Principios de la tecnología de combustión de alta temperatura y bajo oxígeno y sus aplicaciones en el país y en el extranjero

Aplicación de la tecnología regenerativa de combustión de aire a alta temperatura Wu Daohong Ou Yangze Wang Lei Rufang Xiao Zeqiang Palabras clave: regenerador, aire a alta temperatura, válvula de inversión, combustión, óxidos de nitrógeno Resumen: este artículo presenta brevemente la tecnología regenerativa de combustión de aire a alta temperatura de mi país. Se destacan el principio, las ventajas técnicas y las perspectivas de aplicación de la tecnología, el progreso de la investigación básica en el campo de la tecnología de combustión de aire regenerativo de alta temperatura en mi país y su promoción, aplicación y desarrollo en la industria de calefacción industrial de mi país. 1 Introducción La tecnología de combustión de aire a alta temperatura se denomina tecnología HTAC en Japón, Estados Unidos y otros países, y en algunos países de Europa occidental se denomina tecnología HPAC (combustión de aire precalentado a alta temperatura), también conocida como tecnología de combustión sin llama. La idea básica es quemar el combustible en una atmósfera de alta temperatura y baja concentración (volumen) de oxígeno. Incluye dos medidas técnicas básicas: primero, utilizar un intercambiador de calor regenerativo con una eficiencia de temperatura de hasta 95 y una tasa de recuperación de calor superior a 80 para maximizar la recuperación del calor sensible en los productos de combustión, precalentar el aire de combustión y obtener 800 a Aire de combustión de alta temperatura de 1000 ℃ o más. La otra es utilizar la combustión por etapas de combustible y un flujo de aire de alta velocidad para succionar los productos de la combustión en el horno para diluir la concentración de oxígeno en la zona de reacción para obtener una atmósfera baja en oxígeno con una concentración de 15 a 3 (relación de volumen). En esta atmósfera de alta temperatura y bajo oxígeno, el combustible se somete primero a un proceso de recombinación, como el craqueo, lo que da como resultado condiciones termodinámicas que son completamente diferentes del proceso de combustión tradicional. Libera energía térmica mediante combustión retardada con gas sin oxígeno, por lo que. Ya no se produce el proceso de combustión tradicional local de alta temperatura y zona de alto oxígeno. Este tipo de combustión es una reacción dinámica, no hay llama estática. Tiene muchas ventajas, como alta eficiencia, ahorro de energía, emisiones ultrabajas de NOX, etc., y también se la conoce como tecnología de combustión respetuosa con el medio ambiente [1-2]. Desde sus inicios, la tecnología de combustión de aire a alta temperatura ha sido muy valorada por países desarrollados como Japón, Estados Unidos, Suecia, Países Bajos, Reino Unido, Alemania e Italia. , su aplicación en la industria de la calefacción se ha promovido rápidamente y ha logrado importantes beneficios de ahorro de energía y protección del medio ambiente [3]. El desarrollo de la tecnología HTAC El desarrollo de tecnologías de ahorro de energía para diversos hornos y calderas industriales en el país y en el extranjero ha pasado por dos etapas: no se utiliza el calor residual y se comienza a utilizar el calor residual. En la era más primitiva, el calor residual del horno no se utilizaba y la pérdida de calor eliminada por los gases de combustión del horno era muy grande. La eficiencia térmica del horno era inferior a 30, como se muestra en la Figura 1. Desde las décadas de 1960 y 1970, los precalentadores de aire (o intercambiadores de calor de aire), un dispositivo que recupera los gases de combustión en la chimenea, se han utilizado ampliamente en el país y en el extranjero para recuperar el calor extraído por los gases de combustión del quemador, como se muestra en la Figura 2. . Este método puede reducir la temperatura de los gases de combustión y aumentar la temperatura del aire de combustión que ingresa al horno para lograr un cierto efecto de ahorro de energía, pero aún existen los siguientes problemas: (1) La recuperación de calor es limitada y la temperatura la eficiencia del horno es generalmente inferior a 50 (2) El precalentador de aire generalmente está hecho de materiales metálicos y cerámicos. El primero tiene una vida útil corta, mientras que el segundo cuenta con equipos grandes y de difícil mantenimiento. (3) Desde la perspectiva del quemador, cuando la temperatura del aire de combustión aumenta, el volumen del área de la llama se vuelve cada vez más pequeño, la temperatura del centro de la llama se vuelve cada vez más alta y aparecen áreas locales de alta temperatura en el El sobrecalentamiento local también afecta la vida útil de los materiales refractarios locales y los componentes metálicos del horno, e incluso provoca accidentes como la explosión del tubo de la caldera. (4) El aumento de la temperatura del aire de combustión provoca un aumento de la temperatura de la llama y un aumento significativo de las emisiones de NOX (superando incluso las 103 ppm), provocando una grave contaminación del medio ambiente atmosférico.

