吕波（黑龙江省龙钢鑫达股份有限公司，黑龙江伊春153000）
摘要：蓄热是燃烧技术也叫蓄热是换热燃烧技术，是一项古来的换热方式。本文简述蓄热式燃烧技术的工作原理及其在轧钢加热炉的应用，为蓄热式燃烧技术在轧钢加热炉上的更好应用提供参考。
关键词：蓄热式燃烧技术；轧钢加热炉；应用
蓄热式燃烧：采用蓄热式烟气余热回收装置，交替切换空气或气体燃料与烟气，使之流经蓄热体，能够在最大程度上回收高温烟气的显热，排烟温度可降到180℃以下，可将助燃介质或气体燃料预热到1000℃以上，形成与传统火焰不同的新型火焰类型，并通过换向燃烧使炉内温度分布更趋均匀。
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。
1蓄热式燃烧技术的工作原理
蓄热式燃烧技术是利用蓄热室热交换原理，排烟时，高温烟气通过蓄热体储存热能；供气时，蓄热体释放热能，把助燃空气和煤气预热到一定的温度；从而大幅度降低加热炉燃料消耗，是提高加热炉热效率、节能、环保的新技术。
2蓄热式燃烧技术在轧钢加热炉上的应用
江阴兴澄特种钢铁有限公司是一家年产600万吨的特殊钢生产企业。二十一世纪以来，为了降低生产成本，公司新建了多座炼铁高炉。针对高炉煤气的排放所产生的环境污染及能源上的巨大浪费，公司从2002年开始，开始在轧钢加热炉上尝试使用高炉煤气作为燃料，利用蓄热式燃烧技术，对助燃空气和高炉煤气进行双蓄热，取得了巨大的成功。目前，公司滨江厂区内的五条轧钢生产线共9座加热炉，全部采用高炉煤气为燃料的蓄热式燃烧技术对钢坯进行加热，彻底取代了燃煤、燃油及天然气，取得了巨大的社会效益和经济效益。
3蓄热式燃烧技术使用过程中的各种问题及处理
蓄热式燃烧技术在轧钢加热炉的大量使用是本世纪才开始，缺少必要的理论指导。江阴兴澄特种钢铁有限公司在蓄热式燃烧技术的探索和使用过程中也出现了不少问题，通过公司热能工程技术人员的不屑努力，均得到了有效的解决。
3.1炉膛压力的控制。
加热炉在运行过程中必须维持一个进出炉膛的气体的体积平衡，体积平衡了，加热炉的炉膛压力才能维持在一个合适的水平。江阴兴澄特种钢铁有限公司在蓄热式燃烧技术使用的前期，炉膛压力问题一直困扰着热能工程技术人员，特别是在蓄热体使用的后期。炉膛压力过高，直接导致了炉体串火、烧坏炉体、烧坏设备、浪费能源、污染环境等问题。
蓄热式燃烧技术在轧钢加热炉上的应用讲究的是一个蓄热和排烟的能量平衡。由于排烟温度的限制，在排烟能力一定的情况下，只有通过提高蓄热能力来实现。提高蓄热能力可以通过提高蓄热体的蓄热能力和增加蓄热体的安装量来实现。3500炉卷蓄热式加热炉设计蓄热体安装量为81m3，炉膛压力控制在10~50Pa，炉压自动控制功能实现。
3.2温度均匀性的控制。
通常的蓄热式加热炉都是采用单侧燃烧的方式，当一侧供气燃烧时另外一侧则排烟，然后按照一个设定的换向周期进行变换，最终实现钢坯的加热。受到外网供气压力、管线压损、烧嘴流速、烧嘴喷角、燃烧控制等方面的影响，燃气在炉内燃烧时，火焰的长度不足，直接导致了炉宽方向上钢坯温度的不均匀，影响轧制。
江阴兴澄特种钢铁有限公司在高炉煤气压力较低的情况下，通过优化烧嘴设计、采用数字化脉冲控制技术等方法很好解决了沿炉宽方向上钢坯的温度均匀性问题，温差由开始的50℃左右到现在的20℃左右。
3.3排烟温度超温的控制。
为了确保空煤气的蓄热效果和保护换向阀，一般烧嘴后烟气的温度要求在120~180℃。但在实际生产中，由于管路的阻力、各种阀门的破损、蓄热体的使用寿命等因素，每一个烧嘴后的烟气温度高低不一，从而出现排烟温度个别超高的现象。
从实际生产的情况来看，定期对管路、换向阀、手阀及蓄热体进行维护，确保其正常工作，同时，在炉膛压力许可的情况下，尽可能降低排烟风机的频率，降低排烟风机差压，可以降低烟气通过蓄热体时的流速，从而使蓄热更充分，最终达到降低排烟温度的目的，效果明显。
3.4换向阀使用及检修维护。
换向阀是蓄热式加热炉正常运行的关键设备，换向阀的好坏直接影响加热质量和加热炉产能。江阴兴澄特种钢铁有限公司3500炉卷蓄热式加热炉采用分散换向的控制方式，换向阀置于加热炉炉顶，共计168个，加热炉换向频率为60秒。
为了保证换向阀的正常使用，必须做到以下几点：
首先，在仪表压缩空气总管和各段支管上加气动三联件，保证仪表压缩空气的清洁使电磁阀能正常动作，同时，对气缸进行加油润滑。
其次，定期对气缸及换向阀阀体进行加油。
再次，控制排烟温度，从燃烧控制程序上确保超温即换向或停烧的办法，保证气缸及换向阀阀体的密封垫和缓冲垫的完好。
4结论
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。
4.1轧钢加热炉使用高炉煤气作为燃料，是一项节能、环保的新技术，能产生巨大的社会效益和经济效益。蓄热式燃烧技术具有广阔的市场前景。
4.2加热炉采用蓄热式燃烧控制，具有温度均匀性好、热效率高、无局部高温区、氧化烧损低等优点。
4.3蓄热式燃烧技术在轧钢加热炉上的使用缺少必要的理论指导，特别是在烧嘴设计、炉压控制、换向阀制作与控制、蓄热体的制作等方面，需要热能工程技术人员不断的在实际生产中进行总结，不断提高。
4.4蓄热式燃烧技术在工业生产中的应用符合国家产业技术政策关于鼓励企业发展循环经济的要求，具有广阔的市场前景。