鄭州中威環(huán)保設(shè)備有限公司

蓄熱式燃燒技術(shù)是從19世紀中期開始出現(xiàn)，應(yīng)用于熱風爐、焦爐等規(guī)格大且溫度高的爐窯中。到20世紀80年代初隨著技術(shù)的進步，發(fā)展到玻璃熔化、鋁熔化、鋼坯加熱等各種工業(yè)爐窯。推動蓄熱式燃燒技術(shù)進步的主要方面包括蓄熱體應(yīng)用的發(fā)展，蓄熱體由格子磚發(fā)展到小球狀或蜂窩體狀，使爐窯的蓄、換熱效率大大提高，縮小了蓄熱室體積，能源回收利用效果更加顯著。隨著采用蜂窩狀蓄熱體的蓄熱式燃燒技術(shù)在軋鋼加熱爐中應(yīng)用越來越多，更彰顯了蜂窩體在蓄熱式燃燒系統(tǒng)的設(shè)計、使用、維護和穩(wěn)定性方面的優(yōu)越性。

一.蜂窩體結(jié)構(gòu)的特點

通過在蓄熱式軋鋼加熱爐中對蜂窩體和小球蓄熱體的應(yīng)用實踐對比來看，采用蜂窩體結(jié)構(gòu)作為蓄熱體的優(yōu)點有：

1. 體積相等的蓄熱體，蜂窩體的比表面積大于陶瓷小球，因此在需要同等傳熱面積前提下蜂窩體裝載量小，蓄熱式的替駕校。

2. 蜂窩體孔壁厚小于小球蓄熱體直徑，因此蜂窩體的透熱性好，吸熱和放熱速度快，蜂窩體壁厚一般采用0.5~1.0mm。換熱時間段，換熱效率高，燃控系統(tǒng)的換向周期一般設(shè)定在30~60s，蓄熱后排煙溫度在150~180℃。

3. 燃料氣體在裝載蜂窩體的蓄熱室內(nèi)流通通道規(guī)則，屬于直流通，蜂窩體通道孔為正方形和正六邊形，并且蜂窩體安裝后保證蜂窩孔朝向爐內(nèi)，氣流延同一方向進入加熱爐。而在小球蓄熱體的蓄熱室內(nèi)氣體流動方向不規(guī)則，氣體阻力損失大，并且容易堵塞。

4. 由于小球蓄熱體的體積小并且球體形狀可以滾動，小球在蓄熱室內(nèi)穩(wěn)定性差，容易流動發(fā)生漏球，跑偏現(xiàn)象，而蜂窩體的制作形狀是正方形，體積大并且不會產(chǎn)生流動性，相對于小球蓄熱體便于維護和更換。

二.影響蜂窩體使用效果原因分析及解決措施

在蓄熱式加熱爐中，蓄熱體的蓄熱效果和壽命周期影響加熱爐的生產(chǎn)效率和運行成本。再加熱爐長期生產(chǎn)中會造成蜂窩體出現(xiàn)軟化變形、破裂、堵塞和侵蝕等問題，蜂窩體出現(xiàn)以上損壞后將直接影響其蓄熱能力，燃燒介質(zhì)供應(yīng)、煙氣排放、燃料氣體及延期在蓄熱式內(nèi)的流通狀況等。通過總結(jié)分析得出造成蜂窩體損壞的主要原因有：

1. 燃料的雜志的影響因素。燃料氣體雜志主要指煤氣中的粉塵、灰分、水分等，這些雜志粘結(jié)在一起會造成蜂窩空堵塞，蜂窩孔尺寸越小堵塞越快；同時由害粉塵的存在也造成蜂窩體腐蝕，影響其使用壽命。

對此需要燃料氣體供應(yīng)或使用單位對燃料做有效的除塵和除水等凈化處理，保證燃料介質(zhì)潔凈度，避免此方面原因加速蜂窩體的損壞，降低蜂窩體的使用壽命。

