热风炉工艺操作规程1.热风炉系统1.1 旋切顶燃式热风炉特点高炉热风炉系统配备三座旋切顶燃式高效格子砖热风炉。

旋切式顶燃热风炉是近年开发的新一代高风温、高效率、长寿命热风炉技术。

与其他类型顶燃式热风炉相比，同等条件下可提高风温50℃以上，热效率提高 5％～10％，预期寿命可达到 25 年以上。

旋切式顶燃热风炉燃烧器主要由煤气环道、煤气喷口、空气环道、空气喷口、混合室、喉口等几部分组成。

煤气通过切向喷口喷入燃烧器混合室，并在混合室内圆柱面导向作用下，形成向下运动的管状旋流。

助燃空气则沿径向喷口喷入燃烧器混合室，向煤气管状旋流的中心切入，对煤气管状旋流形成有效地切割，与煤气发生强烈混合，混合物瞬间从燃烧器喉口喷出，进入燃烧室燃烧，这就是旋切式顶燃热风炉燃烧器“旋切”工作原理。

旋切式燃烧器煤气喷口和空气喷口均为水平布置，空气喷口距离煤气喷口较远而且靠近喉口。

由于煤气喷口与空气喷口距离较大，保证煤气管状旋流形成，有利于空气穿透。

空气喷口距离喉口很近，保证了煤气与空气混合的瞬间从喉口喷出，并进入燃烧室燃烧。

旋切式顶燃热风炉燃烧器只起到组织气流的作用，煤气和空气在燃烧器喉口部位一次完成混合，并瞬间从喉口喷出进入燃烧室燃烧，燃烧器内部并无火焰，这是旋切式顶燃热风炉燃烧器的显著特点，也是与其他类型顶燃式热风炉燃烧器根本区别。

