蓄热式高温空气燃烧技术在燃气辐射管中应用的探讨.doc

蓄热式高温空气燃烧技术在燃气辐射管中应用的探讨 欧俭平1 　吴道洪1 萧 琦1 阎承沛1 萧泽强2 ????? 1 北京神雾热能技术有限公司，北京 100083 2 中南大学能源与动力工程学院，长沙 410083 W型燃气辐射管加热装置的方案,并通过计算举例,论证了其可行性,分析了新型燃气辐射管的技术性能。蓄热式改造后的装置具有热效率高,表面温度分布均匀,使用寿命延长,污染物排放浓度降低等特点。 关键词 高温空气燃烧；燃气辐射管；节能；低污染 ? Study on the Application of Regenerative High Temperature Air Combustion Technology on W-type Fired-gas Radiant-Tube Ou Jianping2 Wu Daohong2 Xiao qi2 Yan Chengpei2 Xiao Zeqiang1 1 School of Energy and Power Engineering, Central South University, Changsha 410083 2 Beijing Shenwu Thermal Energy Technology Co,. Ltd., Beijing 100083 Abstract: The technique renovation of W-type radiant-tube heating equipment using regenerative high-temperature-air combustion technology is proposed. Its possibility is verified by calculation for an example in this paper. The performances of this kind of new type radiant-tube heating equipment are analyzed. The excellent advantages obtained by technique renovation such as heat efficiency improvement, uniform surface temperature, longer utilization life, and lower pollution emission are evaluated. Key words: high temperature air combustion; Fired-gas radiant-tube; energy saving; low pollution ? 1??????? 前言 高温空气燃烧（High Temperature Air Combustion,简称HTAC）技术是20世纪90年代初燃料燃烧领域中诞生的一项新技术，它具有高效节能与低NOx、CO2排放等多重优越性。日本、美国及欧洲一些发达国家已将该技术推广应用于冶金、钢铁、机械、化工、陶瓷等众多领域，取得了显著的节能与环保效益[1]。采用HTAC技术改造传统燃气辐射管加热装置也已成为工业加热技术中的热门课题。本文根据HTAC技术的特点，对燃气辐射管加热装置的蓄热式改造方案进行初步探讨。理论计算及分析结果表明改造后的辐射管加热装置热效率提高，表面温度分布均匀，NOx排放浓度显著降低，加热质量提高，装置使用寿命延长，燃烧噪音减弱，具有显著的经济效益及环保效益。 2 传统的燃气辐射管加热装置 燃气辐射管加热装置是在密封套管内燃烧，通过受热的套管表面以热辐射为主的形式把热量传递到被加热物体，燃烧产物不与被加热物体接触，不会造成燃烧气氛污化或者影响产品质量，炉内气氛及加热温度便于控制和调节，非常适用于产品质量要求高的场合。 辐射管加热技术最初源于1936年的德国，随着耐热材料的不断开发，产品质量的不断提高，热处理技术的不断进步，美国、日本及欧洲等各国也广泛地采用这一间接加热技术[2]。近几十年来，该技术在我国冶金、机械、轻工等行业中也逐步得到了应用。 辐射管加热装置主要由管体、烧嘴和废热回收装置等组成。管体是将燃料燃烧释放的热能辐射给被加热物体的关键部件。由于其内表面与燃烧火焰及高温烟气直接接触，工作环境恶劣，容易被局部灼烧、氧化；若沿管体长度方向存在较大的温差，则会产生较大的热应力，同时燃烧时气流的冲击，也会产生一定的震动。因此管体应具有良好的耐热性能，较高的导热系数，强的抗高温氧化能力，小的热膨胀系数，较高的结构强度以及良好的密封性能等。烧嘴是辐射管加热装置的核心，它控制着辐射管的功率、温度分布、热效率及使用