蓄热式燃烧技术

jiangdalinzg

蓄热式烧嘴集燃烧器和蓄热式热交换器于一体，一般采取成对设置，二者交替变换燃烧和排烟工作状态，烧嘴内的蓄热体相应变换放热和吸热状态。成对烧嘴分设于炉膛的A侧和B侧，当B侧烧嘴燃烧时，空气流经积蓄了热量的蓄热体而被加热。与此同时，A侧烧嘴排烟，烟气热量被蓄热体吸收。换向工作后，A侧烧嘴燃烧，空气同样被蓄热体加热，B侧烧嘴排烟，烟气热量被蓄热体吸收。如此周而复始，通过蓄热体这一媒介，出炉烟气的余热被转换为空气的物理热，从而得到回收利用。通过蓄热式烧嘴，烟气排出温度可降至150℃～200℃或更低，空气可预热到1000℃以上，热回收率达到85%以上，温度效率达到90%以上。

蓄热式烧嘴的烟气排出温度为150℃～200℃，基本上达到工艺允许的最低温度。工艺允许的最低排烟温度是烟气露点以上30℃～50℃，如果排烟温度低于烟气露点，烟气中含有的SO2会形成硫酸，对金属废气管道、阀门、引风机等造成腐蚀。因此，排烟温度低至150℃～200℃可以认为烟气余热得到了极限回收。在蓄热式燃烧系统的使用实例中，由于排烟温度过低，废气管道、阀门、引风机等发生腐蚀的现象已不鲜见，因此不能一味追求更低的排烟温度而不顾设备的安全。

采用蓄热式燃烧技术具有以下优势：一是炉温更加均匀。由于煤气和空气在炉膛内弥散燃烧，肉眼观察无明显火焰，因此炉温更均匀，而且无局部高温区；由于在每一对蓄热室中都是燃烧侧和排烟侧隔不长时间就交替换位，因此不存在烧偏的情况，可使炉子两侧温度均匀。二是燃料选择范围更广。用蓄热式燃烧技术，空气预热温度可由过去的400℃～600℃提高到800℃～1100℃。由于燃料的理论燃烧温度大幅度提高，燃料的选择范围更广，特别是可燃用800×4.18kJ/m3以下的低热值燃料，如高炉煤气或其他低热值劣质燃料。三是可以大幅度节能。由于烟气经蓄热体后温度降低到150℃以下，将烟气的绝大部分显热传给了助燃空气，实现了烟气余热的极限回收，因此炉子燃料消耗量大幅度降低。四是NOx生成量更少。采用传统的节能技术，助燃空气预热温度越高，烟气中NOx含量越大；而采用蓄热式高温空气燃烧技术，在助燃空气预热温度高达800℃的情况下，炉内NOx生成量反而减少。由于蓄热式燃烧是在相对的低氧状态下弥散燃烧，没有火焰中心，因此不具备大量生成NOx的条件。烟气中NOx含量低，有利于保护环境。

新型蓄热式燃烧的工作原理与传统蓄热式热风炉、均热炉相同，其技术的重大突破主要表现在两个方面：一是蓄热体改为陶瓷小球、蜂窝体等陶瓷质蓄热体，表面积比格子砖大了几十甚至上百倍，因而传热效率高，蓄热体体积大幅度缩小；二是换向设备的改进和控制技术的提高，使换向时间大大缩短，可靠性增强。