旋切式燃烧器煤气和空气无预混，混合燃烧一次完成，避免了预混预燃产生的烟气与未燃煤气和空气掺混而阻碍煤气与空气进一步混合，避免了未燃煤气和空气燃烧条件恶化。

旋切式燃烧器煤气与空气混合充分，保证很小空气过剩系数下煤气燃烧完全。

旋切式顶燃热风炉使用小孔径高效格子砖，具有良好的热工性能。

热风炉换热面积增加，改善了热风炉热交换条件，可以缩小拱顶温度与热风温度的差值，在相同拱顶温度条件下，可获得更高的风温。

旋切式顶燃热风炉其差值在 100—140℃之间，而传统热风炉该差值约 150—200℃。

较低拱顶温度还可显著减少 NOx 生成，更有利于避免发生炉壳晶间应力腐蚀。

由于三十七孔格子砖活面积增加，同等蓄热室断面积时气体流速略有降低，所以采用三十七孔格子砖的热风炉阻力损失并不会增加。

旋切式顶燃热风炉采用三段式砌体结构，包括热风炉炉体三段式砌体结构和蓄热室格子砖三段式砌体结构。

热风炉炉体从上到下依次为燃烧器、燃烧室和蓄热室三段。

三段砌体采用完全脱开的迷宫式连接，各段砌体可以自由伸缩，避免各段砌体膨胀相瓦影响。

圆周方向为完全对称结构，不存在外燃热风炉拱顶联络管或内燃热风炉火井大墙等非对称结构，从根本上消除了由于非对称结构造成不均匀膨胀而引起的破坏。

热风出口位于燃烧室直段部位，热风出口组合砖与燃烧室锥顶拱脚砖分开处理，消除了燃烧室锥顶的薄弱环节。

另外热风出口与燃烧室砖托距离较小，燃烧室大墙砌体热膨胀上涨量很小，不会对热风出口造成剪切破坏。

旋切式顶燃热风炉蓄热室格子砖从上到下依次采用低蠕变格子砖、高铝砖和粘土砖三段式结构。

在蓄热室中间设置一段安全温度更高的高铝砖，可以保证热风炉操作大幅度波动情况下，始终保持各种材质都在安全工作温度范围内，增加了热风炉的适应能力和安全性。

热风炉下部采用带有横梁的多种孔型炉箅子结构。

随着格子砖格孔直径和孔距减小，炉箅子的强度和通孔率越来越难以保证，为此，专门研制了带横梁的多种孔型炉箅子。

主要由带有多种孔型的炉箅子、整体式横梁和支柱组成。

炉箅子两条边支撑在横梁上，4 个角通过横梁落在支柱上，炉箅子受力合理。

炉箅子与横梁及横梁与支柱之间有锁扣相互锁定，两组横梁间有固定螺栓固定，所有炉箅子、横梁和支柱通过锁扣和螺栓连接成一个整体，结构稳定。

这种方式可有效避免独立支撑式炉箅子易出现炉箅子塌陷和倾斜问题。

通过改进炉箅子的孔型，不但强化了受力结构，保证了通孔率不降低，同等孔径和孔距、同等厚度条件下，强度比传统梅花孔炉箅子提高 31％。

通过改善蓄热室上部烟气分布均匀性和炉箅子下部冷风分布的均匀性，提高格子砖利用率，从而提高热风温度。

旋切式顶燃热风炉能够达到较均匀蓄热室上部气流分布效果，其原因在于燃烧器、燃烧室的结构和布置较合理，燃烧器、燃烧室均为中心对称布置，且中心线重合。

煤气和助燃空气混合物从燃烧器喉口喷出进入燃烧窜燃烧，产生的高温烟气气流呈中心对称地分布，避免了内燃式热风炉产生的偏心气流。

另外，通过合理设计，可有效地控制烟气的旋度，从而达到尽可能小的径向气流分布梯度。

蓄热室下部采用多种孔型炉箅子，并在炉箅子下部设置冷风分配装置。

冷风分配装置的形状和位置通过计算机仿真进行优化，可使冷风在炉箅子下部的分布不均匀度小于 5％。

旋切式顶燃热风炉针对其热风管道工作特点，专门开发了关节管技术，既可适应较大径向变形要求，又可保证内部砖衬不会被损坏。

另外还采用热风管道膨胀拉紧装置，解决热风管道和大拉杆轴向变形引起的砖衬破损问题。

设有热风炉烟道废气余热回收装置：热管换热器。

可将高炉煤气和助燃空气预热至160~200℃。

燃烧系统采用高炉煤气和助燃空气，采用两台助燃风机集中送风，一用一备。

1.2 热风炉设计参数：热风炉操作和控制系统采用计算机自动燃烧控制、送风温度控制和换炉控制等。

正常时采用二烧一送工作制度。

操作方式有全自动、半自动两种方式，为方便设备检修调整和开、停炉操作，还设有手动操作和事故操作（机旁操作）等方式。

（1）全自动操作：根据选定的送风制度和时间设定器发出的换炉指令进行自动换炉，即各有关阀门按程序和连锁关系自动转换。

（2）半自动操作：操作员手动发出换炉指令，热风炉个阀门按规定程序和连锁关系自动完成转换。

（3）手动操作：操作员按各阀操作的连锁关系发出动作指令，阀门单个动作完成换炉程序。

在此操作过程中，阀门连锁关系保持不变。

（4）事故操作（机旁操作）：在检修调试时将各阀连锁关系解除，操作员在机旁通过操作开关开关阀门。

1.3 热风炉技术性能表：2.热风炉主要阀门规格型式2.1 单座热风炉的阀门规格型式2.2 热风炉公共部分阀门及设备3.热风炉操作管理控制标准和参数4.热风炉燃烧操作4.1热风炉的合理燃烧热风炉的合理燃烧是指在既定的热风炉条件下应保证：a.单位时间内燃烧的煤气量适当。

