1.09
19.66
内外侧墙均匀分布
出料段
17Nm3/h天然气
平焰烧嘴
3
0.66
1.99
炉顶布置
合计
89
17.35
1544.2
均热段和出料段根据其工艺特点,要求烧嘴单个供热能力要小,个数要多,以达到炉内火焰分布均匀,管坯加热的目的。
2 热工工艺特点
国内环形炉,从结构上看,在预热段炉顶都有一个压下趋势,其目的就是减少炉膛横断面积,在烟气量一定的情况下,可提高烟气流速,增大烟气对管坯的对流给热系数。
我厂环形炉(包括一套)在预热段处,炉顶却没有压下趋势,这正是环形炉采用新工艺的一大特点。
环形炉出炉温度高达950℃,在这么高的炉温下,炉内热交换主要是以辐射传热为主,对流传热所占比例很小,在以辐射传热为主的热工制度下,在炉内要保证有一定的辐射空间,即平均有效射线行程L。
L=η.4V/S
η为系数一般取0.9
V为炉膛体积
S为炉膛内表面积
所以提高炉膛高度,便可增大L。
炉内烟气的辐射传热,主要是三原子气体CO2和H2O向管坯的辐射传热。而增大L的效果是提高CO2和H2O的黑度。这样,就增大了炉气对管坯的传热。
高温烟气出炉后,可通过换热器把热量回收,这样,就可提高炉子产量,提高设备的利用率。大中径炉子,高烟气出炉温度,高产量,这是世界80年代采用的新工艺,与国内截然相反,我厂环形炉充分体现了这一先进工艺。
3.2.2.5 排烟系统
1 烟气走向及系统布置
炉内烟气从装料端内环侧墙的烟道口引出后进入烟道,烟道用钢板管,内衬浇注料制成。
车间烟道,空气换热器,助燃空气鼓风机和烟气稀释风机都布置在炉子内环的空间里。
车间烟道在换热器后分为两路,线路2通余热锅炉,此时闸门1关闭,闸门2、闸门3打开。另一线路直接通至烟囱,此时闸门2闸门3关闭,闸门1打开,如图线路1所示(在锅炉停炉时用)。
图3-5 排烟系统示意图
2 余热锅炉
作用:是一种余热回收装置,烟气经过换热器后温度仍然很高,达500℃。让烟气通过余热锅炉加热其内部的水,使之变成蒸气,加以利用,达到了回收热量的目的。这样,烟气温度由500℃降至170℃,经排烟机引入烟囱排放。
3 烟气参数
烟气量:71195Nm3/h(500℃)
61160Nm3/h(470℃)
32370Nm3/h(390℃)
4 压力调节
1) 作用
调节炉内压力,使炉子出料端处于微正压,既要防止炉压过高,造成向外溢气,又要防止炉压过低,吸入大量冷空气。
2) 压调节方法
当烟气通过换热器后,通过安装在换热器后的耐热钢蝶阀节炉压,通过气动执行器操作(见排烟系统示意图)。
5 烟囱
1) 作用
产生抽力,使炉内烟气经烟道排向大气。当烟气经换热器直至烟囱时,烟气靠烟囱的自然抽力排向大气。如经余热锅炉至烟囱时,由于沿程阻力损失大,要使用排烟机与烟囱一道将烟气排向大气。
2) 结构
烟囱为自立式钢烟囱,内衬绝热材料,出口内径为2.4m,高为75m。烟囱的抽力决定烟囱的高度和烟气温度。烟囱高度升高,烟气温度升高,则抽力增大,同时要求烟囱要有良好的气密性,才能保证烟囱的设计抽力。
3.2.2.6 耐火材料
表3-4
1
耐火材料
炉底内衬
总厚度
表层采用耐温1400 ℃ 的耐火浇注料
中层层铺耐温1260 ℃的耐火陶瓷纤维毡
外层层铺耐温1000 ℃的绝热板
mm
mm
mm
mm
350
200
50
100
2
耐火材料
隔墙(水冷)3套
底部采用特殊设计的水管保温横梁
上部为耐火浇注料,横向厚度
mm
250
3
耐火材料
炉墙
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