一種基于軋鋼加熱爐的加熱方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及冶金技術領域，主要適用于基于軋鋼加熱爐的加熱方法及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 軋鋼加熱爐是軋鋼系統(tǒng)的主要耗能設備，占軋鋼能耗的60~70%，因此，乳鋼工 序的節(jié)能重點是軋鋼加熱爐的節(jié)能。隨著近年來軋鋼產能的增加，乳鋼加熱爐的數量也在 不斷增加，乳鋼加熱爐也朝著大型、高效、低污染等方向發(fā)展。隨著軋鋼加熱爐技術的進步， 步進梁、蓄熱式燃燒、汽化冷卻、節(jié)能涂料、熱裝熱送、富氧燃燒、脈沖燃燒及過程參數優(yōu)化 控制等節(jié)能技術不斷在軋鋼加熱爐上應用實施，因而軋鋼加熱爐節(jié)能取得了很大的進步。 但是，由于各節(jié)能技術的應用原理不同，如蓄熱式燃燒技術強調的是高溫貧氧燃燒，要求氧 含量低于或者等于15%;而富氧燃燒強調的是空氣富氧，要求氧含量高于21%;脈沖燃燒強 調的是燃燒的間斷性，而常規(guī)燃燒強調的是燃燒的連續(xù)性，因此，在現有技術中，無法將蓄 熱式燃燒、富氧燃燒和脈沖燃燒進行耦合應用，從而最終實現軋鋼加熱爐的高效節(jié)能。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明提供一種基于軋鋼加熱爐的加熱方法及系統(tǒng)，它能夠將富氧燃燒、貧氧燃 燒和間斷燃燒進行有效地結合，解決了節(jié)能技術應用過程中的富氧、貧氧、間斷和不間斷燃 燒相矛盾的問題，綜合了蓄熱式燃燒、富氧燃燒和脈沖燃燒的技術優(yōu)勢，加快了軋鋼加熱過 程中的傳熱速度和加熱速度，最終實現了軋鋼加熱爐的節(jié)能降耗。
[0004] 為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種基于軋鋼加熱爐的加熱方法，包括：
[0005] 將一部分助燃氣體脫氮，生成富氧助燃氣體；
[0006] 對所述富氧助燃氣體進行預熱；
[0007] 對煤氣進行預熱；
[0008] 將預熱后的富氧助燃氣體與一部分預熱后的煤氣混合通入加熱爐的均熱段進行 富氧燃燒；
[0009] 將一部分所述助燃氣體與一部分預熱后的煤氣混合通入所述加熱爐的加熱段進 行脈沖燃燒；
[0010] 通過所述加熱爐的爐尾煙氣對富氧助燃氣體和煤氣進行預熱。
[0011] 進一步地，還包括：
[0012] 檢測富氧燃燒時的富氧率和空氣過剩系數，根據所述富氧率和所述空氣過剩系數 對所述富氧助燃氣體和所述煤氣的流量進行調節(jié)；
[0013] 檢測脈沖燃燒時的空氣過剩系數，根據所述空氣過剩系數對所述助燃氣體和所述 煤氣的流量進行調節(jié)。
[0014] 進一步地，所述根據所述富氧率和所述空氣過剩系數對所述富氧助燃氣體和所述 煤氣的流量進行調節(jié)，包括：
[0015] 當所述富氧率大于第一預設值或所述空氣過剩系數小于第二預設值時，則減小所 述富氧助燃氣體的流量或加大所述煤氣的流量；
[0016] 當所述富氧率小于第三預設值或所述空氣過剩系數大于第四預設值時，則加大所 述富氧助燃氣體的流量或減小所述煤氣的流量；
