低热值燃气烧结点火技术的应用于发展

1.  低热值燃气点火技术及设备

目前应用较普遍的低热值燃气点火技术有预热法、燃气热值富集法与富氧燃烧法三种。

1.1 预热法

根据预热介质的设备----预热炉的位置与结构不同，预热法可分为机上卧式、机下卧式与机下立式三种工业化实现形式。

（1）机上卧式

机上卧式为热风炉，空气—煤气对流转换器，点火炉三者一体式结构。其结构紧凑，无烟气排放，安装方便投资低。烧结机平面管路复杂，需要占用烧结机平面较大的空间。换热器多采用对流式，预热炉烟气最终进入烧结机料面。虽两套换热器相互独立，并设有旁通，但两者由同一股热气流供应，如需检修某一换热器，必须暂停生产。

（2）机下卧式

机下卧式为热风炉与空气—煤气对流转换器两者一体结构，待加热的空气、燃气从换热器顶部排出。这种结构适用于大型烧结点火炉，安装方便。但是更换预热炉需要停炉，影响作业率。空气—煤气转换器采用的是多管式换热结构，换热效果一般，能源利用率低，且用于室外放置，占用面积大。

（3）机下立式

机下立式为热风炉及对流+辐射换热器组合体，两者一体上下布置结构，空气和煤气独立预热，适用大型烧结点火炉。生产时，待加热介质从预热炉上段入口进入，首先进入一级多管式对流转换器，然后经由管路到达预热炉下端，进入二级螺旋升管辐射转换器，最后从出口排出进入点火炉参与生产。这种工艺结构采用复合式换热器，换热效率高，节能效果好。

1.2 燃气热值富集法

将燃气发热值采用辅助手段给以适当提高，即为煤气热值富化法。可以分为远程混合法和炉前混合法。

（1）远程混合法

建立煤气混合加压站，以实现燃气热值富集。这种混合站不仅投资大，而且由于气源距离点火炉远、燃气成分波动频繁等原因，混合煤气在生产使用时易产生较大的波动，从而易导致炉况不稳，操作困难，热工制度不能满足工艺要求。

（2）炉前混合法

炉前混合法通过三元喷头混合式烧嘴，实现了将高热值煤气直接引入到点火炉燃烧装置与高炉煤气和空气混合燃烧。

高低热值两种燃气同时进烧嘴，在三元烧嘴内进行有效混合燃烧，可节省新建煤气混合站的投资费用；当两种煤气压力波动时，不会影响自动控制的进行。两种燃料的配比设定范围较宽，实际生产中的可调性较强，当某种煤气压力发生波动时，可以靠另一煤气（或燃油）的补充进行有效调节，保证点火状态不发生大的变化；对于煤气资源短缺的企业，可以在保证点火效果的前提下，调节煤气配比，最大限度利用低廉的高炉煤气，减少高热值煤气的消耗，节省燃料使用成本。

1.3 富氧燃烧法

（1）补氧法

实践证明，通常炉内助燃空气中含氧量增加4%~5%，火焰温度可升高200~280℃。基于此点，在工厂实际条件允许时，直接加入氧气，将是一个非常简洁有效的措施。但此方式需要考虑工业氧的消耗成本，点火炉富氧设备的特殊设计，控制系统需要增设氧气与助燃空气的比例调节控制。

（2）微波热风法

在不额外补氧的前提下，降低炉膛内助燃空气含氧量的损耗，亦可作为富氧燃烧的另一个方向，以微波加热代替燃烧火焰加热，就是其应用实例。