1、?鋼鐵行業(yè)蓄熱式燃燒技術標準?行業(yè)標準編制說明一工作簡況1任務來源根據工信部工信廳科2021104號“關于印發(fā)2021年第一批行業(yè)標準制修訂方案的通知中規(guī)定,由冶金工業(yè)信息標準研究院負責組織制定?鋼鐵行業(yè)蓄熱式燃燒技術標準?行業(yè)標準.本項是根據國家節(jié)能減排精神和鋼鐵行業(yè)結構調研的要求,2021年初由中國鋼鐵工業(yè)協會提出有關蓄熱式燃燒技術推廣和市場準入的標準工程并提交上級主管部門立項.2工作過程2.1 開展的階段工作立項批準后,由冶金工業(yè)信息標準研究院牽頭組織專家走訪有關生產、設計、使用、施工等單位,了解國內蓄熱式燃燒技術應用情況,同時收集國外有關技術資料及應用情況,并成立了標準起草小組,這些工

2、作都為制定標準打下根底.2021年元月至2021年6月底開展國內外調研和收集工作；2021年7月8日召開標準工作組第一次工作會,討論標準初稿,并確定工作分工；2021年7月13日發(fā)出160多份關于對鋼鐵行業(yè)蓄熱式燃燒技術應用情況調查表,現回32份意見.2021年8月13日在收集整理國內生產應用調查的根底上,召開第二次標準工作組會議,修正并討論標準稿.2.2 國內外情況調研從國內外蓄熱式燃燒技術開展看,早在1858年出現了蓄熱式回收余熱裝置,1950'S考貝爾和西門子創(chuàng)造了煉鐵爐和煉鋼爐的蓄熱室,而后廣泛應用于熱風爐和焦爐等回收煙氣余熱來預熱空氣,但由于體積龐大,蓄熱體厚,換向時間長,預

3、熱溫度波動大,熱回收率低,無法推廣應用.直到80年代,英國燃氣公司(BritishGas)開發(fā)了蓄熱式燒嘴,同時期,在歐洲出現的一種以陶瓷球為教體介體的蓄熱式回收廢熱系統,1984年英國Hotwork和BritishGas公司推出的緊湊型蓄熱室,均使得燃燒空氣預熱溫度可以在工業(yè)生產條件下,穩(wěn)定地到達1000C,稱為RCB型燒嘴(RegenerativeCeramicBurner),主要特點是將燃燒器與蓄熱室余熱回收裝置結合一體,介質預熱溫度比金屬換熱器高許多.1984年首次應用于AvestaSheffild公司的不銹鋼退火爐,1988年在RotherhamEngineeringSteel公司的

4、大方坯步進梁式爐上全面應用.在英國鋼鐵公司(BSC)的熱處理爐和步進式加熱爐上也得到了應用.20世紀90年代初,日本一些企業(yè)利用蜂窩陶瓷體代替陶瓷球蓄熱介質獲得了更為有效的蓄熱換熱效果.這些技術大大提升了燒嘴的預熱回收水平和空氣預熱水平,使得熱利用效率顯著提升,節(jié)能效果十分顯著.NKK日本鋼管公司于1996年在福山廠熱軋加熱爐上全面采用蓄熱燃燒技術,目前在熱軋加熱爐、厚板加熱爐、鋼管加熱爐、鋼包加熱爐上均有采用,燃料有城市煤氣,焦爐煤氣,液化石油氣,重油和煤油等.美國也是在二十世紀八十年代初開始研制蓄熱式燒嘴,由于一個系統有兩個蓄熱床,故乂稱雙蓄熱床燒嘴系統.在八十年代有因蘭公司在鍍鋅生產線上

5、的輻射管爐中應用,Marion鋼鐵公司在三段爐上應用,以及新澤西公司等也在應用.中國自二十世紀八十年代也開始有國外譯文介紹,八十年代中后期國內熱工界也開始研究新型蓄熱式燃燒技術,建立了專門的陶瓷球蓄熱式實驗裝置.東北大學、北京科技大學、中南大學、機械部第五設計研究院、冶金部鞍山熱能研究院等對此技術都有研究,但是工業(yè)應用很少.2000年后國內忽然大量應用蓄熱式燃燒技術改造或新建各種工業(yè)爐窯,尤其是鋼鐵行業(yè)為主,并出現各種應用形式,同時也出現各式各樣的問題.3參編單位及工作組成員本標準由冶金工業(yè)信息標準研究院負責組織協調,吸收國內有影響的設計、生產、施工、科研院所、大專院校、使用單位等參加標準的起

6、草工作,根據工作需求確定了參加本標準起草單位為：冶金工業(yè)信息標準研究院、中鋼集團鞍山熱能研究院、韶關鋼鐵集團、濟鋼國際工程技術、北京神霧熱能技術研究院、中冶東方工程技術等.二標準編制原那么和主要內容-制定原那么及目的意義1 .編制原那么應表達國家的節(jié)能減排和鋼鐵行業(yè)振興規(guī)劃的精神,對蓄熱式燃燒技術有關范圍做出規(guī)定,指導和評價這項技術應用.落實科學開展觀,表達科技進步和增強市場引導.表達技術經濟的精神,增強市場準入要求,標準市場.結合國內國外的實際情況,表達客觀實際,制定合理的技術要求.2 .編制本標準的目的和意義國內自二十世紀九十年代末期將蓄熱式燃燒技術開始應用于對空氣和煤氣進行雙預熱并獲得了

