CN106955898B - 一种冷轧加热装置及超低氮氧化物排放的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于冷轧加热炉的环保与节能技术领域，具体涉及一种冷轧加热装置及超低氮氧化物排放的控制方法。该冷轧加热装置包括辐射管、燃气入口、助燃空气入口，所述助燃空气入口与废气出口之间设有辐射管，辐射管位于助燃空气入口一端的管路上与辐射管位于燃气入口一端的管路上连通有换热管，所述助燃空气入口的管路上设有废气出口，所述辐射管上分为第一温度区、第二温度区、第三温度区和第四温度区。其有益效果是：冷轧加热装置布置紧凑，结构简单，对于冶金行业来说，提高了燃烧效率和控制稳定性，既达到了地方环保要求的低于180mg/Nm3，又保证了本发明生产出的钢带要求的稳定性能，适合大生产应用。

Description

一种冷轧加热装置及超低氮氧化物排放的控制方法
技术领域
本发明属于冷轧加热炉的环保与节能技术领域，具体涉及一种冷轧加热装置及超低氮氧化物排放的控制方法。
背景技术
近年来随着环保要求的日益提高，各地分别制定了苛刻的环保排放指标，为了使冷轧加热炉的排放指标达标，加热炉加热器的燃烧技术经历了一代又一代的革新，目前国内引进的最先进的的加热器燃烧技术最多可以将氮氧化物排放降低到200mg/Nm3，基本上已经达到了控制氮氧化物生成与排放的极限值。如果想要将氮氧化物排放的指标降低到更低，达到180mg/Nm3以下，对国内冶金行业乃至国际冶金行业来说都是一次史无前例的新挑战。通过传统的加热器技术革新基本上不可能实现。现在一些常规的降低氮氧化物排放的方法，一般采用多次燃烧的复杂加热器装置控制或者采用后续增加相应的辅助装置对氮氧化物进行处理的方法，不仅提高了投资成本，也增加了控制难度，燃烧系统控制不稳定性。随着各地方环保要求越来越苛刻，急需一种低成本、低能耗、高效率、控制稳定、容易操作维护的冷轧加热装置及超低氮氧化物排放的控制方法。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种实现低成本，高效率，节能，安全，操作控制容易，维护简单的冷轧加热装置及超低氮氧化物排放的控制方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种冷轧加热装置，包括辐射管、燃气入口、助燃空气入口，所述助燃空气入口与燃气入口之间设有辐射管，辐射管位于助燃空气入口一端的管路上与辐射管位于燃气入口一端的管路上连通有换热管，所述助燃空气入口的管路上设有废气出口，所述辐射管上分为第一温度区、第二温度区、第三温度区和第四温度区。
一种冷轧加热装置超低氮氧化物排放的控制方法，包括以下步骤：1)冷轧加热装置的材质及结构优化设计，冷轧加热装置的材质选择铬～镍系合金，辐射管以轴向进行波折，设计成“W”形,降低辐射管的热屏蔽，提高辐射管的有效加热面积和燃料利用率，采用螺纹管强化元件在换热管中加扰流子来强化管内换热，增加换热效率，提高烧嘴的燃烧性能，使其具有良好的火焰稳定性，保证在较少的空气参与燃烧时也能稳定燃烧，使管内壁面温度均匀，不产生局部过热；
2)燃气成分优化设计：采用精制焦炉煤气，HCN为≤175mg/m3， NH3为≤80mg/m3；
3)优化控制实现贫氧快速燃烧，风机转速为2600～2800r/min，提高助燃空气的通过速度，快速通过，降低火焰燃烧温度，减少燃烧时间，助燃空气预热到450～550℃，出口废气温度为500～625℃，参与燃烧的废气量占20～35％，进入烧嘴前的烟气和助燃空气混合气体中的氧气含量明显降低，烧嘴功率为145KW；
4)控制产品的加热温度为760～830℃，辐射管上的第一温度区、第二温度区、第三温度区和第四温度区的四个部位的温度分别为 900～910℃、895～905℃、890～900℃、880～890℃。
本发明的有益效果是：本发明一种冷轧加热装置及超低氮氧化物排放的控制方法通过冷轧加热装置结构的优化，以及燃烧介质和条件设计优化，立足源头设计着手优化，冷轧加热装置布置紧凑，结构简单，易于实际控制与操作，一次投资成本低，高效率，易操作，节能，高效，安全，对于冶金行业来说，本发明省去了冗余的装置配备，提高了燃烧效率和控制稳定性，既达到了地方环保要求的低于 180mg/Nm3，又保证了本发明生产出的钢带要求的稳定性能，适合大生产应用。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
附图1为本发明的冷轧加热装置的结构示意图。
图中，1燃气入口，2助燃空气入口，3废气出口，4辐射管，5 第一温度区，6第二温度区，7第三温度区，8第四温度区。
具体实施方式
附图1为本发明的一种具体实施例。该发明一种冷轧加热装置，包括辐射管4、燃气入口1、助燃空气入口2，所述助燃空气入口2 与燃气入口1之间设有辐射管4，辐射管4位于助燃空气入口2一端的管路上与辐射管4位于燃气入口1一端的管路上连通有换热管，所述助燃空气入口2的管路上设有废气出口3，所述辐射管4上分为第一温度区5、第二温度区6、第三温度区7和第四温度区8。
一种冷轧加热装置超低氮氧化物排放的控制方法，包括以下步骤：1)冷轧加热装置的材质及结构优化设计，冷轧加热装置的材质选择铬～镍系合金，辐射管4以轴向进行波折，设计成“W”形,降低辐射管4的热屏蔽，提高辐射管4的有效加热面积和燃料利用率，采用螺纹管强化元件在换热管中加扰流子来强化管内换热，增加换热效率，提高烧嘴的燃烧性能，使其具有良好的火焰稳定性，保证在较少的空气参与燃烧时也能稳定燃烧，使管内壁面温度均匀，不产生局部过热；
2)燃气成分优化设计：采用精制焦炉煤气，HCN为≤175mg/m3， NH3为≤80mg/m3；
3)优化控制实现贫氧快速燃烧，风机转速为2600～2800r/min，提高助燃空气的通过速度，快速通过，降低火焰燃烧温度，减少燃烧时间，助燃空气预热到450～550℃，出口废气温度为500～625℃，参与燃烧的废气量占20～35％，进入烧嘴前的烟气和助燃空气混合气体中的氧气含量明显降低，烧嘴功率为145KW；
4)控制产品的加热温度为760～830℃，辐射管4上的第一温度区5、第二温度区6、第三温度区7和第四温度区8的四个部位的温度分别为900～910℃、895～905℃、890～900℃、880～890℃。
本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (1)