[0017] 其中，所述第一預設值大于所述第三預設值，所述第四預設值大于所述第二預設 值。
[0018] 進一步地，還包括：檢測所述富氧燃燒時的加熱爐的爐尾煙氣中的含氧量，在所述 根據所述富氧率和所述空氣過剩系數對所述富氧助燃氣體和所述煤氣的流量進行調節(jié)之 后，根據所述加熱爐的爐尾煙氣中的含氧量對所述富氧助燃氣體和所述煤氣的流量進行調 -K- T。
[0019] 進一步地，所述根據所述加熱爐的爐尾煙氣中的含氧量對所述富氧助燃氣體和所 述煤氣的流量進行調節(jié)，包括：
[0020] 當所述加熱爐的爐尾煙氣中的含氧量小于第五預設值時，在所述煤氣流量不變的 情況下，加大所述富氧助燃氣體的流量；或，在所述富氧助燃氣體流量不變的情況下，減小 所述煤氣的流量；
[0021] 當所述加熱爐的爐尾煙氣中的含氧量大于第六預設值時，在所述煤氣流量不變的 情況下，減小所述富氧助燃氣體的流量；或，在所述富氧助燃氣體流量不變的情況下，加大 所述煤氣的流量；
[0022] 其中，所述第六預設值大于所述第五預設值。
[0023] 進一步地，所述根據所述空氣過剩系數對所述助燃氣體和所述煤氣的流量進行調 節(jié)，包括：
[0024] 當所述空氣過剩系數大于第七預設值時，加大所述助燃氣體的流量或減小所述煤 氣的流量；
[0025] 當所述空氣過剩系數小于第八預設值時，減小所述助燃氣體的流量或加大所述煤 氣的流量；
[0026] 其中，所述第七預設值大于所述第八預設值。
[0027] 進一步地，還包括：檢測所述脈沖燃燒時的加熱爐的爐尾煙氣中的含氧量，在所述 根據所述空氣過剩系數對所述助燃氣體和所述煤氣的流量進行調節(jié)之后，根據所述加熱爐 的爐尾煙氣中的含氧量對所述助燃氣體和所述煤氣的流量進行調節(jié)；具體為：
[0028] 當所述加熱爐的爐尾煙氣中的含氧量小于第九預設值時，在所述煤氣流量不變的 情況下，加大所述助燃氣體的流量；或，在所述助燃氣體流量不變的情況下，減小所述煤氣 的流量；
[0029] 當所述加熱爐的爐尾煙氣中的含氧量大于第十預設值時，在所述煤氣流量不變的 情況下，減小所述助燃氣體的流量；或，在所述助燃氣體流量不變的情況下，加大所述煤氣 的流量；
[0030] 其中，所述第十預設值大于所述第九預設值。
[0031] 本發(fā)明還提供了一種基于軋鋼加熱爐的加熱系統(tǒng)，包括：助燃氣體存儲設備、煤氣 存儲設備、空分設備、第一換熱器、第二換熱器、富氧燒嘴、加熱爐及脈沖燒嘴；所述富氧燒 嘴設置在所述加熱爐的均熱段；所述脈沖燒嘴設置在所述加熱爐的加熱段；所述助燃氣體 存儲設備的第一輸出端與所述空分設備的輸入端連接；所述空分設備的輸出端與所述第一 換熱器的第一輸入端連接；所述第一換熱器的第一輸出端與所述富氧燒嘴的輸入端連接； 所述助燃氣體存儲設備的第二輸出端與所述脈沖燒嘴的輸入端連接；所述煤氣存儲設備的 輸出端與所述第二換熱器的第一輸入端連接；所述第二換熱器的第一輸出端與所述富氧燒 嘴、所述脈沖燒嘴的輸入端連接；所述加熱爐的爐尾煙氣通過所述第一換熱器和所述第二 換熱器排出。
