ICS 77.010 H 04
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T30163—2013
高炉用高风温顶燃式热风炉
节能技术规范
Specifications of top combustion stove with high blast
temperature for blast furnace
2014-06-15实施
2013-12-31发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 中华人民共 和 国
国家标准高炉用高风温顶燃式热风炉
节能技术规范 GB/T 30153-2013
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中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013) 北京市西城区三里河北街16号（100045)
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开本 880×1230 1/16 印张0.75 字数18千字 2014年3月第一版 2014年3月第一次印刷
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1号：155066·1-48604 定价 16.00元
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版权专有侵权必究举报电话：(010)68510107 GB/T 30163—2013
前言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。 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：首钢总公司、山东慧敏科技开发有限公司、郑州安耐克实业有限公司、冶金工业信
息标准研究院。
本标准主要起草人：陈冠军、张卫东、张福明、周惠敏、李富朝、刘逸舟、李建涛、陈泉锋。
一 GB/T30163—2013
高炉用高风温顶燃式热风炉
节能技术规范
1范围
本标准规定了高炉用高风温顶燃式热风炉的术语和定义、原理、技术要求、试验和操作制度。 本标准适用于钢铁企业炼铁高炉新建、扩建或改造的顶燃式热风炉。
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，仪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。
GB/T 699 优质碳素结构钢 GB/T700 碳索结构钢 GB/T 1047 管道元件DN公称尺寸）的定义和选用 GB/T 3077 合金结构钢 GB/T24564 高炉热风炉节能监测 GB/T 26480 阀门的检验和试验 GB50427 高炉炼铁工艺设计规范（附条文说明） YB/T5012 高炉及热风炉用耐火砖形状尽寸
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
顶燃式热风炉 topcombustionhotblaststove ·种燃烧器位于炉体顶部耳位于蓄热室上部的热风炉。
3.2
本体热效率 ontologythermal efficiency 热风出口处热风获得的有效热占供给热风炉本体热量百分比。
3.3
系统热效率systemthermalefficiency 供给高炉的热风的有效热占供给热风炉系统热量百分比。
3.4
空气过剩系数 combustionairexcesscoefficient 燃料燃烧时，实际空气供给量与理论空气需要量之比。
3.5
单位体积蓄热面积 unit volume regenerative area 蓄热体换热面积与体积之比。 GB/T30163—2013
3.6
热风出口温度outlethotblasttemperature 热风出口处未混风的热风温度。
3.7
热风温度hotblasttemperature 送人高炉的热风的温度。
3.8
拱顶操作温度domeoperatingtemperature 热风炉拱顶的最高控制温度。
3.9
高风温highblasttemperature 热风温度不低于1200℃
3.10
富化率enrichedratio 掺混的高热值料体积占所有燃料体积的百分比。
3.11
高辐射覆层 high radiative coating 在蓄热体表面，除覆一层发射率高于基体发射率的材料
3.12
晶间应力腐蚀 intergranular stre corros 在腐蚀介质和应力的双重作用下，没有产生变形，造成沿晶间方尚的开裂而导致材料的破坏。
3.13
耐酸涂料 acid-proof coating 在热风炉壳内表面喷刷，为防止晶间应力腐蚀发生的材料
3.14
自动燃烧控制 automatic combustion control 利用机械、电气或计算机等组合的 主动控制系统，实时优化煤气流量和空燃比，实现燃烧过程高效、
节能和稳定的自动化控制 3.15
富氧燃烧oxygenenrichedcombustion 助燃空气中氧浓度大于大气中氧浓度的燃烧。
3.16
燃烧效率combustionefficiency 燃料燃烧所放出的热量占燃料发热量的百分比。
4原理
高炉用高风温顶燃式热风炉是利用炉顶燃烧器的燃料燃烧产生高温烟气，通过炉内蓄热体将空气加热至高温，将高温热风提供给高炉冶炼，热效率不低于75%，热风温度不低于1200℃的顶燃式热风炉。
5技术要求
5.1 基本要求 5.1.1 一座高炉宜配备2座~4座顶燃式热风炉
