一、 蓄熱式余熱回收簡介
蓄熱式高溫空氣燃燒技術HTAC(High Temperature Air Combustion)是目前國內外開始流行的一種革命性的全新燃燒技術,它通過高效蓄熱材料將助燃空氣從室溫預熱至*的800℃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℃以下范圍內,zui大限度地回收煙氣余熱,使爐內燃燒溫度更趨均勻。HTAC技術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(高爐煤氣、轉爐煤氣)可采用雙蓄熱方式。
二、蓄熱式加熱爐的工作原理
蓄熱式加熱爐實質上是高效蓄熱式換熱器與常規加熱爐的結合體,主要由加熱爐爐體、蓄熱室、換向系統以及燃料、供風和排煙系統構成。
蓄熱室是煙氣余熱回收的主體,它是填滿蓄熱體的室狀空間,是煙氣和空氣流動通道的一部分。在加熱爐中,蓄熱室總是成對使用,一臺爐子可以用一對,也可以用幾對,甚至幾十對。在國內的一些大型加熱爐上,zui多用到四十幾對。
在中,換向閥起到了至關重要的作用。為配合換向閥安全準確地工作,必須配備一套可簡可繁的控制系統。
蓄熱體通常采用直徑12~15mm的Al2O3質陶瓷球或壁厚1mm以下的陶瓷蜂窩體。
三、蓄熱式余熱回收的優點
傳統的燃燒方式是空氣和煤氣預混和擴散燃燒,在燃燒器周圍存在一個局部高溫區,造成爐溫不均勻,影響加熱質量。同時,在高溫區內,氮氣參與燃燒反應,導致煙氣中NOx含量高,造成大氣污染。蓄熱式燃燒則*不同,在蓄熱式爐中,整個爐膛為一個反應體,空氣和煤氣充滿爐膛,在這個爐膛內彌散燃燒,不存在局部高溫區,氮氣幾乎不參與燃燒反應。與傳統燃燒方式相比,其優勢表現在下面幾個方面:
1 爐溫更加均勻
2 燃料選擇范圍更大
采用蓄熱式燃燒技術,空氣預熱溫度由過去的400~600℃可提高到800~1100℃。由于燃料的理論燃燒溫度大幅度提高,使燃料的選擇范圍更大,特別是可燃用800kcal/m3以下的低熱值燃料,如高爐煤氣或其他低熱值劣質燃料。
適合輕油、重油、天然氣、液化石油氣等各種燃料,尤其是對低熱值的高爐煤氣、發生爐煤氣具有很好的預熱助燃作用,擴展了燃料的應用范圍。鋁熔化燃油單耗指標在60kg/t.A以內。
3 大幅度節能
由于煙氣經蓄熱體后溫度降低到150℃以下(特殊情況下可降至70~80℃),將煙氣的絕大部分顯熱傳給了助燃空氣,做到了煙氣余熱的“極限回收”,因此,爐子燃料消耗量大幅度降低。對于一般大型加熱爐,可節能25%~30%;對于熱處理爐,可節能30%~65%。
4 NOX生成量更低
采用傳統的節能技術,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,在助燃空氣預熱溫度高達800℃的情況下,爐內NOX生成量反而大大減少。由于蓄熱式燃燒是在相對的低氧狀態下彌散燃燒,沒有火焰中心,因此,不存在大量生成NOx的條件。煙氣中NOx含量低,有利于保護環境。
5 金屬氧化燒損低
低氧燃燒的另一個好處是可降低被加熱金屬的氧化燒損。此外,蓄熱式燃燒還可以提高火焰輻射強度,強化輻射傳熱,提高爐子產量。
6 既適合新建熔鋁爐或加熱爐,更適合舊型熔鋁爐或加熱爐的蓄熱式技術改造,可保留原爐基礎及鋼結構不動,在爐兩側或同側增加蓄熱式燒嘴,施工簡單,技術*成熟。
7 項目投資不大,節能效益顯著,投資回收期短。