蓄热燃烧技术

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1、蓄热燃烧技术简介北京观洼新能源投资管理有限公司蓄热燃烧技术蓄热式高温空气燃烧技术在H、美等国家简称为HTAC技术，在西欧一些国家简称为HPAC（HighlyPreheatedAirCombustion）技术，亦称为无焰燃烧技术（Flamelesscombustion）。其基本思想是让燃料在高温低氧浓度气氛中燃烧。它包含两项基本技术措施：一项是采用温度效率高达95%、热回收率达80%以上的蓄热式换热装置，极大限度回收燃烧产物中的显热，用于预热助燃空气，获得温度为800〜ioo（rc,英至更高的高温助燃空气；另一项是采取燃料分级燃烧和高速气流卷吸炉内燃烧产物，稀释反应区的含氧体积浓度，

2、获得浓度为3〜15%（体积）的低氧气氛。燃料在这种高温低氧气氛中，首先进行诸如裂解等重组过程，造成与传统燃烧过程完全不同的热力学条件，在与贫氧气体作延缓状燃烧下釋出热能，不再存在传统燃烧过程中出现的局部高温高氧区。这种燃烧是一种动态反应，不具有静态火焰。它具有高效节能和超低NOx排放等多种优点。蓄热式高温空气燃烧技术H问壯起，立刻受到了日本、美国、瑞典、荷兰、英国、徳国、意人利等发达国家的高度重视，其在加热工业中的应用得到迅速推广，取得了举世瞩目的节能环保效益。80年代英国HotworkDevelopment公司和BritishGas公司开发了新式的蓄热式燃烧技术（RCB技术），并

3、在玻璃行业首先使用获得巨大成功。由于采用耐火球作为蓄热体，单位体积蓄热血积人幅度提高。90年代初H本因为《京都议定书》屮减排指标的原因开始对RCB技术进行研究、改进，发切了现有的高风温燃烧技术乂称蓄热式燃烧技术（HPAC技术）。该技术使用耐火球或蜂贡体作为蓄热体,每立方米体积蓄热曲积可达200~900m2,蓄热的空气温度可达1100°C以上，仅比炉内温度低100^200°C，烟气废热回收达85%以上，这些热量又返回炉中助燃，减少了燃料消耗，排烟温度低于150°C,产生了巨人效益。并被国际上公认为21lit纪核心T业技术Z—。90年代末，燃料换向式蓄热式燃烧技术传入我国，燃料换向式蓄

4、热式高温空气燃烧技术在我国更多的是在钢铁行业应用。其主耍原因是钢铁行业由于其口身的优势，较多地使川清洁能源，换向式蓄热式燃烧的缺点不能完全反映出來。而冇色金属行业由于缺少自身生产清洁能源的能力，人多使用汕料作为燃料，英至使用煤和焦炭作为燃料，所以在有色金属行业使用蓄热式燃烧技术的金业少Z乂少。燃料不换向蓄热式燃烧技术的发明为有色金属行业的节能提供了一项非常实用的技术，应用丽景极其广阔。工作原理当常温空气由换向阀切换进入蓄热室1后，在经过蓄热室（陶瓷球或蜂気体等）时被加热，在极短时间内常温空气被加热到接近炉膛温度（一般比炉膛温度低50〜100°C）,高温热空气进入炉膛麻，抽引周围炉内

5、的气体形成一股禽氧最大人低于21%的稀薄贫氧高温气流，同时往稀薄高温空气附近注入燃料（燃汕或燃气），这样燃料在贫氧（2〜20%）状态下实现燃烧；与此同时炉膛内燃烧后的烟气经过另一个蓄热家（见图中蓄热宗2）排入大气，炉膛内高温热烟气通过蓄热体时将显热储存在蓄热体内，然示以15（）〜2（）（）°C的低温烟气经过换向阀排出。工作温度不高的换向阀以一定的频率进行切换，使两个蓄热体处于蓄热与放热交替工作状态，常用的切换周期为30〜200秒。蓄热式高温空气燃烧技术的诞生使得工业炉炉膛内温度分布均匀化问题、炉膛内温度的H动控制手段问题、炉膛内强化传热问题、炉膛内火焰燃烧范围的扩展问题、炉膛内火焰

6、燃烧机理的改变等问题有了新的解决措施。蓄热式高温空气燃烧技术的优势★节能潜力巨大，节能达30〜70%；土避免了传统燃烧方式高温火焰过分集中的缺点，扩展了火焰燃烧区域，火焰的边界几乎扩展到炉腔的边界，从而使得炉膛内温度均匀度大幅捉高，一方面提高了产品的质量，另一方面延长炉膛寿命；土炉膛的平均温度增加，加强了炉内传热，导致在相同产量情况卜"，工业炉和锅炉炉膛尺寸可以缩小10〜50%；对于相同尺寸的炉子，改造后产品的产量可以提高10%以上，大大降低了设备的造价；★rh于火焰不是在燃烧器中产生的，是在炉腔空间内才开始逐渐燃烧，因而町降低噪音;★采用传统的节能燃烧技术，助燃空气预热温度越高，

7、烟气屮的NOx含最越人；采用蓄热式高温空气燃烧技术，在助燃空气预热到iooor的情况下，炉内nox生成量反而大大减少。★炉腔内为贫氧燃烧，使冶金工业炉内的钢坏氧化烧损减少；★炉膛内为贫氧燃烧，有利于炉膛内产生还原火焰，可以满足某些特殊T•业炉的工艺需要。★低热值的燃料（如高炉煤气、发牛炉煤气、低热值的固体燃料、低热值的液体燃料等）借助高温预热的空气可获得更高的燃烧温度，扩展了低热值燃料的应用范围。适用领域适用行业钢铁行业步进式加热炉、推钢式加热炉、槻底式炉、台车式炉、