蓄熱式加熱爐在燃燒（shāo）過程中（zhōng）,換向閥與（yǔ）蓄熱燒嘴之間的（de）CO會被直接排放到大氣中,造成環境汙染和能源浪費（fèi）.通過研究與實踐,將煙氣反吹技術應用到蓄熱式加熱爐燃燒係統中,有效的解（jiě）決了現有蓄熱式加（jiā）熱爐大量殘餘CO排放的問題（tí）,帶來了顯（xiǎn）著的經濟效益和環（huán）保效益。

隨著國家對環境的重視程度越來越高，大氣汙（wū）染物排放成為國家關注（zhù）的焦點。蓄熱式（shì）軋鋼加熱爐由於其特（tè）殊的工藝特點，煤（méi）氣並不能完全（quán）燃燒利用，在燃（rán）燒過（guò）程中，換向閥與蓄熱式燒嘴之（zhī）間的煤氣會被直排到大氣（qì）中，從而造成煙氣中存在大量的（de）CO。大量CO直接排放到大氣中存在諸多危害（hài），其中（zhōng）主要包括以下幾種：

1)大量煤氣直（zhí）接外排（pái），造（zào）成環境汙染。

2)造成能源的大量浪費，如果能夠充分回收利用，可以有效降低加熱爐煤氣消耗。

3)蓄熱箱中殘（cán）餘的（de）煤氣隨煙氣外排時，會與蓄熱箱中的煤氣發生（shēng）二次燃（rán）燒，由於燃燒溫度高（gāo）於蓄熱（rè）體的荷重軟化溫度，造成（chéng）蓄熱體損壞（huài），並增加NOx排放量（liàng）。

因此蓄（xù）熱加熱爐的CO排放問題已經成為亟待解決（jué）的嚴重的環保問題（tí），如果不能從根本上解決，可能對環境造成嚴重的汙（wū）染，甚至造成環保停產的嚴重後果。

1技術改進與（yǔ）創新（xīn）

河北鋼鐵集團唐山（shān）分公司(以下簡（jiǎn）稱（chēng）唐鋼（gāng）)一鋼軋廠1 700 mm線兩座加熱（rè）爐采用的（de）都是空（kōng）、煤雙蓄熱燃燒技術。通過對加熱爐現場實際情況進行調研，確定加熱爐煙氣中排放的CO主要有兩個來源：其一（yī），加熱（rè）爐燃燒過程中（zhōng）未能完全燃（rán）燒的（de）CO隨煙氣（qì）直接排（pái）人（rén）大氣；其二，加（jiā）熱爐換向閥（fá）與燒嘴（zuǐ）之間的管道中殘留（liú）的煤氣（qì）隨煙氣直接排放（fàng）進人大氣。而第二種原因產（chǎn）生的CO排放量（liàng）占全部（bù）CO排放量的80％以上，因此解決第二種CO排（pái）放問題是控製軋鋼加熱爐CO排放的重點（diǎn）。

1.1管道中殘留煤氣的原因

蓄熱式燃（rán）燒係統由蓄熱燒嘴、三通換向（xiàng）閥、空煤煙管道係統、風（fēng）機、控製係（xì）統等組成。每個（gè）三通換向閥之前的（de）煤氣、煙氣管道是相互獨立的（de），但是三通閥到燒嘴之間的（de）管道則是煤氣和（hé）煙氣共同使用的。在正常生產時，燃燒（shāo）側的燒嘴將會由燃燒狀態切換到排煙狀態，即（jí）三通換（huàn）向閥將會由進煤氣狀態切換到排煙氣狀態，換向後公共管道內的煤氣將會被抽到排煙管道中，而且由於換向閥每（měi）60 s將換向一次（cì），加熱爐的各個控製段將會周而複始的不停的排放公共管道中的煤氣，這將導致公共管（guǎn）道（dào）內的大（dà）量殘餘（yú）煤氣隨著（zhe）加熱爐（lú）排放（fàng）的煙氣直接排放至大氣中，從而造成軋鋼加熱爐排放大量CO，造成嚴（yán）重的環境汙染。

1.2反吹係統原（yuán）理

在確保原有設（shè）備不進行較大（dà）變動的（de）情況下，考慮到（dào）可行性、成本等因素，決定利用中介氣體在三通閥換向後（hòu），將三通閥和燒嘴之間的公共管道內的煤氣吹到爐（lú）內進行（háng）燃燒。這樣再換（huàn）向（xiàng）時（shí），公共管道內存在的是中介氣體。然（rán）後換向閥的煤煙閥板打（dǎ）開，進行正常的排煙（yān）工作。這樣就不會有煤氣被吸人到煙氣管道內了，避免了煤氣（qì）浪費以及排放汙染。

