管式炉是焦油分离与精制的关键设备之一。国内焦化厂通常采用引射式燃烧器燃用焦炉煤气对管式炉进行加热， 废烟气直接从管式炉顶的烟囱排放。烟气放空温度一般在350℃左右， 大量热量的放散， 不仅浪费热能， 而且造成环境的热污染。我国绝大多数钢铁－焦化联合企业普遍存在焦炉煤气短缺而高炉煤气剩余的矛盾。因此， 开发适合于低热值煤气的高效燃烧技术和余热回收技术， 突破焦化管式炉燃用高炉煤气的技术瓶颈， 成为焦化行业亟待解决的难题。
高炉煤气是高炉炼铁的副产品， 发热量约3300kJ/m3， 燃点600℃。要实现高炉煤气的稳定燃烧， 要么把炉膛温度加热到900℃， 要么把高炉煤气预热到600℃。迄今为止， 高炉煤气主要被用作高炉热风炉、焦炉、电站锅炉和轧钢加热炉等高温热工设备。焦化管式炉炉膛温度一般不超过600℃， 难以燃用高炉煤气。为了解决焦化管式炉燃用高炉煤气的技术问题， 莱钢在管式炉下部设置一长度1 950mm、直径2 720mm 的燃烧炉， 燃烧器设置保安煤气管， 通入焦炉煤气以稳定火焰， 并将管式炉辐射段炉管加长1m。此方案在管式炉底部设置燃烧炉， 需要有充裕的空间； 加长炉管需要对管式炉本身进行改造， 工程量大， 在应用上受到一定的限制。杭钢焦化厂以焦炉煤气作为长明火炬， 采用无焰燃烧器燃烧高炉煤气， 用和莱钢类似的方法附设高炉煤气燃烧炉， 为解决助燃空气流量不足、调节余地小的问题， 在燃烧炉上设置了二次风门。但该方案只能适用于负压操作的管式炉。
鉴于已有方法的局限性， 有必要探索新的途径。本文拟采用热管换热器回收烟气余热对高炉煤气和助燃空气进行双预热， 利用同轴交叉旋转射流模式强化燃气的预混和燃烧， 以期突破高炉煤气在低温炉内燃烧的技术瓶颈， 为管式炉节能减排探索一条新路。