7、成功,其良好的節(jié)能效果引起熱工界的高度關注,2000年后國內忽然大量應用蓄熱式燃燒技術改造或新建各種工業(yè)爐窯,尤其是以鋼鐵行業(yè)為主,并出現各種應用形式.由于對于這項全新的節(jié)能新技術缺少相關標準,國內鋼鐵企業(yè)在選擇和應用該技術的過程中容易出現各式各樣的問題.各高等院校及研究院所主要著重對其燃燒機理,傳熱機理,蓄熱體阻力特性等理論研究,缺少應用方面的研究,國內急迫需要相關的應用標準,以正確引導該技術的應用,促進鋼鐵行業(yè)工業(yè)爐窯的健康開展,實現該技術的應有節(jié)能和環(huán)保效果.二標準技術內容本標準內容分十五章,以下結合各章內容分別作出說明.1 .總那么本章主要對標注目的、意義、適應范圍等作出標準.工業(yè)爐除

8、蓄熱式燃燒系統以外的技術、材料、設備選擇,安裝、驗收、生產操作與維護過程參照相關工業(yè)爐設計標準.該技術具有高效節(jié)能、低污染物排放及增加冶金爐加熱水平等優(yōu)點,可獲得高效節(jié)能和環(huán)保的雙重效果,但并不排斥其他節(jié)能技術在工業(yè)爐上的應用.1.1 為了保護和改善生態(tài)環(huán)境與生活環(huán)境,實現冶金行業(yè)節(jié)能減排,充分回收工業(yè)爐窯的高溫煙氣余熱,提升工業(yè)爐窯熱效率,減少煙氣對大氣的污染或公害,充分發(fā)揮蓄熱式燃燒技術的節(jié)能和環(huán)保效果,特制定本標準.1.2 本標準規(guī)定了工業(yè)爐窯的蓄熱式燃燒技術設計、設備選型、安裝、驗收、生產操作與維護過程.1.1 3蓄熱式工業(yè)爐窯的工藝流程和主要設備的設計與選擇,在本標準根底上結合實際,

9、因地制宜,并經過技術方案優(yōu)化和經濟比擬后擇優(yōu)確定.1.4 蓄熱式工業(yè)爐窯的生產操作與維護,在本標準根底上應結合實際配備專門操作、維護及治理人員.1.5 蓄熱式工業(yè)爐窯的建設與治理除應遵循本標準外,應符合國家現行相關的法律、法規(guī)和相應標準.2 ,標準性引用文件以下文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款.但凡注日期的引用文件,其隨后所有的修改單不包括勘誤的內容或修訂版均不適用于本標準,然而,鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本.但凡不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標準.GB3095-1996環(huán)境空氣質量標準GB9078-1996工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準GB1

10、2348-1990工業(yè)企業(yè)廠界噪音標準GB50486-2021鋼鐵廠工業(yè)爐設計標準GB50309-2007工業(yè)爐砌筑工程質量驗收標準GB/T9079-1988工業(yè)爐窯煙塵測試方法GB/T17195-1997工業(yè)爐名詞術語GB/T13338工業(yè)燃料爐熱平衡測定與計算根本規(guī)那么3 .術語和定義確實定為統一行業(yè)關于蓄熱式燃燒技術中所涉及的說法,在標準中規(guī)定不會引起歧義,特將經常出現的專業(yè)名詞加以提出,并給于定義.本標準中提出了9個術語.GB/T17195-1997中確立的以及以下術語和定義適用于本標準.蓄熱式燃燒采用蓄熱式煙氣預熱回收裝置,交替切換空氣或氣體燃料與煙氣,使之流經蓄熱體,能夠在最大程度

11、上回收高溫煙氣的顯熱,排煙溫度可降到180c以下,將燃燒空氣預熱到800c甚至1000C以上,形成與傳統火焰迥然不同的新型火焰類型,創(chuàng)造出爐內均勻的溫度分布的燃燒技術.蓄熱燒嘴式蓄熱燒嘴式將燃燒器與蓄熱室余熱回收裝置集成一體配成一對類似常規(guī)燒嘴的燃燒系統,每個蓄熱式燒嘴周期性使用.一座爐子往往由多對蓄熱式燒嘴供熱的蓄熱燃燒方式.內置蓄熱室內置蓄熱室是把蓄熱室安裝在爐子底部,同時在爐墻內澆注出通道和噴口,并與高效余熱回收裝置結合成一體,形成集供熱、排煙和余熱回收于一體的集成式蓄熱燃燒方式.外置蓄熱箱外置蓄熱箱式是介于內置蓄熱室和蓄熱燒嘴式之間的一種結構形式.其特點是把內置蓄熱室式的蓄熱室和高溫通

12、道放在爐體外,通過與爐內噴口的直接連接形成外置蓄熱系統,可以采用集中換向和集中的蓄熱箱布置,也可以采用分散換向和分散組合的蓄熱箱布置.單體式自身蓄熱燒嘴由空氣進口、煤氣進口、網狀蓄熱體、導流片、空氣側排煙出口、煤氣側排煙出口、燒嘴外殼組成的單體式自身蓄熱燒嘴,其特征在于,燒嘴外殼由耐熱鋼焊接而成,保溫材料緊貼燒嘴外殼內外表,十字形耐熱鑄件把燒嘴內局部成四格,每格內填充直通網狀蓄熱體,適合于各種火焰爐,具有體積小,結構簡單,限制方便,NOx生成少等優(yōu)點輻射管式把蓄熱式燃燒技術應用于輻射管加熱,在輻射管體前設置蓄熱室,通過換向閥高頻切換,使助燃空氣高溫預熱.由于助燃空氣在入口形成一股高速附壁式噴射流,大量的助燃空氣沿輻射管壁流動,這樣可降低入口段輻射管的壁面溫度,有利于均勻整個輻