基于MILD富氧燃烧的余热回收轧钢加热炉及其加热方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114838595A(43)申请公布日2022.08.02(21)申请号202210390795.6F23K5/20(2006.01)(22)申请日2022.04.14F23K5/00(2006.01)F23K5/06(2006.01)(71)申请人东北大学F23C6/02(2006.01)地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路F23C9/06(2006.01)三号巷11号F23D14/84(2006.01)(72)发明人于庆波胡贤忠张国栋陆毅F23D14/02(2006.01)(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限F23D14/62(2006.01)公司21109F23D14/48(2006.01)专利代理师宁佳F23D11/18(2006.01)F23D11/38(2006.01)(51)Int.Cl.F23D11/40(2006.01)F27D17/00(2006.01)F23J15/06(2006.01)F23N1/02(2006.01)F23L7/00(2006.01)F23L13/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称基于MILD富氧燃烧的余热回收轧钢加热炉及其加热方法(57)摘要本发明的基于MILD富氧燃烧的余热回收轧钢加热炉及其加热方法，属于冶金热能工程技术领域。轧钢加热炉包括预热段、加热段、均热段，氧气主管，烟气主管，燃料主管，水蒸气调节装置，加热段设置若干段，包括加热一段，加热二段，……和加热n段，氧气主管，烟气主管和燃料主管分别与预热段、加热段和均热段相连，水蒸气调节装置设置于烟气主管上。本发明通过加热炉改造实现MILD富氧燃烧，并采用侧烧吹氧分级燃烧方式，灵活调节氧气配比量，将富氧燃烧技术与柔和燃烧相结合，应用于轧钢加热炉，既能充分发挥富氧燃烧技术节能减排的优点，又能克服富氧燃烧技术存在的不足。大幅降低钢坯加热过程中氮氧化物的生成浓度及加热后钢坯的氧化烧损率。CN114838595ACN114838595A权利要求书1/2页1.基于MILD富氧燃烧的余热回收轧钢加热炉，其特征在于，包括预热段、加热段、均热段，氧气主管，烟气主管，燃料主管和水蒸气调节装置，所述的预热段、加热段和均热段依次相连，所述的加热段设置若干段，包括加热一段，加热二段，……，和加热n段，所述的氧气主管，烟气主管和燃料主管分别与预热段、加热段和均热段相连，所述的水蒸气调节装置设置于烟气主管上。2.根据权利要求1所述的基于MILD富氧燃烧的余热回收轧钢加热炉，其特征在于，所述的预热段设有预热段烟气出口，所述的均热段设有出口炉门。3.根据权利要求1所述的基于MILD富氧燃烧的余热回收轧钢加热炉，其特征在于，所述的加热段与均热段均设有氧化剂烧嘴，所述的氧气主管上设有流量控制装置，所述的流量控制装置前端连接氧气进口，后端经若干个氧气支管分别接入加热炉的加热段和均热段中，具体与加热段和均热段的氧化剂烧嘴连接；所述的烟气主管通过若干个烟气支管对应与加热段和均热段的氧化剂烧嘴连接。4.根据权利要求1所述的基于MILD富氧燃烧的余热回收轧钢加热炉，其特征在于，所述的加热段与均热段均设有燃料烧嘴，所述的均热段设有均热段平焰烧嘴，所述的燃料主管通过若干个燃料支管与加热段的燃料烧嘴连接；所述的燃料主管通过燃料支管分别与均热段的燃料烧嘴和均热段平焰烧嘴连接。5.根据权利要求1所述的基于MILD富氧燃烧的余热回收轧钢加热炉，其特征在于，所述的烟气主管与燃料主管上共同设有烟气回流换热器，所述的烟气主管上设有烟气出口和风机，其中，烟气回流换热器设置于加热炉预热段烟气出口位置，前端通过烟气管道与预热段烟气出口相连，后端经管道连接风机。6.一种基于MILD富氧燃烧的轧钢加热方法，其特征在于，采用权利要求1所述的轧钢加热炉，具体包括以下步骤：步骤1，柔和燃烧：开启基于MILD富氧燃烧的余热回收轧钢加热炉，由燃料喷口喷出预混燃料至加热炉，待炉温升至预热燃料自燃温度，钢坯置于加热炉内，向加热段和均热段内喷入氧化剂，所述的氧化剂成分包括O2、CO2和H2O，进行钢坯加热，控制加热段内喷入O2/CO2/H2O体积比为(25～28)：(65.8～69.5)：(7.2～7.5)，控制均热段O2/CO2/H2O体积比为(15～18)：(73.5～76.5)：(8.5～11.5)，并控制加热段与均热段燃料垂直喷入，氧化剂喷入角度为30°‑45°，至炉内达到稳定的MILD燃烧状态，在加热段实现MILD富氧燃烧，在均热段实现MILD贫氧燃烧；步骤2，炉内温度压力调控持续加热至预热段的炉膛温度为1160‑1180℃；第一加热段的炉膛温度为1200‑1220℃；第n加热段的炉膛温度为1240‑