1.一种冷轧加热装置超低氮氧化物排放的控制方法，其特征是：包括以下步骤：1)冷轧加热装置的材质及结构优化设计，所述冷轧加热装置包括辐射管、燃气入口、助燃空气入口，所述助燃空气入口与燃气入口之间设有辐射管，辐射管位于助燃空气入口一端的管路上与辐射管位于燃气入口一端的管路上连通有换热管，所述助燃空气入口的管路上设有废气出口，所述辐射管上分为第一温度区、第二温度区、第三温度区和第四温度区，冷轧加热装置的材质选择铬～镍系合金，辐射管以轴向进行波折，设计成“W”形,降低辐射管的热屏蔽，提高辐射管的有效加热面积和燃料利用率，采用螺纹管强化元件在换热管中加扰流子来强化管内换热，增加换热效率，提高烧嘴的燃烧性能，使其具有良好的火焰稳定性，保证在较少的空气参与燃烧时也能稳定燃烧，使管内壁面温度均匀，不产生局部过热；
2)燃气成分优化设计：采用精制焦炉煤气，HCN为≤175mg/m3，NH3为≤80mg/m3；
3)优化控制实现贫氧快速燃烧，风机转速为2600～2800r/min，提高助燃空气的通过速度，快速通过，降低火焰燃烧温度，减少燃烧时间，助燃空气预热到450～550℃，出口废气温度为500～625℃，参与燃烧的废气量占20～35％，进入烧嘴前的烟气和助燃空气混合气体中的氧气含量明显降低，烧嘴功率为145KW；
4)控制产品的加热温度为760～830℃，辐射管上的第一温度区、第二温度区、第三温度区和第四温度区的四个部位的温度分别为900～910℃、895～905℃、890～900℃、880～890℃。
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