第五节节能环保燃烧器.ppt

热损失与空气系数、烟气温度的关系 高速燃烧器的节能特点： （3）由于负荷调节范围大，所以炉内的温度可高，可低、并且热惯性小，从而减少无谓的能耗。 （4）容易实现自动调控。由于高速气流能使炉温均匀，故不必像一般炉窑为了保证炉温均匀而采用数量很多的燃烧器。由于可以减少燃烧器个数，容易实现自动调控，从而节省能耗。 （3) 多孔板型浸没燃烧器 低温加热或建筑供暖辐射管加热器 这种加热器同热处理辐射管不同之处在于： （1） 表面温度较低，最高不超过550℃，一般温度在150～450℃范围，热效率高，不低于90%。 （2）辐射管安装方便，长度不受设备限制，可串联也可并联使用，因而加热供暖面积大。 （3）配备有完善的燃烧安全和控制系统。 脉冲燃烧过程 ： （a）初始点火 由鼓风机鼓入空气同时通入燃气由点火器点燃。 （b）燃烧过程 供给燃烧室的燃气-空气混合物由前一个周期的高温残存燃烧产物点燃燃烧（最开始用点火器点燃)，由于气体膨胀燃烧室内压力急剧上升。 （c）排气过程 由于燃烧室内压力升高，使燃气和空气阀关闭，燃烧产物从排气管（尾管)被排出。排气终了时靠排气的惯性作用，燃烧室的压力降至大气压力以下。 脉冲燃烧过程 ： （d）吸气过程 由于燃烧室内形成负压，使燃气和空气阀打开，燃气和空气被吸入燃烧室。此时鼓风机停止工作。 （e）再点火过程 燃气和空气被吸入燃烧室的同时，部分燃烧产物从排气管逆向流入燃烧室，将燃气-空气混合物点燃，开始下一个循环。 再点火过程不需要点火器。 脉冲燃烧器的结构 脉冲燃烧器的结构 （b）去耦室 在进气管和排气管上都设有去耦室。去耦室的作用是利用其大的容腔，使燃烧室内高频压力波阻隔在去耦室内，以稳定压力。通常可设计成圆筒形状。 （c）尾管 尾管即排烟管，是烟气与被加热对象的换热面。由于是正压排气，所以可设计较长的尾管，以增加换热面积，从而降低排烟温度，通常约为60℃。 热水炉的脉冲燃烧系统 20世纪70年代国外开发了自身预热燃烧器，已广泛应用于工业炉窑，如铸造炉、陶瓷窑、热处理炉、玻璃炉、搪瓷炉等。我国80年代也研制了自身预热燃烧器，并已实用化。 自身预热燃烧器的空气预热温度受金属耐热度以及换热面积限制，一般炉窑温度为1000℃时，预热空气可达350～400℃，可节能15%以上；当炉温为1400℃时，相应预热温度为600℃，节能30%。但这种燃烧器NOx排量大，一般为0.1%。 20世纪80年代，英国燃气公司等单位开发了蓄热式燃烧器技术，同年美国开始做了大量示范应用工作，并在美国、加拿大和西欧广泛应用于玻璃炉、轧钢加热炉、铸造炉、熔铝炉和某些热处理炉。 我国于20世纪80年代末也广泛开发和应用蓄热式空气预热技术，如1995年机械部第五设计研究院研制的蓄热式燃烧器用于铸造加热炉，采用氧化铝陶瓷球（ф10～20mm)，燃用天然气，改造后节能达到47%，产量提高12.5%，排烟温度200℃，火焰射流速度达100m/s，具有高速燃烧器特点。 这种早期蓄热式预热空气燃烧技术称为“第一代再生燃烧技术”。 HTAC的技术进步如下： e）利用高温预热的空气或燃气可以使低热值燃料（如高炉煤气、发生炉煤气、低热值液、固体燃料)获得较高的炉温，扩展了能源应用范围。 综合比较自身预热、RCB及HTAC三种类型空气预热型燃烧器的性能特点，HTAC是兼备节能、高效、低污染和缩小空间的革命性技术。被称为“第二代再生燃烧技术”，具有极好的推广应用前景，可以广泛应用于钢铁、石化、玻璃、陶瓷、锅炉等行业的各类工业炉。 （3）高温空气燃烧技术（HTAC） 高温空气燃烧技术是80年代末国际上兴起的一项新型燃烧技术，它要求助燃空气温度在800℃以上，助燃空气中的含氧量低于10%，从而实现了节约燃料、提高热利用率、降低NOx排放和减少设备尺寸的多重效果。目前对HTAC技术的机理研究仍是IFRF（国际火焰研究会)等国际燃烧研究权威机构的研发热点。 带成对陶瓷蜂窝结构的HTAC HTAC的技术进步如下： a）燃烧空间温度均匀 燃烧空气的高速气流使炉内气体再循环，形成氧浓度低的气流场，使炉内温度均匀化，可抑制燃烧室中产生局部高温。 b）贫氧燃烧 传统工业应用中的燃烧是在常温、常氧(21%)状态下实现的；RCB是高温(800℃)、常氧燃烧，它会产生较多的NOx等有害燃烧产物。而HTAC是指高温(800℃)、低氧(10%)的燃烧，可以实现低NOx燃烧。 HTAC的技术进步如下： c）采用蜂窝状蓄热体，换热比表面积（单位体积表面积）是球状蓄热体的5倍以上，重量仅为常规蓄热体的1/10。所以，空气预热温度与烟气温差可以仅50～100℃，且减小了蓄热体尺寸。 d）采用了低NO x燃烧器，克服了预热空气带来的燃烧温度提高造成的高NO x排