2. 蜂窩體制造材質(zhì)的影響因素。由于蜂窩體是長期工作在急冷急熱和帶有腐蝕性氣分侵蝕的環(huán)境中，易出現(xiàn)破碎、收縮變形等問題。除對蜂窩體孔壁厚度、孔徑大小設(shè)計符合要求外，其材質(zhì)要有很高的抗熱震性、抗渣性、耐高溫和抗腐蝕能力。應(yīng)根據(jù)不同的工作溫度和燃料成分選用合適的蜂窩體材料。

3. 生產(chǎn)職工操作水平的影響因素。當生產(chǎn)人員對加熱爐操作規(guī)程和生產(chǎn)產(chǎn)品的工藝要求掌握不當、責任心不強時，如出現(xiàn)換向周期設(shè)定不合理，蓄熱箱及煙氣排放溫度非常高、爐內(nèi)氣氛控制不符合工藝要求等，這類因素都會造成蜂窩體蓄熱體的加速損壞。

4. 燃料介質(zhì)二次燃燒的影響因素。當煤氣和空氣混合不充分，會導(dǎo)致燃料不完全燃燒，在加熱爐排煙當殘存的空氣和煤氣的局部高溫很容易使蜂窩體燒熔變形，破壞蓄熱體的使用。

此問題首先需要設(shè)計單位將空、煤氣燒嘴（1384規(guī)格7223）噴口的介質(zhì)流速、交叉角度及間距設(shè)計在較佳范圍、使空、煤氣進入爐膛內(nèi)可以快速混合燃燒，同時要求生產(chǎn)人員在調(diào)節(jié)空、煤氣燒嘴及管道閥門開度時配比合理，避免人為因素造成燃料不完全燃燒；煤氣、空氣的供應(yīng)壓力和成分熱值穩(wěn)定，更有利于燃燒狀況的控制調(diào)節(jié)。

三.蜂窩體蓄熱能力及使用周期對加熱爐生產(chǎn)的影響

蜂窩體使用效果直接影響到加熱爐的生產(chǎn)效率和運行成本，這兩點可從其使用期間的蓄熱能力及使用壽命方面進行綜合參考。

1. 蜂窩體燒損破壞或者蜂窩孔堵塞造成蓄熱能力不佳，影響到加熱爐煙氣余熱回收額利用效果、鋼坯加熱質(zhì)量和加熱時間。①蜂窩體破壞和堵塞的蜂窩體蓄熱能力不足，造成燃料達不到設(shè)計的余熱溫度，排煙溫度高；也造成燃料供應(yīng)和煙氣排放不暢，生產(chǎn)時爐壓高、爐體冒火，影響加熱爐正常爐況、惡化爐內(nèi)環(huán)境。②煤氣的預(yù)熱溫度達不到設(shè)計要求，其燃燒溫度也達不到加熱爐設(shè)計要求，造成鋼坯加熱時間長，煤氣消耗量提高，鋼坯氧化燒損加重、降低成材率，爐內(nèi)氧化鐵皮積渣加速，縮短加熱爐的清渣周期，降低了加熱爐生產(chǎn)能力。

2. 在滿足加熱爐蓄熱能力的前提下，蜂窩體的更換周期越長，對加熱爐的利益就越大。①可以節(jié)省加熱爐蜂窩體備件儲備，既節(jié)約了加熱爐備件成本；②延長更換蓄熱體的周期，可以減少因爐況不佳或加熱生產(chǎn)能力不足而必須更換蓄熱體的停爐時間。

從相關(guān)冶金企業(yè)了解到不同質(zhì)量蜂窩體的使用周期參差不齊，質(zhì)量優(yōu)劣對加熱爐及整條扎線生產(chǎn)的影響非常大。

蜂窩體在蓄熱式加熱爐中的應(yīng)用使蓄熱式燃燒技術(shù)進一步提高，更加效率高地回收煙氣的余熱，降低排煙溫度，改善燃燒條件、提高了燃料利用率和加熱爐的熱效率。蓄熱式燃燒技術(shù)進一步創(chuàng)新研發(fā)對提高企業(yè)效益、保護社會自然環(huán)境、節(jié)約能源利用有更深遠的意義。