首鋼高爐熱風爐節(jié)能模型的研發(fā)與應用.pdf

1、本項目以豪森傳熱理論為基礎，對高爐頂燃式熱風爐系統(tǒng)進行了“量”、“質”平衡研究。根據(jù)熱力學第一定律，按照能量守衡，使所有能量恰好平衡，而不僅是使任何個別過程達到最佳狀態(tài)。本論文以首鋼煉鐵廠1號、3號高爐頂燃式熱風爐為研究對象，圍繞著熱風爐節(jié)能模型的建立及其在現(xiàn)場初步運行的情況進行了分析研究，獲得了一些研究成果，其主要研究工作和創(chuàng)新點為：1.研究確定了首鋼高爐頂燃式熱風爐內部蓄熱體傳熱情況，得出頂燃式熱風爐在燃燒期、送風期不同時刻沿蓄熱室

2、高度溫度變化曲線，從而確定頂燃熱風爐傳熱及溫度分布規(guī)律。 2.分析確定了熱風爐在熱負荷一定情況下，換熱系數(shù)與燃燒時間的關系及對流換熱系數(shù)隨送風期時間變化的規(guī)律，為熱風爐采用合理操作周期提供科學依據(jù)。 3.根據(jù)熱交換平衡理論，建立項燃式熱風爐操作優(yōu)化模型，優(yōu)化熱風爐操作參數(shù)，包括：煤氣流量、助燃空氣流量、最高理論燃燒溫度、熱風流量、熱風溫度、廢氣溫度、操作周期等。通過優(yōu)化操作參數(shù)，提高熱風爐熱效率，合理使用熱量，減少污染物

3、排放，改善環(huán)境。 4.在首鋼1號高爐熱風爐上運用熱風爐節(jié)能模型進行改善熱風爐操作試驗，驗證模型及其計算格式的可行性，并分析確定熱風爐節(jié)能模型的使用效果。利用熱風爐節(jié)能模型，可以改善熱風爐操作，便于操作人員及時掌握能量利用狀況，采取合理操作制度，彌補熱風爐熱量利用方面的不足。實現(xiàn)最佳煤氣、空氣配比，根據(jù)煤氣成分變化及時預知最高理論燃燒溫度，避免盲目操作，浪費煤氣；同時，還可以合理控制燃燒期、送風期時間，在滿足高爐入爐風溫的前提下，

4、提高熱風爐本體熱效率；當高爐高產需要高風溫時，可以使熱風溫度得到進一步提高，合理使用熱能。 應用熱風爐節(jié)能模型改進操作后，可以節(jié)約煤氣。由于熱風爐使用燃料主要是高爐煤氣，高爐煤氣中二氧化碳含量占18.3％，燃燒后煙氣中二氧化碳含量占23.4％，而二氧化碳是溫室氣體，它對溫室效應的貢獻與其它溫室氣體相比是最大的，占49％，減少煤氣消耗是減少溫室氣體排放最直接、最經(jīng)濟的途徑之一。因此，熱風爐節(jié)能模型的開發(fā)與應用研究還具有一定的環(huán)保效