蓄熱燃燒技術(shù)蓄熱燃燒技術(shù)的發(fā)展歷程 高溫空氣燃燒(HighTemperatureAirCombustion-HTAC)技術(shù)又稱無焰燃燒(FlamelessCombustion-FLOX)或(Mildcombustion)是上世紀90年代提出并得到迅速推廣的燃燒領(lǐng)域的新技術(shù)。如果將加熱爐的煙氣直接排掉,則煙氣的余熱損失很大,熱利用效率就會很低。盡可能多的回收煙氣所帶走的熱量并將其用于加熱助燃空氣是蓄熱燃燒的基本原理。最初蓄熱材料采用的是格子磚,換向時間長,換熱效率低,這項技術(shù)一直沒得到推廣。直到1982年,英國的BritishGas公司和Hotwork公司首次將陶瓷小球作為蓄熱材料,蓄熱體的比表面積較格子磚有很大提高,縮小了蓄熱室的體積,提高了爐子的熱效率,助燃空氣被加熱到1000℃以上。節(jié)能效果明顯,但由于高溫助燃空氣溫度高,局部溫度高導致NOx排放濃度較高,這種蓄熱燃燒方式被稱為第一代蓄熱燃燒技術(shù)。高溫空氣燃燒技術(shù)是在第一代蓄熱燃燒技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過降低助燃空氣中氧氣濃度的辦法來降低火焰溫度峰值,提高爐膛的平均溫度,從而達到節(jié)能與減少NOX排放濃度,這就是高溫空氣燃燒技術(shù)。目前在工業(yè)爐上常用的是火焰切換式蓄熱燃燒系統(tǒng),為了克服火焰切換式蓄熱燃燒系統(tǒng)的不足,連續(xù)式蓄熱燃燒系統(tǒng)正在開發(fā)。技術(shù)原理 1、火焰切換式蓄熱燃燒系統(tǒng)這種燃燒技術(shù)要求成對布置燃燒器,且火焰周期性切換,所以又叫火焰切換式蓄熱燃燒。在燃燒器的后部配有蓄熱體,是空氣和煙氣進行換熱的介質(zhì),燃燒器必須成對工作,當1#(右側(cè))燃燒器工作時,室溫助燃空氣被1#燃燒器后已被加熱的高溫蓄熱體加熱后噴入爐內(nèi),與燃氣邊混合邊燃燒,燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣對爐內(nèi)產(chǎn)品進行加熱,經(jīng)爐內(nèi)換熱以后,由2#(左側(cè))燃燒器排出爐外,同時將2#燃燒器后的蓄熱體被加熱。經(jīng)過適當時間(蓄熱體達到熱飽和)后,通過四通換向閥的切換作用,轉(zhuǎn)為從2#燃燒器燃燒,1#燃燒器排煙,如此周而復(fù)始,完成蓄熱放熱的燃燒過程?! ?、連續(xù)式蓄熱燃燒系統(tǒng)要實現(xiàn)連續(xù)式蓄熱燃燒有兩種方式,一種是集散式蓄熱燃燒系統(tǒng),同時與多臺燃燒器匹配,合于大型加熱爐,可以實現(xiàn)燃燒器火焰的調(diào)節(jié),本文據(jù)此制作一套連續(xù)式蓄熱燃燒實驗系統(tǒng);另一種自蓄熱燃燒器,以單臺燃燒器上實現(xiàn)連續(xù)蓄熱燃燒過程的方式。自蓄熱燃燒器功率一般不太大,將燃燒器、換向閥與蓄熱體緊湊的安裝在一起,結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便且熱效率高,適合于中、小型加熱爐或輻射管式加熱器,燃燒方式多采用脈沖方式,安裝靈活。技術(shù)優(yōu)勢 1、燃料可實現(xiàn)連續(xù)供應(yīng)。燒嘴不再堵塞,燃氣或燃油不需自動切換裝置,解決了切換式蓄熱燃燒技術(shù)在應(yīng)用于燃油時燒嘴堵塞、結(jié)焦、斷火、不燃、爆鳴、爆燃等問題。 2、可不設(shè)值班火焰。連續(xù)式蓄熱燃燒系統(tǒng)不用另外設(shè)置值班燃燒器來點燃主燃燒器或先將爐溫提高到800℃以上達到燃料的燃點后再開啟蓄熱系統(tǒng),可以實現(xiàn)全過程節(jié)能?! ?、可應(yīng)用于間歇式爐窯。由于此系統(tǒng)中燃料供應(yīng)是連續(xù)的,且可以連續(xù)調(diào)節(jié)火焰的大小,對于剛剛裝完冷料的爐子也可以正常使用蓄熱式系統(tǒng)。由此擴大了蓄熱燃燒的應(yīng)用范圍,使得間歇式爐窯如梭式窯也可以應(yīng)用蓄熱燃燒系統(tǒng)。 4、提高整體熱效率,降低NOX的排放濃度。采用連續(xù)式蓄熱燃燒技術(shù)后,爐內(nèi)溫度分布更加均勻,能提高爐內(nèi)的平均溫度,降低火焰的峰值溫度,抑制NOX等有害產(chǎn)物的生成?! ?、可方便用于舊爐節(jié)能改造。保持原有爐型不變,保持原有燒嘴的數(shù)量,不改變原有的燃燒系統(tǒng)的管道連接方式,并聯(lián)上蓄熱燃燒系統(tǒng)即可實現(xiàn)連續(xù)式蓄熱燃燒,只需將原送風管道上的普通閥門換為高溫閥門或在低溫端控制。既適于新爐節(jié)能,也可用于舊爐節(jié)能改造?! ?、占地少、安裝簡便。不改變原有燃燒系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),模塊化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),安裝簡便,可實現(xiàn)燃燒過程的全自動控制。 7、應(yīng)用范圍廣。火焰的連續(xù)調(diào)節(jié),使得連續(xù)式蓄熱燃燒可適應(yīng)于多種加熱方式,擴大了蓄熱燃燒技術(shù)的應(yīng)用范圍。連續(xù)、穩(wěn)定火焰蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)的發(fā)明,為蓄熱式燃燒技術(shù)的推廣提供了更大的支持。應(yīng)用領(lǐng)域l冶金熱處理爐l玻璃窯爐l熔鋁爐