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1 概论1

1.1 蓄热式高温空气燃烧技术简介1

1.2 蓄热式高温空气燃烧技术的发展2

1.2.1 余热不利用阶段2

1.2.2 空气预热器技术阶段2

1.2.3 蓄热式技术阶段2

1.2.4 高温低氧燃烧技术3

1.3 蓄热式高温空气燃烧技术加热炉工作原理及其特点4

1.3.1 蓄热式高温空气燃烧技术加热炉工作原理4

1.3.2 蓄热式高温空气燃烧技术加热炉的特点5

1.4 蓄热式高温空气燃烧技术的研究现状5

1.4.1 高效蓄热体5

1.4.2 换向阀及其动力系统研究6

1.4.3 蓄热室阻力特性和传热特性研究6

1.4.4 高温空气燃烧火焰特性研究6

1.4.5 高温低氧燃烧与NOx生成和控制研究7

2 蓄热式加热炉的燃料燃烧11

2.1 燃料的一般性质11

2.2 燃料的燃烧11

2.2.1 气体燃料的燃烧过程12

2.2.2 液体燃料的燃烧13

2.2.3 固体燃料的燃烧13

2.3 燃料的燃烧计算14

2.3.1 煤气的干、湿成分及发热量计算14

2.3.2 空气需要量及燃烧产物量的计算方法14

2.3.3 燃烧产物密度计算15

2.3.4 燃烧温度的计算方法16

2.4 蓄热式加热炉常用燃料18

2.4.1 蓄热式加热炉常用燃料的发热量18

2.4.2 蓄热式加热炉常用燃料19

2.4.3 目前国内蓄热式加热炉燃料使用情况21

2.5 蓄热式高温空气燃烧中含氧量对燃烧的影响分析23

2.5.1 空气预热温度与氧含量对加热炉燃料燃烧的影响24

2.5.2 富氧燃烧和高温低氧燃烧的技术应用分析26

3 蓄热式加热炉的传热28

3.1 蓄热式加热炉传热基础知识28

3.1.1 传热的基本方式28

3.1.2 蓄热式加热炉炉内综合传热31

3.2 空气预热温度与氧含量对蓄热式加热炉传热的影响32

3.2.1 富氧燃烧32

3.2.2 低（贫）氧燃烧32

4 蓄热式加热炉炉型结构33

4.1 蓄热式连续加热炉33

4.1.1 连续式加热炉分类33

4.1.2 蓄热式连续加热炉的基本尺寸33

4.1.3 蓄热式连续加热炉的基本结构组成35

4.2 蓄热式加热炉燃烧系统的结构与布置38

4.2.1 加热炉的燃烧系统38

4.2.2 常规加热炉的燃烧系统布置39

4.2.3 蓄热式加热炉的燃烧系统布置39

4.3 蓄热式高温空气燃烧技术的不同炉型应用分析40

4.3.1 国内应用炉型分析40

4.3.2 推钢式连续加热炉40

4.3.3 步进式加热炉41

4.3.4 室式加热炉42

4.3.5 钢包烘烤器42

4.3.6 钢管热处理炉42

5 蓄热式高温空气燃烧核心技术43

5.1 蓄热室结构43

5.1.1 蓄热烧嘴式加热炉43

5.1.2 集成式蓄热加热炉43

5.1.3 外置蓄热器式加热炉45

5.1.4 三种蓄热室结构的对比分析46

5.2 换向系统选择46

5.2.1 换向阀选择46

5.2.2 换向动力系统选择46

5.2.3 换向控制系统选择47

5.3 蓄热体的研究与开发应用47

5.3.1 长寿蓄热体的研究与开发必要性47

5.3.2 蓄热体应用技术研究48

5.3.3 试验研究49

5.3.4 蓄热体的生产使用与维护50

5.4 烟气回流技术51

5.4.1 烟气回流技术特性51

5.4.2 烟气回流技术的实际应用51

6 蓄热式加热炉对不同钢种的加热53

6.1 钢的加热知识53

6.1.1 加热时钢的物理和力学性能的变化53

6.1.2 碳素钢和合金钢的加热温度55

6.1.3 碳素钢和合金钢的加热特点56

6.2 加热质量57

6.2.1 加热质量的衡量指标57

6.2.2 加热温度与产品质量的关系57

6.2.3 影响加热温度的因素58

6.2.4 影响产品质量的因素59

6.3 加热缺陷59

6.3.1 影响加热质量的因素59

6.3.2 主要加热缺陷分析59

6.4 蓄热式加热炉热送热装高温快轧加热新工艺61

6.4.1 蓄热式加热炉热送热装的必要性61

6.4.2 蓄热式加热炉热送热装加热工艺分析62

6.4.3 热送热装高温快轧加热工艺实施方案62

6.4.4 热送热装高温快轧加热工艺实施效果63

7 蓄热式加热炉的施工与维护65

7.1 蓄热式加热炉的筑炉65

7.1.1 常用筑炉材料65

7.1.2 蓄热式加热炉的炉体建构69

7.2 蓄热式加热炉主要设备安装和维护71

7.2.1 风机的安装和维护71

7.2.2 换向阀安装与维护71

7.2.3 管道安装72

