ICS 77-010 YB H 04 中华人民共和国黑色冶金行业标准 YB/T 4209—2020 代替YB/T4209—2010 钢铁行业蓄热式燃烧技术规范 Technical specification for regenerative combustion of iron and steel industry 2020-12-09发布 2021-04-01实施 中华人民共和国工业和信息化部 发布 YB/T4209—2020 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准代替YB/T4209一2010《钢铁行业蓄热式燃烧技术规范》，与YB/T4209—2010《钢铁行业蓄 热式燃烧技术规范》相比，主要技术变化如下： 修改了规范性引用文件（见第2章，2010年版的第2章）； 修改了蓄热式燃烧技术适用条件（见5.2，2010年版的5.2）； 修改了表1中氮氧化物折算方法（见6.7，2010年版的6.7）； 修改了炉压要求（见15.1a），2010年版的15.1.1）。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183)归口。 本标准起草单位：冶金工业信息标准研究院、安徽省凤形耐磨材料股份有限公司、广东松山职业技术 学院、重庆赛迪热工环保工程技术有限公司、广东韶钢松山股份有限公司、山东慧敏科技开发有限公司、 山东省冶金设计院股份有限公司、中国地质大学（北京）。 本标准主要起草人：罗国民、仇金辉、王姜维、谢志雄、陈晓、卢学云、宋建勤、温志红、赵建明、刘逸舟、 吴洪勋、任江涛、张绍强、姜世龙、唐龙伟、房明浩、闵鑫、黄朝晖、吴小文、刘艳改。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： —YB/T4209—2010。 YB/T4209—2020 钢铁行业蓄热式燃烧技术规范 1范围 本标准规定了钢铁行业蓄热式燃烧技术的术语和定义、原理与流程、适用条件、应用形式分类与技术 要求、燃烧系统、蓄热体、换向系统、供风与排烟系统、点火烧嘴、热工监测与自动控制、环境保护与安全措 施、测试与验收、操作与维护 本标准适用于钢铁企业，其他行业可参考使用。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB3095环境空气质量标准 GB12348工业企业厂界环境噪声排放标准 GB/T17195工业炉名词术语 GB28665轧钢工业大气污染物排放标准 GB/T32971一2016钢铁行业蓄热式钢包烘烤系统热平衡测试与计算方法 GB/T32974钢铁行业蓄热式工业炉窑热平衡测试与计算方法 GB50257电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范 3术语和定义 GB/T17195界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3. 1 蓄热式燃烧regenerativecombustion 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。 3. 2 蓄热式烧嘴regenerativeburner 带有蓄热室余热回收装置的烧嘴，配对使用，通过换向实现周期性燃烧。一座炉子可采用多对蓄热 式烧嘴供热。 3. 3 内置蓄热室internalregenerativechamber 安装在炉体内部的蓄热装置，在炉墙内浇注有通道和喷口，与余热回收装置结合成一体。 3.4 外置蓄热箱externalregenerativebox 把蓄热室和高温通道置于炉体外，通过与炉内喷口的直接连接形成外置蓄热装置。 1 YB/T4209—2020 3.5 自身蓄热烧嘴self-regenerativeburner 一对蓄热室余热回收装置安装在一个烧嘴上，将供热与排烟在一个烧嘴内同时完成，在烧嘴周围形 成烟气循环。 3. 6 蓄热式辐射管regenerativeradianttube 一种采用蓄热式燃烧技术的辐射管加热装置，将两个蓄热式烧嘴安装在辐射管的两端，通过换向燃 烧，以提高介质预热温度，降低烟气排放温度。燃烧在辐射管内进行，对物料进行保护性加热 3.7 蓄热体regenerator 一般由耐火材料制成，周期储存和释放热量，实现冷热介质热量的传递。 3. 8 换向阀reversalvalve 切换蓄热室供气、排烟，改变助燃介质或燃气流向的阀门。 3. 9 换向时间reversaltime 换向阀两次动作时间间隔。 3. 10 换向周期reversalcycle 两个换向时间为一个换向周期。 