烧烤车图:蓄热式均热炉的工作原理

蓄热式燃烧技术，确切地应称为蓄热式换热燃烧技术。这是一项古老的换热方式，十九世纪中期就在平炉和高炉上采用延续至今。轧钢系统的初轧钢锭加热炉以蓄热式均热炉最为节能，并且采用的就是低热值的高炉煤气为燃料。终因其蓄热室占用车间面积大，换向时间长，操作复杂，逐渐被中心换热均热炉和上部单侧烧嘴均热炉所取代。此后，蓄热式换热技术远离了轧钢系统的加热炉。蓄热式换热技术，属不稳态传热，利用耐火材料作载体，交替地被废气热量加热。再将蓄热体蓄存的热量加热空气或煤气，使空气和煤气获得高温预热，达到废热回收的效能。由于蓄热体是周期性地加热、放热，为了保证炉膛加热的连续性，蓄热体必须成对设置。同时，要有换向装置完成蓄热体交替加热、放热。到了二十世纪八十年代，解决了蓄热体的小型化和换向时间缩短到以分秒计，才使这项古老的换热技术得以在轧钢系统的连续式加热炉（含步进式加热炉）上重现废热回收的优势，即将空、煤气双预热到1000℃左右，排出废气温度在150℃以下，使废热回收率达到极限值。并且，出现研究高温空气燃烧理论与实践的新领域。

高效蓄热式工业炉的原理及其工业应用

摘 要 本文阐述了高效蓄热式工业炉（北岛炉）的原理和在工业生产上的应用情况。北岛炉将蓄热式热回收和换向式燃烧系统与炉子结合于一体，可将空气和煤气同时预热到1100℃，系统排烟温度低于150℃。在轧钢加热炉上应用，可以以纯高炉煤气为燃料，达到节能30~50%、提高炉内温度均匀性、减少氧化烧损、保护环境的效果。目前，已经在全国钢铁企业的28座工业炉上实际应用。

关键词 工业炉 北岛炉 高温空气 蓄热燃烧 节能 高炉煤气

1 概述

自高效蓄热式燃烧技术的有关报道传入我国以来，就得到了我国工业炉工作者的极大重视[1,2,3]，并被列入国家“九五”钢铁工业新技术应用及发展战略。认为“高效蓄热式工业炉将是21世纪工业炉节能的发展方向”[4]。北京北岛能源技术有限公司（前身为大连北岛能源技术发展有限公司）自1992年以来结合我国的国情，成功开发了一种技术领先、独具特色的高效蓄热式工业炉（北岛炉）。

北岛炉是将烧嘴（排烟通道）、蓄热室与炉体结合于一体的高效蓄热式工业炉，它具有国际上用蓄热式烧嘴建造的工业炉所拥有的全部优点，且完全克服了蓄热式烧嘴“皮厚瓤小”而体积相对较大，热负荷相对较小，较难做到空气和煤气双预热的缺点。当用于热负荷较大的连续加热炉时，其所用蓄热室数量仅为蓄热式烧嘴炉的1/2-1/3，换向系统仅为1-3套。

本文主要介绍高效蓄热式工业炉（北岛炉）的原理，及其在均热炉、热处理炉、连续加热炉上的实际应用效果。

北岛炉的工作原理
北岛炉由高效蓄热式热回收系统、换向式燃烧系统和控制系统组成。高效蓄热式工业炉的热效率可达70%，这种换向式燃烧方式改善了炉内的温度均匀性。由于很方便地把煤气和助燃空气预热到高达1100℃，可以在高温工业炉使用高炉煤气做为燃料，从根本上解决了高炉煤气的放散导致污染环境的问题。