Figura 1 Esquema del horno sin aprovechamiento de calor residual. Figura 2 Esquema del horno con precalentador de aire. A principios de la década de 1980, British Gas y American Hot Work Company desarrollaron quemadores regenerativos con un enorme potencial de ahorro de energía en hornos y calderas industriales, lo que dio como resultado la "primera generación de tecnología de combustión regenerativa" en condiciones de aire de alta temperatura, y se utilizó en. Pequeños hornos de fusión de vidrio. Desde entonces, este tipo de quemador se ha utilizado en las industrias del acero y del aluminio fundido en los Estados Unidos y el Reino Unido. Aunque este tipo de quemador tiene problemas como grandes emisiones de NOX y confiabilidad del sistema, puede utilizar el calor residual de los gases de combustión al nivel extremo y tiene enormes beneficios de ahorro de energía. Por lo tanto, se ha promovido y aplicado en los Estados Unidos. Gran Bretaña y otros países. Después de entrar en la década de 1990, los círculos académicos nacionales y extranjeros colocaron el tema de la conservación de energía y la protección ambiental de los quemadores regenerativos a la vanguardia de la investigación científica y tecnológica, y llevaron a cabo investigaciones básicas en profundidad al respecto, con el objetivo de ahorrar energía y al mismo tiempo reducir el CO2 y los NOX. emisiones.

El equipo de investigación dirigido por Ryuichi Tanaka de Japan Industrial Furnace Co., Ltd. utilizó regeneradores cerámicos en forma de panal con baja pasividad térmica y logró buenos resultados [1]. Debido a la solución de los problemas de los materiales regenerativos y los equipos de conmutación de alta frecuencia que recuperan eficientemente el calor residual de los gases de combustión, se ha producido la "tecnología de combustión regenerativa de segunda generación" en condiciones de alta temperatura y bajo oxígeno, que ahora se conoce como "alta tecnología de combustión de aire a temperatura". 3 Principio y ventajas técnicas de la tecnología de combustión de aire regenerativo de alta temperatura El principio de la tecnología de combustión de aire regenerativo de alta temperatura se muestra en la Figura 3.

Figura 3. Cuando el horno con regenerador se conmuta al regenerador 1 a través de la válvula inversora, éste se calienta al pasar por el regenerador (bolas de cerámica o panales, etc.). ). El aire a temperatura normal se calienta hasta una temperatura cercana a la del horno (generalmente 50 ~ 100 °C por debajo de la temperatura del horno) en un período de tiempo muy corto. Después de que el aire caliente a alta temperatura ingresa al horno, extrae el gas del horno circundante, formando un flujo de aire con un contenido de oxígeno muy inferior a 265438. Al mismo tiempo, los gases de combustión quemados en el horno se descargan a la atmósfera a través de otro regenerador (ver regenerador 2 en la figura). Cuando los gases de combustión calientes a alta temperatura del horno pasan a través del regenerador, el calor sensible se almacena en el regenerador y luego los gases de combustión a baja temperatura de 150 ~ 200 °C se descargan a través de la válvula de inversión. La válvula de inversión con baja temperatura de funcionamiento cambia a una frecuencia determinada, de modo que los dos regeneradores se encuentran en un estado de almacenamiento y liberación de calor alternativos. Un período de conmutación común es de 30 a 200 segundos. El nacimiento de la tecnología de combustión regenerativa de aire a alta temperatura ha traído nuevas soluciones a problemas como la distribución uniforme de la temperatura en los hornos industriales, el control automático de la temperatura, la transferencia de calor mejorada, el rango de combustión de la llama ampliado y el mecanismo de combustión de la llama modificado. De lo anterior se desprende que las principales ventajas de la tecnología de combustión de aire regenerativo son: (1) gran potencial de ahorro de energía, con un ahorro de energía promedio de más del 25%. Por lo tanto, menos del 25% del dióxido de carbono puede emitirse al