联用式加热炉及其运行方法以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的一，本发明提供如下技术方案：一种蓄热和换热联用式加热炉,包括：炉膛、出钢炉门、进钢炉门、烟道以及安装于炉膛内的步进梁，沿进钢炉门至出钢炉门一侧所述炉膛分为第一加热段、第二加热段和第三加热段，所述第一加热段炉膛顶部安装有第一平焰烧嘴，所述第一加热段炉膛两侧安装有调焰烧嘴，所述第三加热段炉膛两侧安装有蓄热式烧嘴，所述第一加热段炉膛顶部的水平高度低于所述第三加热段炉膛顶部的水平高度，沿所述第一加热段炉膛顶部至所述第三加热段炉膛顶部，所述第二加热段炉膛顶部向下凹陷成凹状。

优选的，所述调焰烧嘴的安装高度低于步进梁顶面的水平高度。

优选的，所述蓄热式烧嘴包括有蓄热式空气烧嘴和蓄热式煤气烧嘴，所述蓄热式空气烧嘴和蓄热式煤气烧嘴成对地安装在炉膛两侧。

优选的，所述第二加热段炉膛顶部安装有第二平焰烧嘴，所述第二平焰烧嘴喷口向第一加热段方向倾斜。

优选的，所述烟道出口处安装有换热式空气预热器和换热式煤气预热器，所述换热式空气预热器的空气入口与空气源相连接，其空气出口与所述第一加热段的平焰烧嘴和调焰烧嘴相连接；所述换热式空气预热器的烟气入口与烟道出口相连，其烟气出口与第一烟气引风机相连接；所述换热式煤气预热器的煤气入口与煤气源相连接，其煤气出口与前部加热段的平焰烧嘴和调焰烧嘴相连接；所述换热式煤气预热器的烟气入口与烟道出口相连接，其烟气出口与第二烟气引风机相连接。

进一步地，所述第一烟气引风机分别与烟道、第二烟气引风机以及烟囱相连；所述第二烟气引风机分别与第一烟气引风机和蓄热式煤气烧嘴相连。

为实现上述目的二，本发明提供如下技术方案：一种蓄热和换热联用式加热炉的运行方法，包括：