[發明專利]一種輻射管燃燒性能熱模擬試驗爐及方法

有效

• 申請號: 201810446680.8
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108826989B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 賈麗娣;何天慶;馬光宇;郝博;姜大鵬;朱維東;白世洪;昌亮;趙愛華;高軍
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: F27B17/02
• 分類號: F27B17/02;F27D3/12;F27D9/00;F23D14/12;F23D14/46;F23D14/66;G01M99/00
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

本發明涉及一種輻射管燃燒性能熱模擬試驗爐及方法，試驗爐包括爐體、活動端墻、輻射管、滑道、臺車爐底、換熱器、預熱空氣管、輻射管燒嘴，與現有技術相比，本發明的有益效果是：一種輻射管燃燒性能熱模擬試驗爐及方法，可以對實際生產中連退爐的輻射管燃燒性能進行檢測，檢測結果可用于連退爐燃燒控制模型燃燒參數的優化，提高輻射管的燃燒效率、換熱器的效率、降低燃料消耗、降低NOx污染物排放量，有利于節能與環保。另外，在輻射管成套裝置的新產品開發設計過程中，對熱參數的選取，也是非常重要的一個實驗手段，提高新產品的加熱效果，保證薄帶鋼的加熱質量。

技術領域

本發明涉及鋼鐵冶金行業中的連退爐燃燒技術領域，尤其涉及一種輻射管加熱成套裝置燃燒性能熱模擬實驗爐及方法。

背景技術

輻射管主要用于硅鋼、鍍鋅、冷軋連退爐薄帶鋼的加熱。輻射管加熱成套裝置包括：主燒嘴、點火燒嘴、輻射管、回流裝置、輻射管自身換熱器幾個主要組成部分，其燃燒性能的好壞直接影響連退爐薄帶鋼的加熱質量。連退爐內通用N₂+H₂保護氣體全密封，燃氣在輻射管內燃燒后，可見的火焰長度、高溫煙氣在輻射管行程內的溫度變化情況、輻射管壁面溫度均勻性等熱性能指標難以進行檢測及掌控。帶鋼的加熱質量無法在過程中精確控制，只能通過爐溫粗略判斷，影響最終產品的合格率。

因此，采用爐外對輻射管的燃燒性能進行檢測是技術人員一直研究的方法，可以降低實際生產投資的風險，檢測結果對生產具有重要的指導意義，同時對輻射管加熱整套裝置的開發設計也是至關重要的依據。

如申請號CN201611166216.0名為“一種多管束集成式輻射管燃燒實驗系統及方法”的發明專利，公開的是一種蓄熱式輻射管管燃燒的實驗系統及方法。包括蓄熱式燃燒裝置、三通閥、煙氣、燃氣管線。該發明只是適用于蓄熱式燃燒方式的輻射管加熱裝置的實驗，不適合常規燃燒方式的輻射管熱性能檢測。

申請號CN201420591764.8名為“輻射管燒嘴實驗裝置”的實用新型專利，公開了一種輻射管燒嘴實驗裝置，包括中空的箱體狀爐體和設置于爐體內的冷卻水管，爐體沿長度方向的一側開設有輻射管安裝孔和熱電偶安裝孔。該發明提供的是為單一的輻射管燒嘴進行實驗的裝置，爐體為箱體結構，不能對輻射管壁面溫度進行檢測，無法確定輻射管加熱質量。

綜上所述，現有技術中，輻射管燃燒性能檢測方法，還存在無法提供與實際生產相接近的燃料，模擬結果與生產實際還存在一定差距。均為一個單方面的熱性能檢測，沒有形成輻射管成套裝置的熱性能檢測。因此，需要研究一種與實際生產的燃料相同的實驗裝置，可以完成輻射管加熱成套裝置的燃燒性能檢測，檢測的結果更接近生產實際狀況，對生產中燃燒參數的優化以及新產品設計，具有實際指導意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種輻射管燃燒性能熱模擬試驗爐及方法，克服現有技術的不足，解決實際生產中輻射管內火焰燃燒狀態難以檢測的問題，提高輻射管溫度壁面溫度均勻性，保證薄帶鋼產品的加熱質量。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種輻射管燃燒性能熱模擬試驗爐，包括爐體、活動端墻、輻射管、滑道、臺車爐底、換熱器、預熱空氣管、輻射管燒嘴，所述活動端墻與臺車爐底固定連接，臺車爐底行走于滑道上，活動端墻、臺車爐底與爐體之間相互頂接，構成一個箱體結構；所述輻射管安裝在臺車爐底上，輻射管的燃氣入口和煙氣出口設置在活動端墻上，輻射管的燃氣入口設置有輻射管燒嘴，并連接煤氣管路，輻射管的煙氣出口處設置有換熱器，換熱器分別連接煙氣排出管道和助燃空氣管道，換熱器的助燃空氣出口連接預熱空氣管，預熱空氣管的出口連接輻射管燃氣入口；在輻射管上設置有輻射管壁面溫度均勻性檢測裝置，在煙氣排出管道上設置有火焰燃燒狀態檢測裝置，在輻射管煙氣出口處設置有輻射管熱效率檢測裝置，在換熱器前后的煙氣管道上設置有換熱器熱效率檢測裝置，在預熱空氣管上設置有煙氣回流量檢測裝置。