1.3中介氣體的選擇

由於技術方案（àn）中需要使用中介氣體對含有大量煤（méi）氣的管道進行吹掃，因此中介氣體（tǐ）的選擇必須優先保證使用（yòng）的安全性，因此中介氣體必須選擇不含（hán）或僅含有少量氧氣的氣體。同時由於反吹氣體的消耗量很大，因（yīn）此需（xū）要選擇能夠穩定並大量供應的中介氣體。通過以上條件進行選擇，符合要求（qiú）的中（zhōng）介氣體為氬氣、氮氣、加熱爐煙氣三種。考（kǎo）慮（lǜ）到氬氣和氮氣使用成本較高，而加熱爐（lú）煙（yān）氣作為加熱（rè）爐本身的（de）排放廢氣，不（bú）存在成本問題，同時使用煙氣作為中介氣還可以（yǐ）降低煙氣中的NOx濃度。蓄熱式燃（rán）燒過程排煙過程中，由於爐氣中含有一定的O2(3％一10％)，當爐氣進（jìn）入煤氣蓄熱式（shì）燒嘴時，當這部分爐氣中的O2會與蓄熱式燒嘴中的CO發生二次燃（rán）燒，由於蓄（xù）熱箱內煤氣溫度和煙氣溫度均在1 000℃以上，因此此時（shí）發生的二次燃燒，會劇烈生成NOx，因此，當蓄熱式燒嘴中的CO被吹人爐（lú）內（nèi）燃燒後，高（gāo）溫煙氣進入（rù）爐（lú）內就不再會（huì）發生二次燃燒，因此也就（jiù）能降低NOx的排放。

綜合考（kǎo）慮，選擇煙氣作為反吹（chuī）係統的中介氣體。

1.4煙氣反吹係統工作（zuò）過程

在煤煙引風機後的管道（dào）上，新增一台引風機（jī），將一部（bù）分煙（yān）氣引入換向閥前的管道（dào）上。風（fēng）機人口設調節（jiē）閥，用於調節吹掃煙氣的壓力和流量；風機出口接一組三通閥（fá），用（yòng）於控製反吹煙氣流轉。

當煤氣蓄熱結束後(蓄（xù）熱三通閥煤氣閥關閉（bì）)，反吹煙氣經由調節閥、新增引風機、反吹煙氣流轉控製三通閥進入吹掃總管道，被引入總管道的煙氣通過吹掃閥(吹掃閥采用三通閥，一加和二加（jiā）共用一個三通閥，均熱上下兩段共有一個三通閥)將蓄熱三通閥和燒嘴之間公共管道內（nèi）的煤氣（qì）吹掃到（dào）爐內進行燃燒。吹掃結束後，通過調（diào）整反吹煙氣流轉三（sān）通閥的閥門阻（zǔ）止（zhǐ）反吹煙氣進入吹（chuī）掃管道，同（tóng）時蓄熱三通閥煙氣（qì）閥打開排煙（yān）。通過（guò）以上換（huàn）向過程由反吹煙氣將蓄熱三通閥和燒嘴之間公共（gòng）管道內殘餘的煤氣進行了吹掃置換，使所有煤（méi）氣進入爐（lú）膛內燃燒，杜絕了（le）煤氣外（wài）排。為保證吹掃效果，在煤煙總管上設一（yī）個CO檢測探頭，檢測實際煤煙排放值，並調節各段的吹掃（sǎo）時間。煙氣反（fǎn）吹係（xì）統工作過程如圖2所示（shì）。

1.5安全措施

為（wéi）保（bǎo）證反吹係統在運行中的安全，製定了相應（yīng）的安全措施，其中的內容包（bāo）括：

1)在舊煤煙（yān）引（yǐn）風機人口和新增引風機出口各增一個殘氧（yǎng）檢測探頭，用於（yú）檢測（cè）煤（méi）煙煙氣中的實際氧含量。當煤煙（yān）中氧含量超標（biāo）時，反吹（chuī）係統停止工作。

2)為防止吹掃後的殘餘煤（méi）氣進入爐內爆炸，當各段爐溫超過750℃時，煤氣（qì）反吹才允許投用（yòng）；一旦各段爐膛溫（wēn）度低於750 oC，該段煤（méi）氣反吹停止運行。

3)在煙（yān）氣反吹風機前增加一路氮氣吹掃管路，在各支管末端閥門前增加（jiā）放散管路，便於在該（gāi）係統啟用前或者停用後對該段管路進行吹掃。

4)在控製係統中增加了安全聯（lián）鎖項（xiàng）目，當反吹風機停機（jī）等情況發生時，加熱爐煙氣反（fǎn）吹係統（tǒng）自動切斷相應閥門停止（zhǐ）運行。

2實施效果

加熱爐煙氣反吹係統在唐鋼1 700 mm線蓄熱式（shì）加熱爐投人使用後，在CO排放控製和節能降耗方麵取得了非常顯著的效果。

2.1 CO排放控製效果

加熱爐排放煙氣中的CO顯著降低，通過對加熱（rè）爐煙氣（qì）反吹係統投入前後的數（shù）據對標，加熱爐排放煙氣的CO含量(質量分數（shù）)有原來的*高50 000*10-6降低至（zhì）2 500*10-6，平均降低幅度在90％以（yǐ）上，效果顯著（zhe）。

2.2加熱爐節能效果

加熱爐煤（méi）氣消耗明顯（xiǎn）降低，噸鋼煤氣成本降低3.08元/t，較之前的加熱爐煤氣成本降低了11％，顯著降低了加熱爐（lú）的煤氣成本，見表1。

唐鋼1 700 mm線（xiàn）加熱爐煙氣反吹係投入使用， 把原來直接排放到大氣的CO回收利用，解決了軋鋼加熱爐向（xiàng）大氣中大量排放CO的（de）問題（tí），減少了環境汙染；同時降低了生產過程中的噸鋼煤氣消耗（hào），取得了顯著的經（jīng）濟效益。（來源：山西冶金（jīn））