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(lái)預熱助燃空氣，或生產(chǎn)蒸汽，但也只能將助燃空氣溫度預熱到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）是目前國內外開(kāi)始流行的一種革命性的全新燃燒技術(shù)，它通過(guò)蓄熱室將助燃空氣從室溫預熱至前所未有的800～1100℃高溫，同時(shí)大幅度降低NOx排放量，使排煙溫度控制在露點(diǎn)以上、150℃以下的范圍內，較大限度地回收煙氣余熱，使爐內燃燒溫度更趨均勻。HTAC系統針對燃料種類(lèi)或熱值的不同，有單蓄熱與雙蓄熱之分。一般認為油類(lèi)、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、轉爐煤氣）可采用雙蓄熱方式。蓄熱式燃燒系統由一對蓄熱室（蜂窩陶瓷蓄熱體），一對燃燒器，一組換向機構和一套控制系統組成。 蓄熱式燃燒系統工作原理 從鼓風(fēng)機出來(lái)的常溫空氣由換向閥切換，進(jìn)入蓄熱式燃燒器B后，被蜂窩陶瓷蓄熱體加熱，在極短時(shí)間內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?chē)鸂t內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(shí)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(shí)現燃燒；與此同時(shí)，爐膛內燃燒后的熱煙氣經(jīng)過(guò)另一個(gè)蓄熱式燃燒器A時(shí)，將顯熱儲存在蓄熱式燃燒器A的蜂窩陶瓷蓄熱體內，然后以低于150℃的低溫煙氣經(jīng)過(guò)換向閥排出。工作溫度不高的換向閥以一定的頻率進(jìn)行切換，使兩個(gè)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(dòng)作的執行均由一套PLC自動(dòng)化控制系統完成。 蓄熱式窖爐種類(lèi)及特點(diǎn) 1、內置式：集燃燒、余熱回收系統及爐體為一體，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、煤氣雙預熱，燃燒噴口布置不受鋼結構限制，噴口密布，爐溫均勻性好，可實(shí)現低氧化加熱。但設計及施工要求較高，適合新建爐型。2、外置式：原爐基礎及鋼結構可不動(dòng)，在爐兩側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(jià)高，操作復雜，適合老爐型改造。3、燒嘴式：原爐基礎及鋼結構可不動(dòng)，在爐兩側增加蓄熱式燒嘴，施工簡(jiǎn)單，但管道復雜受爐體鋼結構限制，燒嘴體積無(wú)法很大，燒嘴內部蓄熱體較少，換向時(shí)間較短，造價(jià)高，操作復雜，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%。 ◆ 節能潛力巨大，節約燃料消耗達30%～70%，這對于傳統燃燒系統來(lái)說(shuō)幾乎是不可能的。 ◆ 爐內平均溫度增加，導致相同尺寸的窖爐，其產(chǎn)量可以提高20%左右。 ◆ 通過(guò)組織貧氧燃燒，擴展了火焰燃燒區域，直到爐膛邊界，使得爐內溫度分布均勻。 ◆ 爐膛內為貧氧燃燒，使冶金工業(yè)爐的鋼坯氧化燒損減少，同時(shí)大大緩解溫室氣體的排放。 ◆ 采用傳統的節能燃燒技術(shù)，助燃空氣預熱溫度越高，煙氣中NOX含量越大；而采用蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)，在助燃空氣預熱溫度高達近1000℃的情況下，爐內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）借助高溫預熱的空氣或高溫預熱的燃氣可獲得較高的爐溫，擴展了低熱值燃料的應用范圍。 蓄熱式燃燒技術(shù)應用領(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(dòng)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(jìn)粱式加熱爐采用蓄熱式燒嘴雙預熱空氣和煤氣，能耗從1.97GJ/t下降到1.20GJ/t，節能率達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(wàn)元以上。 采用HTAC技術(shù)對窯爐進(jìn)行改造可在短期內收回投資，能給工廠(chǎng)帶來(lái)顯著(zhù)的經(jīng)濟效益，降低生產(chǎn)成本。同時(shí)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(shí)收到環(huán)保、節能、增產(chǎn)的工廠(chǎng)效益及社會(huì )效益。本項目市場(chǎng)需求迫切，發(fā)展前景廣闊，因此，項目的順利實(shí)施對于國家節約能源、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(huà)：， 傳真： 網(wǎng)址：www.gyenergy.com   郵箱：gogo138@126.com