四腔一体自身蓄热式烧嘴
发布时间:2014/2/27 13:47:37浏览次数:1931 次

蓄热式燃烧技术,在十九世纪中期就开始用于高炉、热风炉、平炉、焦炉、玻璃熔炉等规模大且温度高的工业炉。但由于蓄热体是采用格子砖,其传热效率低、蓄热室体积庞大、换向周期长,因此限制了它在其它工业炉上的应用。1982年,英国Hotwork Development公司和British Gas研究所合作,成功开发了第一座使用陶瓷小球作蓄热体的新式蓄热式炉,节能效果十分显著。从这座炉子问世后,其它国家相继开发和采用这项技术,应用对象涉及钢坯加热、玻璃熔化、铝熔化、锅炉、垃圾焚烧及陶瓷窑等各种工业炉窑。

新型蓄热式炉,采用陶瓷小球和蜂窝体作蓄热体,其表面积高达200-1000m2/m3,比老式格子砖大几十倍至几百倍,因此极大地提高了传热系数,使换向周期大为缩短。传统的蓄热式炉换向时间一般为20-30分钟,而新型蓄热式炉的换向时间仅为05-3分钟。另外,随着换向装置的不断改进和控制技术的提高,换向周期内燃烧时间比率也大大提高。新型蓄热式炉的蓄热室传热效率高和换向时间短,带来的效果是排烟温度低(200C以下),被预热介质的预热温度高(只比炉温低100-150C)。因此,废气余热得到接近极限的回收,蓄热室内的温度效率可达到85%以上,热回收率达80%以上。

二十世纪九十年代以来,国际上在蓄热式燃烧技术的研究和应用方面取得很大进展,并把节能和环保结合起来,提升为“高温空气燃烧技术”(HTAC)。一些大型钢铁公司将蓄热式燃烧技术应用在大型轧钢加热炉上,普遍收到了节能30%,提高产量20%以上的效果。同时,也取得了很好的环保效果,CO2的排放量减少了30%,排放烟气中的NOX含量降到50PPM以下。

上世纪九十年代,在中国新型蓄热式燃烧技术受到普遍的重视,研究和应用取得了较大的进展。自从2000年底国内第一座蓄热式烧嘴加热炉投产以来,以其大幅度的节能效果带动了高温空气燃烧技术突飞猛进的发展。从一开始单纯追求节能,到后来的追求长寿命、低NOx生成,以及要求炉况稳定等。在最近15年中,中国大量的技术人员先后赴日本、美国、法国等进行技术考察,不断总结、不断创新,形成了符合中国能源特点的高温空气燃烧技术;再加之正逢中国冶金行业蓬勃发展之际,新技术不断得到应用,日渐成熟,日臻完善。

蓄热式燃烧技术原理

如图所示,当常温空气由换向阀切换进入蓄热室1后,在经过蓄热室(陶瓷球或蜂窝体等)时被加热,在极短时间内常温空气被加热到接近炉膛温度(一般比炉膛温度低100-150℃),高温热空气进入炉膛后,抽引周围炉内的气体形成一股含氧量大大低于21%的稀薄贫氧高温气流,同时往稀薄高温空气附近注入燃料(燃油或燃气),这样燃料在贫氧(2-20%)状态下实现燃烧;与此同时炉膛内燃烧后的烟气经过另一个蓄热室(见图中蓄热室2)排入大气,炉膛内高温热烟气通过蓄热体时将显热传递给蓄热体,然后以150-200℃的低温烟气经过换向阀排出。工作温度不高的换向阀以一定的频率进行切换,使两个蓄热体处于蓄热与放热交替工作状态,常用的切换周期为30-200秒。


产品特点及应用实例

1、 DC-NGB1-SII型空气单蓄热同心射流蓄热式烧嘴(燃料:天然气)

特点:对于使用天然气的炉窑而言,采用蓄热式燃烧技术,除了带来的节能效果之外,更大意义是通过蓄热式烧嘴形成贫氧燃烧,使火焰体积增大、增强,温度分布更均匀,从而降低氧化烧损,提高加热或热处理的质量及成材率。从环保角度考虑,对于高热值燃料,理论燃烧温度很高,容易产生大量的NOx,而贫氧燃烧可以明显降低了NOx的生成量,环保意义重大。


2、 DC-CGB1-SII型空气单蓄热同心射流蓄热式烧嘴(燃料:混合煤气、净发生炉煤气)

特点:特殊的结构设计除了使煤气在贫氧环境下燃烧带来上述优势外,还解决了以往同类烧嘴的空煤气混合不好,寿命短,维修量大的问题。使用该类型烧嘴的连续性式工业炉投产后,节能率与同类常规工业炉比较在20%以上,间歇式工业炉节能效果更加显著可以达到30%以上。



3、 DC-CGB1-SI型空煤气双蓄热平行射流蓄热式烧嘴(燃料:转炉煤气、高炉煤气)

特点:使用空煤气双蓄热蓄热式烧嘴,最大的意义是将热值较低的高炉煤气直接应用于炉温要求在1250℃以上的工业炉上。而且,采用这种烧嘴能使空、煤气双双被预热到1000℃以上,烟气则全部以小于150℃的温度排出,因此还能大幅度的节能。





4、 DC-ZCGB2-SII型空气单蓄热同心射流自身蓄热式烧嘴(燃料:混合煤气、发生炉煤气)

特点:这是我公司最新开发的一代新产品。其自身的两个蓄热室交替换向,因此取消了煤气切断阀,从而降低了设备量和维修量,另外由于煤气在换向时不再切断,因此没有空烧时间,提高燃烧效率。该产品应用在小型工业炉及钢包烘烤装置上,优点由为突出。


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