2 GB/T30163—2013
5.1.2顶燃式热风炉本体包括炉顶、燃烧室、喉口、炉壳、炉墙、蓄热体、烟气出口、热风出口、煤气入口、 冷风人口和炉算子等部件。 5.1.3热风炉系统包括热风管路、燃料系统管路、助燃空气管路、冷风管路、烟气管路、切断阀门和助燃风机等附属设备。 5.1.4热风炉设计应符合GB50427的要求，其整体寿命至少满足一代高炉炉龄的使用寿命。 5.1.5对于排烟温度大于250℃的顶燃式热风炉应设置余热回收装置，将烟气余热预热助燃空气和燃料。针对不同高炉容积情况，配备顶燃式热风炉基本要求如表1所示。
表17 高炉配备顶燃式热风炉基本要求
1000~2-000 2000~3.000 3000~4000 4000~5000 5000~6000
高炉容积/m 热风炉数量/座
2~3 一列式 ≥1 200
3 一列式 ≥1 200
4 矩形
3- 一列式 ≥1 250
N
布置方式设计风温/ 必备节能潜施本体热效率/% 系统热效率/ 为实现高风温，应使用在蓄热体表面和拱顶涂覆高辐射覆层、高温区炉壳内表面喷刷耐酸涂料、自
12501300
1.25
≥76 ≥81
≥77 ≥82
276
≥75
80
:81
动燃烧控制和富氧燃烧等技术。 5.2 燃料
热风炉围燃料为高炉煤气或混合煤气（混有焦炉煤气或转炉煤气），燃料适应要求见表2。
表2热风炉使用燃料适应要求
燃料参数
高炉煤气
项目
混合煤气
千法除尘 2900~ 10~15
湿法除尘 2600~2900 8~13
3300~3500
热值/(kJ/m) 压力/kPa 富化率/% 含尘/（mg/m）含水/（g/m）
220
10~15 1~10 ≤10 <100
《8 ≤30
≤10 ≤100
5.3助燃空气和煤气预热
对于使用全高炉煤气的热风炉，助燃空气必须预热，并且预热温度为200℃～700℃，同时利用热风炉余热预热高炉煤气150℃～220℃。不同高炉容积下热风炉助燃空气和煤气预热要求如表3所示。助燃空气预热装置的基本要求如表4所示。
3 GB/T30163—2013
表3热风炉使用助燃空气和煤气预热要求
商炉容积/m 风温要求/℃
1000~2000
2000~3000 3 000~4 000 4000~5000 5000~6000
1 200
1 200
1 250
1 250
1250~1300
助燃空气预热温度/℃ 200~600 煤气预热温度/℃
200~600
450~600
450~600
450~700
150~180
180~200
150~180
180~200
200~220
表4 热风炉助燃空气预热装置基本要求
项目预热温度/℃ 预热装置
助燃空气 250~500
<250 换热器
>500
换热器或前置预热炉
前置预热炉
5.4 燃烧器
燃烧器布置在热风炉炉顶，可以预混，也可以非预混，应能在温度波动大，工作条件苛刻的条件下稳定工作。其中全高炉煤气高效燃烧器的性能要求如表5所示。
表5全离炉高效煤气燃烧器性能
项目煤气流速/（m/s）助燃空气流速/（m/s）
全高炉煤气高效燃烧器参数
15~25 [5 ~ 25 多孔(>10) 1.01~1.10 >99
燃烧器喷口
空气过剩系数
燃烧效率/%
5.5材料 5.5.1 热风炉蓄热体耐火材料可以采用格子砖或蓄热球。格子砖单位体积蓄热面积要求如表6所示。 单位鼓风蓄热体容重应满足设计要求。
表6格子砖单位体积蓄热面积
薪热面积 >48
项目
单位体积蓄热面积/（m/m）
5.5.2热风炉各部位的工作温度、结构强度和化学侵蚀的特点，分别选用了不同性能的耐火材料，其中格子砖各部位材料要求如表7所示。 4 GB/T 30163—2013
表7格子砖各部位材料
推荐材质
格子砖高温区中温区低温区
工作温度/℃ 1200~1450 900~1 200 400～900
硅质、高铝质、高辐射覆层材料
高铝质黏土质
5.5.3热风炉炉体外壳及附属热风管道外壳为金属材料，根据选择材料不同分别按碳素结构钢应符合 GB/T700的要求、优质碳素结构钢应符合GB/T699、合金结构钢应符合GB/T3077的要求，热风管道元件应符合GB/T1047的要求。 5.6排烟温度
设有余热回收装置的顶燃式热风炉最高排烟温度和最低排烟温度要求见表8。
表8最高排烟温度和最低排烟温度
数信 1$0 120)
项目
最高排烟温度气最低排州温度/
换热器后
5.7热风炉附属设备 5.7.1热风炉系统至少安装一套切断阀，煤气系统应安装煤气切断阀和煤气调节闵，应安装吹扫放等保证安全播施：助燃空气系统应安装助燃空气调节阀：热风系统应安装高温热风阀，宜实施软水循环冷邸。 5.7.2热风管道、热助燃空气总管和支管应设置波纹补偿器吸收热膨胀及方便检修阀门，在烟气管道冷风、助燃空气、煤气管道上宜设置波纹补偿器。带支梁炉算子及支柱采用的耐热铸铁，应能够保证在不大于400℃的温度下长期稳定工作。 5.8检测及控制
热风炉控制有全自动、半自动、手动及现场机旁操作等多种方式，宜采用计算机控制的自动换炉方式，以提高热风炉工作效率。检测参数分别包括煤气、助燃空气、冷风、热风和烟气的温度、压力和流量。 热风炉下部宜设有专用的烟气成分分析装置，可测量烟气中一氧化碳和氧气含量，要求烟气中一氧化碳低于0.02%、氧气低于3%，并根据煤气热值及烟气中残氧量对热风炉的燃烧进行白动调节。 5.9炉壳温度
顶燃式热风炉正常工作时，其炉壳温度应低等于120℃，不同部位炉壳温度要求应符合表9的规定。
表9不同部位炉壳温度要求
项目燃烧器外壳截热室高温区外壳其余部位外壳
源度/℃ ≤120 ≤120 100
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