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內容詳情
  • 名稱: 蓄熱式燃燒器
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概述:

高溫空氣燃燒(HTAC)技術的原理及特點:HTAC技術是日本學者田中良一等人于80年代末提出的一種全新概念技術,它把回收煙氣余熱與高效燃燒及降低NOX排放等技術有機地結合起來,從而實現極限節能和極限降低NOX排放量的雙重目的。HTAC技術的基本原理如圖1所示。從鼓風機出來的常溫空氣由換向閥切換進入蓄熱式燃燒器B后,在經過蓄熱式燃燒器B后(陶瓷球或蜂窩體)時被加熱,在極短時間內常溫空氣被加熱到接近爐內溫度(一般比爐溫低50ºC~100ºC),被加熱的高溫空氣進入爐膛后,卷吸周圍煙氣形成一股含氧量大大低于21%的稀薄貧氧高溫氣流,同時往稀薄高溫空氣附近注入燃料(燃油或燃氣),燃料在貧氧(2%~20%)狀態下實現燃燒。與此同時,爐膛內燃燒后的煙氣經另一個蓄熱式燃燒氣A內排入大氣,爐膛內高溫熱煙氣通過蓄熱式燃燒器A時,將顯熱儲存在蓄熱式燃燒器A內,然后以低于150º的低溫煙氣經過換向閥排出。工作溫度不高的換向閥以一定的頻率進行切換,使兩個蓄熱式燃燒器處于蓄熱與放熱交替工作狀態,從而達到節能和降低NOX排放量等目的,常用的換向周期為30S~200S。

HTAC技術可廣泛應用于鋼鐵、有色、石油化工、機械、建材、鍋爐、垃圾焚燒等行業。高溫空氣燃燒技術的主要特征有:采用蓄熱式煙氣余熱回收裝置,交替切換空氣與煙氣,使之流經蓄熱體,能夠最大限度地回收高溫煙氣的物理熱,從而達到大幅度節約能源(一般節能10%~70%),提高熱工設備的熱效率,同時減少了對大氣的溫室氣體排放(CO2減少10%~70%);

通過組織貧氧燃燒,擴展了火焰燃燒區域,火焰邊界幾乎擴展到爐膛邊界,使得爐內溫度分布均勻;

通過組織貧氧燃燒,,大大降低了煙氣中NOX的排放(NOX排放減少40%以上);

爐內平均溫度增加,加強了爐內的傳熱,導致相同尺寸的熱工設備,其產量可以提高20%以上,大大降低了設備的造價;

低熱值的燃料(如高爐煤氣、發生爐煤氣、低熱值的固體燃料、低熱值的液體燃料等)借助高溫預熱的空氣可獲得更高的燃燒溫度,擴展了低熱值燃料的應用范圍。

蓄熱式燃燒技術分為燃料換向式和燃料不換向式兩種.

燃料換向式蓄熱式燃燒器:

 

當蓄熱室A處于鼓風狀態時燒嘴A點燃處于燃燒狀態,此時蓄熱室B處于引風狀態,燒嘴B停止工作。四通閥換向后,蓄熱室B處于鼓風狀態,燒嘴B開始燃燒。此時燒嘴A停止工作,蓄熱室A處于引風狀態。燒嘴A蓄熱室A、燒嘴B蓄熱室B按照四通閥的換向交替工作。

燃料不換向式蓄熱式燃燒器:

蓄熱式燃燒器

當常溫空氣經過蓄熱室(蓄熱室AB內裝高鋁耐火球)A時,蓄熱室A耐火球的熱量傳給了空氣,使空氣達到1100℃以上的高溫,經過空氣燒嘴A給燃料助燃;燃燒產物(煙氣)經過空氣燒嘴B進入蓄熱室B將熱量傳給蓄熱室B的耐火球。換向后空氣燒嘴B供熱空氣給燃料助燃,空氣燒嘴A排煙氣給耐火球蓄熱。AB空氣燒嘴助燃、排煙氣反復更換,耐火球放熱、蓄熱也伴隨變化,助燃風溫度始終保持在1100℃(比爐溫低100~200℃。按國內公認的加熱爐節能理論助燃風每提高100℃節能約5%)以上。這種變化是靠四通閥的不斷變位實現的(四通閥按照設定,可選擇30~120秒自動換向)。在空氣蓄熱系統按上述方法工作的同時,燃料燃燒系統按照普通燃燒器的方式正常工作,向大氣的排煙溫度低于150℃。

蓄熱式燃燒器與帶空氣預熱燃燒器的選型:

蓄熱燃燒器與空氣帶空氣預熱器燃燒器都是為了盡可能回收余熱,但是由于采用不同的原理,結構方式不一樣,制作成本也有很大的區別。使用換熱技術還是使用蓄熱技術,煙氣排放溫度高于800度的,建議使用蓄熱技術;煙氣溫度低于400度的,建議使用換熱技術;煙氣溫度介于800度至400度之間的,以具體情況比較。總之,使用換熱技術投資少,結構簡單,但節能效果差些;使用蓄熱技術投資大些,但節能效果明顯,使用兩種技術的投資回收期都差不多。

蓄熱式燃燒器

蓄熱式燃燒器

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