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產品名稱:蓄熱式管式加熱爐 |
產品詳細說明 |
一、蓄熱式高溫空氣燃燒技術概述
蓄熱式高溫空氣燃燒技術(High Temperature Air Combustion——HTAC),是90年代以來發達國家開始普遍推廣應用的一種全新燃燒技術。它能夠使助燃空氣預熱到800-1000℃或以上,燃燒區空氣含氧量在2%-21%之間,與傳統燃燒過程相比,高溫空氣燃燒的最大特點是節省燃料,減少CO2和NOX的排放,降低燃燒噪音。國際上十分重視對高溫空氣燃燒技術的開發研究,我國是世界燃料消耗大國,開發利用蓄熱式燃燒技術,對提高我國能源利用效率,改善環境污染,降低企業的生產成本以及提高企業的競爭力將做出重大貢獻。
二、蓄熱式高溫空氣燃燒技術的工作原理
應用蓄熱式燃燒技術的燃燒系統主要包括:燃燒器(燒嘴)、陶瓷蜂窩體或陶瓷小球等做成的蓄熱體、空氣和煙氣的切換裝置(即換向閥)、煙氣引風機、空氣鼓風機及其相應的控制系統。
這種蓄熱式高溫空氣燃燒系統的工作原理如圖所示,敘述如下:燃料由燒嘴進入,助燃冷空氣由A通入,燃燒產生的熱量加熱物料,煙氣進入B內,將蓄熱室中的蓄熱體加熱,同時煙氣溫度降低;經過半個周期換向閥進行換向,接下來,冷空氣進入B蓄熱室,空氣被預熱至高溫,即蓄熱體被逐漸冷卻,預熱后的空氣和燃料在B燒嘴處燃燒,這時煙氣進入A蓄熱室,蓄熱體被加熱,而煙氣被冷卻,至此一個周期完成。
在蓄熱式燃燒系統工作過程中,當助燃空氣通過一個蓄熱室內的蓄熱體進行預熱時,另一個燒嘴充當排煙的角色,排出的煙氣同時加熱相應的蓄熱室內的蓄熱體,也就是當常溫空氣由換向閥進入蓄熱室后,在經過蓄熱體時被加熱,在極
短時間內常溫空氣被加熱到接近蓄熱體溫度,然后此高溫空氣以某一速度噴入爐膛,進而抽吸周圍爐內的氣體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),這樣燃料即可在貧氧(2%-21%)狀態下實現燃燒,經過一定時間后爐膛內燃燒產生的煙氣經過另一個蓄熱室進行蓄熱,即爐膛內高溫熱煙氣通過蓄熱體時將高溫煙氣的熱量存在蓄熱體內完成了蓄熱,蓄熱后的煙氣變為低溫煙氣排入大氣。
三、蓄熱式高溫空氣燃燒技術的優勢
(1)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,能夠在最大程度上回收高溫煙氣的顯熱,節能效果很大,可節能25%-30%以上,排煙溫度均可控制在130~150℃,特殊情況下控制在70~80℃,實現了煙氣余熱的極限回收。同時也降低了CO2 的排放量,減少了對溫室效應的影響。
(2)可將燃燒空氣預熱至8000℃ -11000℃的溫度水平,一般而言,預熱空氣溫度每提高1000
℃,可使理論燃燒溫度提高500℃左右,節能3%-5%。此外該技術形成的是與傳統火焰迥然不同的新火焰類型,真正實現了高溫低氧燃燒。由于火焰的燃燒區域擴大從而消除了局部高溫,形成均勻的爐內溫度場分布,不但提高了產品的加熱質量,同時延長了爐子耐火材料的使用壽命。
(3)由于消除了爐內局部高溫,爐膛內溫度均勻,可使爐子的溫度提高至耐火材料的使用極限以強化爐內傳熱,同樣產量的爐膛尺寸可以縮小20%-30%以上。爐子尺寸減少后一方面可以降低造價,另一方面又可以使爐子散熱減少,使節能工作又上了一個新臺階。改變燃燒系統為蓄熱式燃燒系統后,爐管氧化燒損大大減少,可提高爐管使用年限。
(4)在傳統的燃燒機理中,由于存在局部高溫區即使采用了低NOx 技術也無法實現超低NOx排放。而高溫低氧燃燒通過組織貧氧燃燒,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。有利于爐管內加熱介質質量、爐管結焦機率大大降低,為加熱爐長期穩定的運行提供了保證。有效消除了局部高溫區,在預熱助燃空氣溫度很高的情況下,真正實現了超低NOx排放。
(5)可以燃燒低熱值燃料(如高爐煤氣、發生爐煤氣、炭黑尾氣、低熱值的固體燃料、低熱值的液體燃料等)許多工業爐的工作溫度都比較高,燃燒低熱值燃料將達不到所需要的爐溫,借助高溫預熱的空氣或高溫預熱的燃氣可獲得較高的爐膛溫度,擴展了低熱值燃料的應用范圍。
(6)用分散式余熱回收方式代替集中式余熱回收方式,當爐子的不同區域有不同溫度控制要求時,控制調節手段更加靈活方便有效。
(7)操作方便,勞動條件大大改善??山Y合PLC自動控制技術,只要在儀表室內操作即可,大大改善了工人的勞動條件,避免了煤氣中毒的危險等。
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