ambiente atmosférico, mitigándose en gran medida el efecto invernadero de la atmósfera. (2) El área de combustión de la llama se expande y el límite de la llama se extiende casi hasta el límite del horno, lo que hace que la temperatura en el horno sea uniforme, por un lado, mejora la calidad del producto y, por otro, por otro lado, prolonga la vida útil del horno. (3) Para los hornos continuos, la temperatura promedio a lo largo del horno aumenta, lo que fortalece la transferencia de calor en el horno, lo que resulta en que el tamaño del horno de un horno industrial con la misma producción se reduzca en más del 20%. , la producción de un horno con la misma longitud se puede aumentar en más del 20%. Los costos de equipo se reducen considerablemente. (4) Dado que la llama no se genera en el quemador, sino que arde gradualmente en el espacio del horno, el ruido de la combustión es bajo. (5) Al utilizar la tecnología de combustión tradicional que ahorra energía, cuanto mayor sea la temperatura de precalentamiento del aire de combustión, mayor será el contenido de NOX en los gases de combustión; mientras que se utiliza la tecnología de combustión de aire regenerativa de alta temperatura, cuando la temperatura de precalentamiento del aire de combustión es muy alta, la El contenido de NOX aumentará considerablemente. (6) La combustión sin oxígeno en el horno reduce la oxidación y la pérdida por combustión de la palanquilla de acero. (7) La combustión pobre en oxígeno en el horno favorece la generación de llamas reductoras en el horno, lo que puede garantizar requisitos de proceso como la cocción de cerámica y satisfacer las necesidades de algunos hornos industriales especiales. 4. Investigación básica en el campo de la tecnología regenerativa de combustión de aire a alta temperatura en mi país 4.1 Investigación sobre el mecanismo de la tecnología de combustión de aire a alta temperatura [1, 4-6] En octubre de 19910, bajo la activa defensa del profesor Xiao Zeqiang, Beijing Shenwu Technology Co., Ltd. sirvió como principal unidad de apoyo. Uno, la Federación de Sociedades de Ingeniería de la Asociación China para la Ciencia y la Tecnología, celebró el evento "Nueva combustión de aire a alta temperatura" en Beijing. Desde entonces, el concepto de ". La tecnología de combustión de aire a alta temperatura” se ha introducido oficialmente en China y ha atraído gran atención del personal científico y tecnológico chino. La Universidad Tsinghua, institutos de investigación científica como la Universidad Central Sur, la Universidad Noreste y Beijing Shenwu Technology Co., Ltd. Realizó una serie de estudios sobre el mecanismo de combustión y las características de baja contaminación del aire a alta temperatura. La idea básica de la tecnología de combustión del aire a alta temperatura es hacer que el combustible se queme en una atmósfera con alta temperatura y baja concentración de volumen de oxígeno. Combustión media Incluye dos medidas técnicas básicas: una es utilizar un intercambiador de calor recuperativo con alta eficiencia de temperatura y alta tasa de recuperación de calor para maximizar la recuperación de calor sensible en los productos de combustión y usarlo para precalentar el aire de combustión para obtener 800 ~. Aire de combustión de alta temperatura de 1000 ℃ o más. El otro es utilizar combustión por etapas de combustible y flujo de aire de alta velocidad para aspirar los productos de la combustión en el horno para diluir la concentración de oxígeno en la zona de reacción para obtener una atmósfera baja en oxígeno con una concentración. de 15 ~ 3 (relación de volumen). En esta atmósfera de alta temperatura y bajo contenido de oxígeno, el combustible primero se somete a un proceso de recombinación como el craqueo, lo que resulta en condiciones termodinámicas completamente diferentes a las del proceso de combustión tradicional, y libera energía térmica en forma retardada. combustión con gas sin oxígeno, por lo que ya no hay un problema en el proceso de combustión tradicional La aparición de una zona local de alta temperatura y alto oxígeno.