[0032] 進一步地，還包括：第一流量調節(jié)閥、第二流量調節(jié)閥、第三流量調節(jié)閥、第四流量 調節(jié)閥、第五流量調節(jié)閥、第六流量調節(jié)閥、第七流量調節(jié)閥及第八流量調節(jié)閥；所述富氧 燒嘴包括：第一富氧燒嘴、第二富氧燒嘴、第三富氧燒嘴及第四富氧燒嘴；所述第一換熱器 的第一輸出端通過所述第一流量調節(jié)閥與所述第一富氧燒嘴的輸入端連接，所述第一換熱 器的第一輸出端通過所述第二流量調節(jié)閥與所述第二富氧燒嘴的輸入端連接，所述第一換 熱器的第一輸出端通過所述第三流量調節(jié)閥與所述第三富氧燒嘴的輸入端連接，所述第一 換熱器的第一輸出端通過所述第四流量調節(jié)閥與所述第四富氧燒嘴的輸入端連接；所述第 二換熱器的第一輸出端通過所述第五流量調節(jié)閥與所述第一富氧燒嘴的輸入端連接，所述 第二換熱器的第一輸出端通過所述第六流量調節(jié)閥與所述第二富氧燒嘴的輸入端連接，所 述第二換熱器的第一輸出端通過所述第七流量調節(jié)閥與所述第三富氧燒嘴的輸入端連接， 所述第二換熱器的第一輸出端通過所述第八流量調節(jié)閥與所述第四富氧燒嘴的輸入端連 接。
[0033] 進一步地，還包括：第一換向閥、第二換向閥、第三換向閥、第四換向閥、第九流量 調節(jié)閥、第十流量調節(jié)閥、第十一流量調節(jié)閥、第十二流量調節(jié)閥、第十三流量調節(jié)閥、第 十四流量調節(jié)閥、第十五流量調節(jié)閥及第十六流量調節(jié)閥；所述脈沖燒嘴包括：第一脈沖 燒嘴、第二脈沖燒嘴、第三脈沖燒嘴及第四脈沖燒嘴；所述助燃氣體存儲設備的第二輸出端 通過所述第一換向閥與所述第九流量調節(jié)閥連接，所述第九流量調節(jié)閥與所述第一脈沖燒 嘴的輸入端連接，所述助燃氣體存儲設備的第二輸出端通過所述第二換向閥與所述第十流 量調節(jié)閥連接，所述第十流量調節(jié)閥與所述第二脈沖燒嘴的輸入端連接，所述助燃氣體存 儲設備的第二輸出端通過所述第三換向閥與所述第十一流量調節(jié)閥連接，所述第十一流量 調節(jié)閥與所述第三脈沖燒嘴的輸入端連接，所述助燃氣體存儲設備的第二輸出端通過所述 第四換向閥與所述第十二流量調節(jié)閥連接，所述第十二流量調節(jié)閥與所述第四脈沖燒嘴的 輸入端連接；所述第二換熱器的第一輸出端與所述第十三流量調節(jié)閥連接；所述第十三流 量調節(jié)閥與所述第一脈沖燒嘴的輸入端連接，所述第二換熱器的第一輸出端與所述第十四 流量調節(jié)閥連接，所述第十四流量調節(jié)閥與所述第二脈沖燒嘴的輸入端連接；所述第二換 熱器的第一輸出端與所述第十五流量調節(jié)閥連接，所述第十五流量調節(jié)閥與所述第三脈沖 燒嘴的輸入端連接；所述第二換熱器的第一輸出端與所述第十六流量調節(jié)閥連接，所述第 十六流量調節(jié)閥與所述第四脈沖燒嘴的輸入端連接。
[0034] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0035] 本發(fā)明提供的基于軋鋼加熱爐的加熱方法及系統(tǒng)，將富氧燃燒技術、脈沖燃燒技 術和蓄熱式燃燒技術相結合，利用煙氣余熱分級預熱煤氣和富氧助燃空氣，實現了富氧燃 燒技術和蓄熱式燃燒技術在軋鋼加熱爐上的耦合應用，有效回收和利用了高溫煙氣余熱， 減少了排煙熱損失，提高了軋鋼加熱爐的爐溫和爐溫的均勻性，降低了軋鋼加熱的爐單耗， 提高了