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电热管厂家U型电加热管装置的性能分析

2019-12-02

带钢连续热处理工艺是世界上先进的冷轧带钢热处理工艺。带钢在整个热处理过程中,经加热(预热、加热、均热等)、冷却(缓冷、快冷、过冷时效和终冷等),达到工艺要求的热处理产品的各项性能指标。其中控制带钢在各炉段温度,尤其是各炉段出口处的温度是关键。在各炉段的温度控制中,由于加热段的温度对带钢热处理性能影响较大,而且加热段的热容量大,滞后严重,对其出口处带钢温度的控制也成为较棘手的问题。目前带钢连续热处理炉加热段一般采用燃气辐射管加热,以实现带钢在炉膛内的无氧化加热或控制气氛加热。辐射管加热装置主要由辐射管本体、烧嘴和换热器等组成。辐射管本体是将燃料燃烧释放的热能辐射给带钢的关键部件;管体有多种形式,如I型、U型、W型、P型、O型等。在卧式热处理炉中,以带废热回收装置的U型辐射管应用较为广泛。烧嘴是辐射管加热装置的两大核心部件之一,它控制着辐射管加热的功率、温度分布、热效率及使用寿命。换热器是辐射管加热装置的另一核心部件,其综合性能要求是在正常工作情况下,达到尽可能高的空气预热温度和尽可能低的烟气排放温度,同时降低预热空气的阻力损失,提高整体使用寿命。

本文以实验为基础,通过对带废热回收装置的此处引用工业炉IndustrialFurnace第31卷第2期2009年3月Vol.31No.2Mar.2009U型辐射管加热装置的性能进行分析、总结,对结构和运行参数进行优化,寻找适合自身条件的合适的参数,实现低污染排放,提高换热器热回收效率,节约能源。

1.实验装置实验装置主要由辐射管加热装置、保温罩、空气及燃气供给系统、检测装置等组成。辐射管加热装置由管体、烧嘴、换热器等组成。实验过程使用了两种换热器,一种是由多根钢管焊接而成的管式换热器,另一种是三行程喷流换热器。空气供给系统包括两台风机,一台用于输送空气,另一台用来抽出空气。燃气采用天然气,从TOP接管道、流量计和辐射管烧嘴。检测装置包括温度测量和烟气成分检测;温度测量仪器主要有K分度热电偶和Raytexrang3i枪式测温计;热电偶主要测量辐射管内腔温度、炉子温度、烟气温度以及预热空气温度;辐射管的表面温度用枪式测温计来测量;烟气成分检测用MRU95/3CD烟气综合分析仪。

2.烧嘴结构及特性烧嘴包括燃气喷头、配风板、燃烧筒、配风环及点火装置。燃气喷头上一共有两环孔,一环孔位于喷头的侧面,喷流出来的燃料称为一次燃料,二环孔位于喷嘴的端面,喷流出来的燃料称为二次燃料。配风板主要是在燃烧筒内分配供给烧嘴燃烧的一次风,配风板上均匀分布着三环直径为4.08.0mm小孔,外边一环小孔为直流风孔,中间一环小孔为旋流风孔,强化空气和燃料的混合,内边一环小孔为中心斜角稳焰风孔,与一次燃料混合,改善烧嘴的燃烧稳定性。燃烧筒和配风板通过螺纹内连接,可通过燃烧筒内的螺丝来控制燃烧筒的长度。配风环是一个内径稍大于燃烧筒外径的圆环,将其固定在燃烧筒外壁,通过外径大小不同来分配从配风环内侧和外侧的空气量。实验中所用的两种配风环,外径分别为146mm和144mm。风量的分配形式决定着燃料的燃烧完全度、火焰长度及辐射管的管壁温度分布等,将辐射管的助燃空气分为三部分,依次叫做一次风、二次风和三次风。一次风是从配风板内环和中环小孔进入燃烧筒的空气,与一次燃料充分混合后,在燃烧筒内部分燃烧;二次风是从配风板外环小孔进入燃烧筒的空气,与二次燃料混合后,在燃烧筒出口部分燃烧;三次风是从配风环外侧和辐射管内壁之间的环缝流过的空气,燃烧筒没有燃烧完全的燃料继续燃烧。一、二次风的比例不能太大,一般占总量的30%左右;一次风、二次风的供给燃烧为欠氧燃烧,直到三次


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