Por un lado, este método de combustión hace que la temperatura en la cámara de combustión aumente y se distribuya de manera más uniforme, reduciendo significativamente el consumo de combustible. Reducir el consumo de combustible también significa reducir las emisiones de gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono. Por otro lado, se suprime la generación de óxidos de nitrógeno térmicos (NOX). Los óxidos de nitrógeno (NOX) son una de las fuentes importantes de contaminación del aire y varias empresas industriales están trabajando arduamente para reducir las emisiones de NOX. Los NOX incluyen principalmente el tipo térmico y el tipo de combustible. El quemador HTAC utiliza principalmente combustible gaseoso, que contiene muy pocos compuestos de nitrógeno, por lo que rara vez produce NOX de tipo combustible. Según la fórmula de la tasa de generación térmica de NOX [1], la tasa de generación de NOX está relacionada principalmente con la temperatura máxima de la llama y la concentración de nitrógeno y oxígeno durante el proceso de combustión, entre los cuales la temperatura es el principal factor que afecta los NOX térmicos. En condiciones de combustión de aire a alta temperatura, debido al aumento de la temperatura promedio en el horno, no existe una zona local de alta temperatura de combustión tradicional; al mismo tiempo, los gases de combustión a alta temperatura regresan al horno, lo que reduce la temperatura; concentración de nitrógeno y oxígeno, además, la velocidad del flujo de aire es alta, la velocidad de combustión es rápida y el tiempo de residencia de los gases de combustión en el horno es corto. Por tanto, la concentración de emisiones de NOX es baja. 4.2 Investigación sobre las características térmicas de los regeneradores de bolas cerámicas [7] Después de que apareciera la nueva tecnología de regeneradores de bolas cerámicas pequeñas a principios de la década de 1980, atrajo gran atención por parte de la industria de calefacción de mi país. Desde mediados hasta finales de la década de 1980, China desarrolló una nueva tecnología de regeneración, estableció un dispositivo experimental especial para regeneradores de bolas de cerámica, realizó investigaciones experimentales sistemáticas sobre las características de resistencia y transferencia de calor de los regeneradores de bolas de cerámica y obtuvo las reglas básicas. entre las características de resistencia y las características de transferencia de calor del regenerador y los parámetros estructurales y de funcionamiento del regenerador sientan las bases para el diseño racional del regenerador. El regenerador experimental de bolas de cerámica se muestra en la Figura 4.

Figura 4 Diagrama esquemático del regenerador de bolas cerámicas 4.2.1 Estudio experimental de las características de resistencia. La pérdida de resistencia del gas que fluye a través del regenerador es un indicador técnico importante en el diseño del regenerador. Comprender las características de resistencia del regenerador en condiciones de frío y calor es un requisito previo importante para la selección racional del sistema de suministro de aire del horno industrial y del equipo del sistema de extracción de humos. 4.2.1.1 Resultados experimentales de las características de resistencia al frío del regenerador Los resultados experimentales muestran que la pérdida de resistencia del regenerador cerámico es proporcional a la altura del regenerador; la pérdida de resistencia disminuye con el aumento del diámetro de la bola cerámica; fluye a través del regenerador. Existe una relación de función de potencia entre la pérdida de resistencia y la velocidad de la torre de aire. De acuerdo con los resultados experimentales, se utiliza el método de regresión para obtener la ecuación característica de resistencia al frío del regenerador de bolas cerámicas: donde: DP - pérdida de resistencia; h - altura del regenerador; e - porosidad del regenerador U - velocidad de la torre vacía; ; d-diámetro de la bola de cerámica; m-coeficiente de viscosidad dinámica del fluido; r-densidad del fluido; 4.2.1.2 Resultados experimentales de las características de resistencia térmica del regenerador El experimento de las características de resistencia térmica del regenerador estudia principalmente la relación entre la pérdida de resistencia del aire y los gases de combustión por unidad de longitud en el regenerador y la temperatura, el caudal de gas y el diámetro de la bola cerámica. Los resultados experimentales muestran que el efecto de la temperatura sobre la pérdida por resistencia del aire y los gases de combustión es lineal; la pérdida por resistencia aumenta con el aumento de la velocidad de la torre vacía, y su ley de cambio es una función de potencia. La pérdida de resistencia disminuye a medida que aumenta el diámetro de la bola de cerámica y su patrón de cambio es aproximadamente inversamente proporcional. En base a esto, la ecuación característica de la resistencia térmica es la siguiente: donde: r0 - densidad del gas en condiciones estándar; coeficiente determinado experimentalmente; T - temperatura promedio del aire o de los gases de combustión durante un período de tiempo; arriba. 4.2.2 Estudio de las características de transferencia de calor del regenerador de bolas cerámicas El proceso de trabajo del regenerador consiste en pasar periódicamente por el medio precalentado (aire o gas de combustión) y gases de combustión, es decir, se encuentra en estado exotérmico y endotérmico. A lo largo del proceso, la temperatura de los gases de combustión, la temperatura del aire y la temperatura del regenerador no sólo son funciones del tiempo sino que también varían según la ubicación. El proceso de transferencia de calor del regenerador de bolas cerámicas es un proceso complejo de transferencia de calor en estado inestable que incluye convección, radiación y conducción. Los académicos chinos han llevado a cabo una investigación exhaustiva y sistemática sobre las principales características del proceso periódico de transferencia de calor inestable en regeneradores de bolas cerámicas.

