[發明專利]富氧加熱爐系統

有效

• 申請號: 202210993250.4
• 申請日: 2022-08-18
• 公開（公告）號: CN115354140B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 王宏宇;馮霄紅;程奇伯;張道明;芮州峰;雍海泉
• 申請（專利權）人: 重慶賽迪熱工環保工程技術有限公司;中冶賽迪技術研究中心有限公司
• 主分類號: C21D9/70
• 分類號: C21D9/70;C21D11/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 李弱萱

本發明涉及一種富氧加熱爐系統及控制工藝，屬于冶金工業爐窯領域。包括煤氣管路、空氣管路、氧氣管路、預熱器、加熱爐、燒嘴，所述預熱器入口分別與空氣和煤氣相連接且分別設置有切斷閥，所述預熱器的出口分別與燒嘴前的空氣和煤氣管道相連接且分別設置有切斷閥，所述氧氣管道同時連接冷空氣管道和燒嘴，且分別設置有閥門，所述加熱爐可在空氣助燃、低富氧助燃、高富氧助燃和純氧助燃四種模式下運行，可在不更換設備的前提下，直接在線切換，實現不同濃度的富氧燃燒和低熱值煤氣燃燒的功能，鋼廠可根據自身煤氣情況、氧氣情況，靈活進行使用，實現能源介質配置的最優化，是一種靈活、高效、低碳的加熱系統及工藝。

技術領域

本發明屬于冶金工業爐窯領域，涉及一種富氧加熱爐系統。

背景技術

冶金加熱爐是鋼鐵工業生產中不可或缺的重要環節，是軋鋼工序的能耗和碳排放大戶，冶金加熱爐一般采用鋼廠副產煤氣作為燃料，燃料成本是軋鋼工序中占比最大的部分，一般來說，煤氣的熱值越低，單位熱量的煤氣價格越低，目前國內外加熱爐一般采用空氣助燃，為了實現坯料的加熱溫度，需要煤氣熱值滿足一定條件，近幾年高熱值煤氣的單價逐漸上漲，導致加熱爐的燃料成本不斷攀升，國內鋼鐵產能趨于飽和，如果已建成的加熱爐需要采用更低熱值的燃料，甚至需要加熱爐大修或重建，面臨巨大的資源浪費。富氧燃燒能在燃料熱值降低的條件下滿足燃燒溫度，是一種低碳、節能的燃燒技術，加熱爐如何使用富氧燃燒，在現有加熱爐的條件下，靈活地滿足各種熱值燃料的使用，成為了業內亟待解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種富氧加熱爐系統，以實現冶金加熱爐節能和降本的目標。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種富氧加熱爐系統，包括容量和/或流量不同第一預熱器、第二預熱器，還包括煤氣管路、空氣管路、第一氧氣管路，所述第一氧氣管路連接至空氣管路，所述空氣管路分別獨立連接至第一預熱器與第二預熱器，所述煤氣管路分別獨立連接至第一預熱器與第二預熱器；還包括加熱爐，所述加熱爐的燒嘴上設有第一入口及第二入口，所述第一預熱器與所述第二預熱器均分別獨立連接至第一入口及第二入口；還包括連接至第一入口和/或第二入口的第二氧氣管路；所述第一預熱器與第二預熱器在不同的燃燒模式下通過調整接入的管路切換功能以預熱煤氣或空氣。

可選的，所述第一氧氣管路經第一閥門連接至空氣管路，所述空氣管路經第三閥門連接至第二預熱器，所述空氣管路經第五閥門連接至第一預熱器；所述煤氣管路經第四閥門連接至第二預熱器，所述煤氣管路經第六閥門連接至第一預熱器；所述第二氧氣管路經第十二閥門連接至第一入口。

可選的，所述第二預熱器經第八閥門連接至第二入口；所述第二預熱器經第十閥門連接至第一入口；所述第一預熱器經第九閥門連接至第二入口；所述第一預熱器經第十一閥門連接至第一入口。

可選的，還包括與空氣管路相連的氮氣管路。

可選的，所述氮氣管路經第二閥門連接至空氣管路。

一種富氧加熱爐控制工藝，提供上述的富氧加熱爐系統，并提供空氣助燃、低富氧助燃、高富氧助燃及純氧助燃四種燃燒模式；所述第一預熱器的容量和/或流量低于所述第二預熱器；在空氣助燃及低富氧助燃的燃燒模式下，采用第一預熱器作為煤氣預熱器，第二預熱器作為空氣預熱器；在高富氧助燃模式下，采用第一預熱器作為空氣預熱器，第二預熱器作為煤氣預熱器；在純氧助燃模式下，第一預熱器與第二預熱器并聯作為煤氣預熱器。

可選的，所述低富氧助燃是指富氧濃度≤35%，所述高富氧助燃是指富氧濃度＞35%，所述富氧濃度是指假設供給燒嘴助燃的空氣與氧氣混合均勻后的氧氣濃度。

可選的，在切換燃燒模式時，在管路內接入不可燃且不助燃的氣體對空氣管路、煤氣管路及第一預熱器、第二預熱器進行吹掃。

可選的，提供與空氣管路相連的氮氣管路，切換燃燒模式時，通過氮氣管路通入氮氣進行吹掃。