7.3 蓄热室常见故障与对策72

7.3.1 蓄热室堵塞甚至板结的解决办法72

7.3.2 蓄热室超温与烧坏的解决办法73

7.3.3 介质流量不均的解决办法73

7.4 蓄热式加热炉炉体损坏原因分析与修复技术73

7.4.1 蓄热式加热炉炉体特征73

7.4.2 蓄热式加热炉炉体损坏的原因73

7.4.3 蓄热式加热炉炉体修复技术74

7.5 蓄热式加热炉生产存在的主要问题分析与解决方法75

7.5.1 蓄热体板结75

7.5.2 排烟超温76

7.5.3 空燃比控制77

7.6 蓄热式加热炉炉压问题分析与对策78

7.6.1 蓄热式加热炉炉压控制78

7.6.2 炉压问题的原因分析79

7.6.3 对策分析与应用80

7.6.4 应用效果81

8 蓄热式加热炉操作82

8.1 制定蓄热式加热炉的加热制度82

8.1.1 制定钢的加热温度制度82

8.1.2 钢的加热速度83

8.1.3 钢的加热时间83

8.2 蓄热式加热炉生产操作84

8.2.1 合理的组织燃料燃烧84

8.2.2 合理控制热负荷84

8.2.3 合理控制钢温85

8.2.4 合理地控制炉温86

8.2.5 合理的炉压控制87

8.2.6 “三勤”操作法87

8.3 蓄热式加热炉烘炉操作88

8.3.1 制定蓄热式加热炉检修后的烘炉曲线88

8.3.2 蓄热式加热炉的烘炉操作90

8.4 蓄热式加热炉“三协调”操作法91

8.4.1 操作方法的形成过程91

8.4.2 操作法的主要内容91

8.4.3 关键热工参数分析92

8.4.4 应用效果93

9 蓄热式加热炉的设计94

9.1 燃烧系统设计94

9.1.1 不同炉宽加热炉的设计94

9.1.2 不同炉膛高度加热炉的设计95

9.1.3 合金钢加热炉的设计95

9.1.4 端进出料加热炉与侧进出料加热炉的不同设计96

9.1.5 空间燃烧的设计96

9.1.6 设计优化96

9.1.7 设计建议97

9.2 热工仪表与自动控制设计97

9.2.1 热工测量基本知识97

9.2.2 测温仪表98

9.2.3 测压仪表99

9.2.4 流量测量仪表100

9.2.5 测温仪在蓄热式加热炉上的应用101

9.2.6 加热炉电器控制原理与控制回路102

9.2.7 计算机控制在蓄热式加热炉上的应用103

9.2.8 蓄热式加热炉燃烧控制技术104

9.2.9 数字化控制燃烧（脉冲燃烧技术）在蓄热式加热炉上的应用106

9.3 新建蓄热式加热炉设计案例107

9.3.1 设计条件107

9.3.2 设计方案107

9.3.3 能源利用及主要节能措施112

9.3.4 环境保护及卫生安全113

9.3.5 设计技术特点114

9.3.6 实际应用效果115

9.4 小型加热炉的蓄热式改造设计分析116

9.4.1 蓄热式改造的必要性与可行性116

9.4.2 蓄热式改造条件117

9.4.3 蓄热式改造方案对比分析117

9.4.4 最优方案设计及其技术特点118

9.4.5 改造措施119

10 蓄热式加热炉的热平衡测试分析120

10.1 蓄热式加热炉的热平衡120

10.1.1 加热炉的热平衡120

10.1.2 加热炉的热平衡计算120

10.1.3 加热炉热平衡表120

10.2 蓄热式加热炉热平衡测试案例120

10.2.1 蓄热式加热炉的测试方法120

10.2.2 热平衡测试计算124

10.2.3 热平衡测试结果131

10.2.4 热平衡结果分析133

10.2.5 存在问题与改进意见134

10.3 ？平衡和热平衡对比分析加热炉的节能潜力135

10.3.1 ？平衡和热平衡对比分析135

10.3.2 节能潜力与技术分析138

10.3.3 对比分析结果139

11 蓄热式高温空气燃烧技术的推广应用140

11.1 蓄热式高温空气燃烧技术的市场前景140

11.2 蓄热式高温空气燃烧技术的推广应用情况140

11.2.1 烘烤器140

11.2.2 有色行业的加热和冶炼140

11.2.3 煤和生物质燃料的高温空气气化141

11.3 推广应用中适用《钢铁行业蓄热式燃烧技术规范》几个关键问题的探讨141

11.3.1 准入条件与技术指标142

11.3.2 适用条件142

11.3.3 应用形式与一般技术要求143

11.3.4 燃烧系统144

11.3.5 蓄热体144

11.3.6 换向系统144

11.3.7 应用效果145

附录A 轧钢连续加热炉热平衡测定与计算方法暂行规定（原冶金工业部1983年版节选）146

附录B 某企业蓄热式加热炉热平衡测定用表159

参考文献164