4.2.2.1 Características de distribución de temperatura de los regeneradores cerámicos A través de experimentos se han dominado las siguientes reglas: a) A medida que pasa el tiempo, la temperatura de salida del aire disminuye gradualmente, y la ley es aproximadamente lineal b) Dentro de un ciclo, la temperatura de escape cambia; con A medida que aumenta el tiempo, la ley es aproximadamente lineal; c) La temperatura de la superficie del regenerador disminuye gradualmente con la prolongación del tiempo durante el período de enfriamiento, y la ley es aproximadamente lineal; d) La temperatura de la superficie del regenerador aumenta gradualmente con el; aumento del tiempo durante el período de calentamiento. Alto, la ley es aproximadamente lineal; e) los cambios en la temperatura de los gases de combustión y la temperatura del aire en el regenerador a lo largo de la dirección de la altura también son aproximadamente lineales; f) los cambios en la temperatura de la superficie del regenerador son básicamente consistentes; con los cambios de aire y gases de combustión. En la misma posición, la temperatura de la superficie de la bola es 40~60℃ mayor que la temperatura del aire y 45~55℃ menor que la temperatura de los gases de combustión. Cuando el diámetro de la bola es grande, la diferencia de temperatura entre la bola y el gas es grande; cuando el diámetro de la bola es pequeño, la diferencia de temperatura entre las bolas es pequeña. Según los resultados experimentales, el coeficiente integral de transferencia de calor de las bolas cerámicas 4.2.2.2 disminuye a medida que aumenta el tiempo de inversión y aumenta el diámetro de la bola. Basándose en teorías relevantes de transferencia de calor y resultados experimentales, los académicos chinos han propuesto la siguiente expresión del coeficiente integral de transferencia de calor: donde: k - coeficiente integral de transferencia de calor; ah - coeficiente de transferencia de calor entre el gas y la esfera durante el proceso de calentamiento de aire acondicionado; ——El coeficiente de transferencia de calor entre el gas y la esfera durante el enfriamiento; d-el diámetro de la esfera; l-la conductividad térmica de la esfera; F0-número de Fourier: (: conductividad térmica, t: coeficiente de conmutación determinado); por experimento; 4.2.2.3 Coeficiente de transferencia de calor entre la bola y el gas A través de experimentos, se obtuvo la relación entre el coeficiente de transferencia de calor entre la bola y el gas y la temperatura del gas, la velocidad superficial y el diámetro de la bola. Después de una regresión matemática de los datos experimentales, se obtuvo la siguiente fórmula de relación:

Aire:

Gases de combustión: A, B coeficiente de 4,3 Investigación sobre las características térmicas de los regeneradores de panal en el A principios de la década de 1990, el grupo de investigación dirigido por Ryuichi Tanaka de Japan Industrial Furnace Co., Ltd. comenzó a utilizar regeneradores cerámicos en forma de panal con una pequeña opacidad térmica y logró buenos resultados. En comparación con los regeneradores esféricos, los regeneradores de panal tienen grandes ventajas en términos de superficie específica, peso, pérdida de presión y tiempo de conmutación [1]. En China, la aplicación industrial de regeneradores de panal en sistemas de combustión regenerativa ha recibido cada vez más atención. Ou Jian et al. [4] estudiaron las características térmicas de los regeneradores de panal mediante simulación numérica. Este artículo presenta brevemente los resultados de su investigación. 4.3.1 Características de tensión de la pared del orificio del regenerador Durante el uso del regenerador, debido al calentamiento o enfriamiento en ambos lados de la pared del orificio de la unidad, además de la temperatura, también se ve afectado por diversas tensiones, por lo que se daña fácilmente. . Hay muchos factores que causan daños al regenerador, como los efectos químicos del aire a alta temperatura y los productos de combustión, los efectos físicos de los cambios bruscos de temperatura y la expansión térmica, la erosión del flujo de aire y los efectos mecánicos de las cargas de alta temperatura, etc. Los factores anteriores suelen existir al mismo tiempo, pero debe haber una razón principal para un entorno de trabajo específico. Después de estudiar los acumuladores de calor sustituidos en el lugar de producción de una fábrica nacional, se descubrió que la mayoría de las unidades alveolares tenían grietas y desconchones en diversos grados. Obviamente, la fractura por tensión frágil es la principal causa de este problema. Los resultados del cálculo muestran