背景概述 工業(yè)窖爐的平均熱效率只有23%，排煙溫度普遍在500℃以上，煙氣所帶走的熱損失非常驚人，普通燃燒技術(shù)通常采用熱管式換熱技術(shù)，回收這部分煙氣余熱，用來預(yù)熱助燃空氣，或生產(chǎn)蒸汽，但也只能將助燃空氣溫度預(yù)熱到300℃左右，很難做到冶金加熱爐、鋼包烘烤器、熱處理爐等所要求的800℃以上高溫助燃空氣，仍有大量的煙氣余熱放散到大氣當中。 蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)HTAC（High Temperature Air Combustion）是目前國內(nèi)外開始流行的一種革命性的全新燃燒技術(shù)，它通過蓄熱室將助燃空氣從室溫預(yù)熱至前所未有的800～1100℃高溫，同時大幅度降低NOx排放量，使排煙溫度控制在露點以上、150℃以下的范圍內(nèi)，較大限度地回收煙氣余熱，使爐內(nèi)燃燒溫度更趨均勻。HTAC系統(tǒng)針對燃料種類或熱值的不同，有單蓄熱與雙蓄熱之分。一般認為油類、高熱值煤氣及含焦油粉塵的熱臟發(fā)生爐煤氣則只需或只能采用助燃空氣單蓄熱方式；清潔的低熱值燃料（如高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣）可采用雙蓄熱方式。蓄熱式燃燒系統(tǒng)由一對蓄熱室（蜂窩陶瓷蓄熱體），一對燃燒器，一組換向機構(gòu)和一套控制系統(tǒng)組成。 蓄熱式燃燒系統(tǒng)工作原理 從鼓風(fēng)機出來的常溫空氣由換向閥切換，進入蓄熱式燃燒器B后，被蜂窩陶瓷蓄熱體加熱，在極短時間內(nèi)常溫空氣被加熱到接近爐膛溫度（一般比爐溫低50～100℃）后，卷吸周圍爐內(nèi)的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(tài)下實現(xiàn)燃燒；與此同時，爐膛內(nèi)燃燒后的熱煙氣經(jīng)過另一個蓄熱式燃燒器A時，將顯熱儲存在蓄熱式燃燒器A的蜂窩陶瓷蓄熱體內(nèi)，然后以低于150℃的低溫煙氣經(jīng)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(tài)，從而達到節(jié)能和降低NOX排放量等目的，常用的切換周期為30～200秒。以上動作的執(zhí)行均由一套PLC自動化控制系統(tǒng)完成。 蓄熱式窖爐種類及特點 1、內(nèi)置式：集燃燒、余熱回收系統(tǒng)及爐體為一體，有效利用爐墻及爐底空間，散熱少，熱效率高，運行可靠，維修方便，很容易做到空、煤氣雙預(yù)熱，燃燒噴口布置不受鋼結(jié)構(gòu)限制，噴口密布，爐溫均勻性好，可實現(xiàn)低氧化加熱。但設(shè)計及施工要求較高，適合新建爐型。2、外置式：原爐基礎(chǔ)及鋼結(jié)構(gòu)可不動，在爐兩側(cè)增加蓄熱室及連通管道。但體積龐大，噴口布置受限，爐體散熱增加，造價高，操作復(fù)雜，適合老爐型改造。3、燒嘴式：原爐基礎(chǔ)及鋼結(jié)構(gòu)可不動，在爐兩側(cè)增加蓄熱式燒嘴，施工簡單，但管道復(fù)雜受爐體鋼結(jié)構(gòu)限制，燒嘴體積無法很大，燒嘴內(nèi)部蓄熱體較少，換向時間較短，造價高，操作復(fù)雜，適合新建爐型或老爐型改造。 蓄熱式燃燒技術(shù)優(yōu)勢 ◆ 極限余熱回收，余熱回收率可達到70%～90%。 ◆ 節(jié)能潛力巨大，節(jié)約燃料消耗達30%～70%，這對于傳統(tǒng)燃燒系統(tǒng)來說幾乎是不可能的。 ◆ 爐內(nèi)平均溫度增加，導(dǎo)致相同尺寸的窖爐，其產(chǎn)量可以提高20%左右。 ◆ 通過組織貧氧燃燒，擴展了火焰燃燒區(qū)域，直到爐膛邊界，使得爐內(nèi)溫度分布均勻。 ◆ 爐膛內(nèi)為貧氧燃燒，使冶金工業(yè)爐的鋼坯氧化燒損減少，同時大大緩解溫室氣體的排放。 ◆ 采用傳統(tǒng)的節(jié)能燃燒技術(shù)，助燃空氣預(yù)熱溫度越高，煙氣中NOX含量越大；而采用蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)，在助燃空氣預(yù)熱溫度高達近1000℃的情況下，爐內(nèi)NOX生成量反而大大減少。 ◆ 低熱值的燃料（如高爐煤氣、發(fā)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(yù)熱的空氣或高溫預(yù)熱的燃氣可獲得較高的爐溫，擴展了低熱值燃料的應(yīng)用范圍。 蓄熱式燃燒技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域 ◆ 冶金機械行業(yè)的各種加熱爐、熱處理爐、鍛造爐、溶化爐、鋼包/中間包烘烤器、均熱爐、輻射管燃燒器、罩式爐、高爐熱風(fēng)爐等。 ◆ 建材行業(yè)的各種陶瓷窯爐、各種玻璃窯爐、熔鋁爐等。 ◆ 石化行業(yè)的各種管式加熱爐、裂解爐等。 ◆ 蒸汽熱水動力行業(yè)的各種燃油、燃氣鍋爐。 成功案例 ◆ 廣州鋼鐵股份有限公司150t/h鋼坯軋制前步進粱式加熱爐采用蓄熱式燒嘴雙預(yù)熱空氣和煤氣，能耗從1.97GJ/t下降到1.20GJ/t，節(jié)能率達39%。產(chǎn)量提高15%以上，NOX排放小于100ppm，鋼坯氧化燒損下降40%以上。改造后每年的經(jīng)濟效益可達2000萬元以上。 采用HTAC技術(shù)對窯爐進行改造可在短期內(nèi)收回投資，能給工廠帶來顯著的經(jīng)濟效益，降低生產(chǎn)成本。同時由于大幅度減少了煙氣的排放量，在排放的煙氣中NOx可降低至100ppm以下，所以采用HTAC技術(shù)可同時收到環(huán)保、節(jié)能、增產(chǎn)的工廠效益及社會效益。本項目市場需求迫切，發(fā)展前景廣闊，因此，項目的順利實施對于國家節(jié)約能源、保護環(huán)境具有極其重要的意義。 廣州共盈能源管理技術(shù)有限公司 地址：廣州市東風(fēng)西路103號荔泉大廈三樓（510160） 電話：， 傳真： 網(wǎng)址：www.gyenergy.com   郵箱：gogo138@126.com