4原理与流程 4.1原理 蓄热式燃烧技术采用蓄热式烟气余热回收装置，交替切换流经蓄热体助燃介质或气体燃料与烟气流 4.2流程 4.2.1如图1所示：在A状态下鼓风机的空气经换向系统分别进入左侧通道，而后通过左侧通道蓄热 室蓄热体。被蓄热体预热后的空气从左侧通道（或烧嘴）喷出并与燃料混合燃烧。燃烧产物对物料或炉 体进行加热后进人右侧通道（或烧嘴），在右侧蓄热室内进行热交换将大部分热传给蓄热体后，以180℃ 以下的温度进人换向系统，经引风机和烟排人大气。 A状态下： 鼓风机 换向阀 左侧蓄热室 加热装置 右侧蓄热室 引风机 烟肉 B状态下： 鼓风机 换向阀 右侧蓄热室 加热装置 左侧蓄热室 引风机 烟肉 图1蓄热式燃烧技术流程示意图 4.2.2 经过半个换向周期以后控制系统发出指令，换向机构动作，空气换向或空气、煤气同步换向。将 2 YB/T4209—2020 系统变为B状态。此时空气从右侧通道(或烧嘴）喷口喷出并与燃料混合燃烧，这时左侧喷口（或烧嘴)作 为烟道。在引风机的作用下，使高温烟气通过蓄热体后低温排出，一个换向周期完成。单蓄热助燃介质 时只有空气经过蓄热室预热，同时预热助燃介质和煤气燃料时，另有一套和以上原理相同的蓄热系统作 为煤气预热。 4.2.3通过组织贫氧状态下的燃烧，可减少热力型氮氧化物的产生量，符合表1的要求。 表1技术指标 项目 准人值 先进值 排烟温度/℃ ≤180 全炉热效率/% 70 74 氮氧化物/mg·m=3（实测NO值以NOz计算，按8%氧含量折算） ≤180 ≤150 5适用条件 5.1蓄热式燃烧技术可适用于钢铁行业加热炉、热处理炉、烘烤装置等工业炉窑。 5.2蓄热式燃烧技术可适用于不同燃料的工业炉窑，有高炉煤气、混合煤气、焦炉煤气、转炉煤气、发生 炉煤气、燃料油以及天然气等。采用双蓄热或单蓄热应符合下列规定： a）燃油炉可采用陶瓷瓦片做蓄热体，顺流式安装，需定时清洗更换，采用重油不换向，助燃介质单 蓄热方式； b）使用高炉煤气的工业炉窑采用高炉煤气和助燃介质双蓄热，燃烧温度高，全炉热效率高，排烟热 损失小，节能效果明显； 使用混合煤气的工业炉窑主要有双蓄热和单蓄热，主要根据烟气和被蓄热介质水当量比来确 定。双蓄热时空气和煤气都换向。单蓄热时分煤气换向和煤气不换向，煤气不换向主要用于小 型工业炉窑。煤气不换向，空气换向单蓄热按空气喷嘴和煤气喷嘴的分布分为顺流式，逆向式， 垂直式三种； d）对于含尘大的燃料，应在烟气人口设计集尘装置。 5.3对于预热介质与燃烧产物水当量不平衡的工业炉窑在采用蓄热式燃烧技术时，可考虑用换热器的 副烟道。 6应用形式分类与技术要求 6.1一般要求 应用形式选择是按该技术的核心部分一蓄热室的布置来分类的。蓄热室集供热、排烟和余热回收 于一体而成为该技术的中枢，其他设备和工艺的变化应以此为基础。蓄热室阻力损失应不大于3000Pa， 用户应根据实际情况选择以下结构形式。正常使用寿命应大于三年。 6.2蓄热烧嘴式 蓄热烧嘴一般采用蜂窝状蓄热体，成对布置，燃料和助燃介质双蓄热时，在同一烧嘴喷出，同步换向； 助燃介质单蓄热时，可用液体和气体燃料，在同一烧嘴喷出，同步换向。 6.3内置蓄热室式 内置蓄热室布置在炉体内部，燃料和助燃介质从不同通道喷出，同步换向。 3 YB/T4209—2020 6.4外置蓄热箱式 外置蓄热箱外置炉体两侧，燃料和助燃介质在不同通道喷出，同步换向，采用蜂窝状时水平成对布 置，采用球状蓄热体时蓄热箱垂直成对布置。 6.5单体式自身蓄热烧嘴 自身蓄热烧嘴采用蜂窝状蓄热体，单体式布置，燃料和助燃介质双蓄热时，用于低热值气体燃料，在 同一烧嘴喷出，烟气在同一烧嘴吸回，同步换向；助燃介质单蓄热时，可用液体和气体燃料，在同一烧嘴喷 出，烟气在同一烧嘴吸回，燃料不换向。 6.6辐射管式 辐射管蓄热室采用蜂窝状蓄热体，单体式布置，燃料和助燃介质双蓄热时，用于低热值气体燃料，在 辐射管同一端喷出，烟气在辐射管另一端吸回，同步换向；助燃介质单蓄热时，可用液体和气体燃料，在辐 射管同一端喷出，烟气在辐射管另一端吸回，同步换向。 6.7技术指标 蓄热式燃烧技术性能指标符合表1的规定。烟气成分（氧气含量、一氧化碳含量）在使用中积累数 据。 7燃烧系统 7.1蓄热式燃烧系统由蓄热式燃烧装置、换向系统、空气管路系统、煤气管路系统、烟气管路系统、鼓风 机、引风机和烟等部分组成。 7.2燃烧系统应符合本标准规定，同时符合设计要求。 7.3蓄热式烧嘴设计对蓄热室结构的要求主要根据具体生产单位工业炉窑的炉膛尺寸，选择合适的蓄 热箱结构和蓄热体。 7.4燃烧喷口（或烧嘴）的形状、大小以及相对位置应根据工业炉窑燃料种类、炉膛尺寸、供热量大小与 分布来计算与设计。 8蓄热体 8.1材质 蓄热体材质应具有不