que la pared celular en forma de panal se ve afectada principalmente por la tensión normal durante las etapas de calentamiento y enfriamiento, y la tensión tangencial y la tensión axial son menos de 1/200 y 1/10.000 de la tensión normal, respectivamente. Durante el calentamiento, la dirección de la tensión apunta a la superficie de la pared, apretando la pared del orificio del cuerpo de almacenamiento de calor, lo que se manifiesta como tensión de extrusión durante el enfriamiento, la dirección de la tensión de la superficie de la pared apunta al fluido y el fluido ejerce tracción sobre; la superficie de la pared, que aparece como tensión de tracción. Obviamente, si la tensión sobre la pared del regenerador es mayor que la tensión máxima que puede soportar, se producirá fragilización por tensión. Los cambios frecuentes en el proceso de almacenamiento y liberación de calor hacen que la pared del orificio del regenerador esté sujeta alternativamente a tensiones de tracción y tensiones de extrusión. Cuanto mayor sea el caudal de fluido, mayor será el cambio de tensión; cuanto más corto sea el tiempo de inversión, mayor será el impacto de la tensión de tracción alterna y la tensión de extrusión en el regenerador. 4.3.2 Los resultados de la investigación sobre las características de transferencia de calor del regenerador de panal muestran que la transferencia de calor entre la pared del regenerador y el gas es fuerte, y los estrechos canales de la rejilla tienen un cierto impacto en el flujo y la transferencia de calor. El tiempo de inversión tiene una gran influencia en las características de transferencia de calor del regenerador. Cuanto mayor sea el tiempo de inversión, mayor será la temperatura de salida de los gases de combustión y menor será la eficiencia de la temperatura y la tasa de recuperación de calor del regenerador. La velocidad del gas también afecta las características de transferencia de calor del regenerador. Cuanto mayor sea el caudal de gas, mayor será la temperatura de salida de los gases de combustión y menor será la tasa de recuperación del calor residual.

5 El desarrollo de la tecnología de combustión regenerativa de aire a alta temperatura en mi país En 2002, la producción nacional de acero alcanzó los 180 millones de toneladas y había más de 1.000 hornos de calentamiento en la industria metalúrgica de mi país, con una capacidad anual de procesamiento de palanquilla de 200 millones de toneladas. . En la actualidad, el consumo medio de energía de los hornos de calefacción de laminación de acero de mi país es de 60 kg de carbón estándar/tonelada de acero, y el consumo medio de combustible de los hornos de calefacción avanzados internacionales es de 51 kg de carbón estándar/tonelada de acero. La Tabla 1 enumera los parámetros técnicos antes y después de adoptar la tecnología HTAC en el horno de calentamiento de viga móvil de 230 t/h de la planta de laminación en caliente Fushan de la compañía japonesa NKK Steel Pipe Company [7]. No es difícil ver en los parámetros de la Tabla 1 que el consumo medio de energía del laminador en caliente Fushan de la NKK Steel Pipe Company de Japón antes de la transformación era de 48,6 kg de carbón estándar/tonelada de acero, lo que supone un 19% menos que el consumo de energía. Consumo del horno de calefacción de laminación de acero de mi país. Después de la transformación, el horno de calentamiento de laminación de acero de la empresa NKK ahorra un 25 % de energía que antes de la transformación. Según el cálculo de 6.543.800 millones de toneladas de palanquillas de acero calentadas anualmente en mi país, el consumo medio de energía de los hornos de calentamiento de laminación de acero de mi país ha alcanzado los 40 kg de carbón estándar por tonelada de acero, lo que equivale a un ahorro medio de energía del 33%. Después de la transformación, sólo queda un horno de calentamiento de laminación de acero en el país, que puede consumir 2 millones de toneladas de carbón estándar cada año. Además, debido a la particularidad del proceso, la eficiencia actual de utilización de energía de los hornos de tratamiento térmico, cucharas, secadoras de artesa y otros equipos es pobre, y su potencial de ahorro de energía será mayor. Además, también desempeñará un papel importante en la reducción de las pérdidas por oxidación y quema, la reducción de la contaminación ambiental, la reducción de los costos de los equipos y el aumento de la producción de un solo horno en la industria del acero. Tabla 1 Parámetros técnicos antes y después de adoptar la tecnología HTAC para un horno de calentamiento con viga móvil de laminación en caliente de 230 t/h.