b.煤气燃烧充分、完全、并且热量损失小。

c.可能达到的风温水平最高，并确保热风炉的寿命。

归纳为8个字：安全、高温、长寿、低耗。

合理燃烧的判断：a. 废气分析，根据分析结果，看燃烧是否完全，主要是看CO是否完全燃烧和O2剩余多少。

因此，合理的废气成分：O2：0.5～1.0%，CO:0%。

b. 观察火焰：空气与煤气配比适宜：火焰颜色为中心黄色，四周微蓝，透明，燃烧室对面砖墙清晰可见。

空气量过多：火焰颜色为天蓝色，明亮耀眼，燃烧室砖墙清楚可见，但发暗。

煤气量过多：火焰颜色暗红，浑浊不清，难见燃烧室砖墙。

4.2热风炉的燃烧制度4.2.1 固定煤气量、调节空气量。

这种方法是在热风炉整个燃烧期内，始终保持煤气量不变，适当的调节助燃空气量进行燃烧。

由于整个燃烧期一直是用最大的煤气量，当炉顶温度达到规定后，用增加助燃空气量的办法，保持这一温度，从而增加热风炉的燃烧强度。

由于烟气体积增加，流速增大，有利于对流传热，从而强化了热风炉中下部的热交换作用。

因此，这是一种较好的强化燃烧方法。

这种方法适用于助燃空气量可调和鼓风机有剩余能力的炉子。

4.2.2 固定助燃空气量、调节煤气量。

这种方法是在整个燃烧期内始终固定助燃空气量不变，适当调节煤气量进行燃烧。

这种燃烧方法在保温期减少了煤气量，也即减少了烟气量，降低了热风炉的燃烧温度，对热风炉的传热不利。

但是，调节比较方便，易于掌握。

适用于助燃风机能力不足和助燃空气量不能调节的炉子。

4.2.3 煤气量和助燃空气量都调节。

这种方法时在燃烧初期使用最大的煤气量和适当的助燃空气量配合燃烧，当炉顶温度达到规定后，同时减少煤气量和助燃空气量，以维持炉顶温度。

整个方法最大的缺点时难以掌握煤气和空气的配合比，经久保持炉顶温度不变。

而煤气和空气同时减少，必然造成热风炉的燃烧强度降低，使整个热风炉蓄热量下降。

这种方法除了煤气压力波动大的热风炉和用以控制废气温度外，一般很少采用。

4.3在废气温度达到废气目标温度时，如果不到换炉时间，根据具体情况进行烧炉操作，可视情况提前进行换炉处理，正常情况下严禁闷炉操作。

4.4 应注意高炉使用的风量、风压、风温、煤气压力和热风温度、废气温度、助燃空气预热、煤气预热等的变化来掌握燃烧。

4.5 煤气压力低于3KPa时（初定值，可修改），应停止一座热风炉的燃烧，如到最小限度的燃烧还不够时可暂时停止燃烧。

4.6燃烧时的各种调整方法：燃烧配比：即燃烧量与空气量的比例。

正常燃烧时，煤气与空气必须有合理的配比，经验表明，1m3煤气需要0.7～0.9m3空气。

烧单一高炉煤气时，过剩空气系数为1.05～1.10.要定期作废气分析指导烧炉。

过剩空气系数m= 实际燃烧空气量/理论燃烧空气量。

5.热风炉的送风操作5.1热风炉的工作周期热风炉从开始燃烧到送风结束的全部时间称为热风炉的一个工作周期。

热风炉的工作周期由燃烧期、换炉时间和送风期所组成。

5.2 送风制度5.2.1 热风炉常用的送风制度有三种：a.两烧一送：顺序 1 2 3 4 5 6 1号炉2号炉3号炉送风期燃烧期b.半交叉并联送风：顺序 1 2 3 4 5 6 1号炉2号炉3号炉送风前期送风后期燃烧期c.一烧一送：一般是有一座热风炉处于事故检修状态时使用。

5.3 换炉时的注意事项：热风炉的换炉前，应通知值班工长，得到工长同意后方可进行。

换炉的注意事项如下:5.3.1 换炉信号发出后，确认送风炉时间或温度设定器及送风信号。

5.3.2正常情况下，三座热风炉同时工作，采用两烧一送的运行方式，换炉须得值班工长同意，每45分钟换炉一次。

5.3.3在风温使用水平低、热风炉蓄热不能充分带走，或煤气发热值较低，煤气量又大，而烟气温度上升快时，可根据具体情况采取半并联交叉送风，须得到代班长和值班工长同意。

5.3.4通过指示灯显示来确认换炉时各阀门的开关动作。

5.3.5换炉时，要事先通知鼓风站。

5.3.6在送风或换炉中，若高炉风压、风量突然同时下降，应立即查明原因；当风压降至0.08Mpa时，立即关闭混风切断阀，并报告值班工长。

如果在换炉过程中发现冷热风压力差变大时，立即把混风切断阀、调节阀全部打开，查明原因立即恢复。

5.3.7 换炉时注意风量、风压变化。

5.3.8 根据各炉的蓄热量来调整换炉时间（混风调节阀的开度为依据）。

5.3.9 确认各仪表、仪器和指示灯的显示情况。

5.3.10 确认所有阀门无泄漏。

、5.3.11 烧炉操作时应确认煤气已被点燃。

如果炉顶温度低于700℃，应采取人工点火。

5.3.12 换炉时通知煤气管理室。