En resumen, la aplicación de nueva tecnología regenerativa en hornos industriales puede conseguir importantes ahorros energéticos y reducir la contaminación ambiental. Existen muchos tipos de hornos industriales en nuestro país. La promoción y aplicación de esta nueva tecnología en nuestro país traerá enormes beneficios económicos y sociales. Desde la creación de Beijing Shenwu Company a finales de 1995, los quemadores ahorradores de energía de la serie WDH se han utilizado en varios hornos y calderas industriales de casi 800 empresas de metalurgia, maquinaria, petroquímica, cerámica, vidrio, generación de energía térmica y otras industrias. , tener un conocimiento integral del estado del equipo de la caldera. Desde 1996, nuestra empresa ha seguido activamente tecnologías avanzadas extranjeras, ha organizado expertos técnicos en combustión, hornos industriales, control térmico automático, maquinaria, etc., centrándose en el desarrollo y la investigación de la aplicación de la tecnología de combustión de aire regenerativo de alta temperatura en hornos industriales. y calderas. Debido a que la promoción y aplicación de esta tecnología no es solo una cuestión de combustión, especialmente en el campo de los hornos industriales, porque existen muchos tipos de hornos industriales y los requisitos del proceso varían ampliamente, si no coincide con los requisitos del proceso específicos de los hornos industriales, es imposible desarrollar aplicaciones prácticas de insumos de productos maduros. Después de varios años de desarrollo e investigación, la empresa ha logrado grandes avances en la investigación de aplicaciones en diversos hornos industriales en las industrias del acero, maquinaria y metales no ferrosos, y ha podido proporcionar tecnologías maduras para las empresas. Aquí tomamos el horno de calentamiento de laminación de acero como ejemplo para presentar la tecnología desarrollada por nuestra empresa. 5.1 Doble precalentamiento de aire y gas La mayoría de los hornos de calentamiento de laminado de acero en mi país utilizan como combustible una mezcla de gas de bajo poder calorífico, gas convertidor e incluso gas de alto horno. En el caso de quemar gas de bajo poder calorífico, no basta con recuperar el calor del gas residual si sólo se precalienta el aire. Cuando se quema gas de bajo poder calorífico y gas de alto poder calorífico, y cuando solo se precalienta aire o el aire y el gas se precalientan dos veces, la recuperación y utilización del calor del gas residual se muestra en la Tabla 2. Se puede ver en la Tabla 2 que cuando se quema gas mezclado, si solo se precalienta el aire, todavía queda alrededor del 34% del calor recuperable que no se ha utilizado, lo cual es una lástima, como se puede ver; que cuando se quema gas de bajo poder calorífico El efecto del doble precalentamiento del aire y el gas es mayor que cuando se quema gas de alto poder calorífico. Además, cuando se quema gas de bajo poder calorífico, los gases de combustión del horno se pueden descargar completamente a través del regenerador de aire y del regenerador de gas. El horno no necesita estar equipado con un conducto de humos ni una chimenea para descargar el exceso de gases de combustión a alta temperatura, que. simplifica la estructura y disposición del horno.