蓄熱燃燒器在現(xiàn)代熔鋁爐上的應用


蓄熱燃燒器在現(xiàn)代熔鋁爐上的應用目前資源和環(huán)境問題日益突出，要求冶金企業(yè)必須全面推行高效、節(jié)能、清潔的生產(chǎn)技術(shù)，蓄熱燃燒技術(shù)是目前世界上先進的燃燒技術(shù)，可以從根本上提高企業(yè)能源利用率，對低熱值煤氣進行合理利用，最大限度地減少污染物的排放。近幾年來我國在熱處理、熔鋁爐、軋鋼加熱爐等也成功地應用了這項技術(shù)。

蓄熱式燃燒結(jié)構(gòu)形式

目前加熱爐上應用蓄熱燃燒技術(shù)，共有二種結(jié)構(gòu)型式，一種是燒嘴結(jié)構(gòu)，另一種是通道式結(jié)構(gòu)。

燒嘴式結(jié)構(gòu)

蓄熱體設置在爐墻外側(cè)，與空氣和煤氣噴口組成整體的燒嘴，通過換向機構(gòu)形成成對燒嘴之間的預熱和燃燒。

通道式結(jié)構(gòu)

蓄熱體設置在爐子兩側(cè)墻下部，預熱后的空氣和煤氣從側(cè)墻上部和下部若干個噴口噴入爐內(nèi)燃燒。由于蓄熱體設置在爐墻下部，相對這個爐墻厚度減薄，強度降低，這與燒嘴式結(jié)構(gòu)相比是一個有待進一步解決的問題。

蓄熱體

蓄熱體一般用陶瓷球或陶瓷蜂窩體。陶瓷球直徑一般為15~20mm。眾多小球?qū)�氣流分割成很多很小的氣流通道，所以氣流通過時形成強烈的紊流區(qū)，有效地沖破了蓄熱體表面的附面層，由于球直徑小熱阻小，密度高，導熱性能好，具有較高的溫度效率。一般換向時間在3分鐘左右。陶瓷蜂窩體具有更大的比表面積，因此體積小，耐火性能好，傳熱性能，溫度效率和余熱回收效率都比陶瓷球高，一般換向時間為30秒左右。另外，陶瓷蜂窩體內(nèi)的氣流通道一般都是直的，蜂窩體內(nèi)的氣流往復流動，沒有流動的滯流區(qū)域和低速區(qū)域，而且壓力損失比陶瓷球蓄熱體小很多。

蓄熱式燃燒特點

蓄熱燃燒技術(shù)改變了傳統(tǒng)燃燒方式，主要表現(xiàn)為燃料與空氣以適當速度從不同的通道進入爐內(nèi)，并與爐內(nèi)燃燒產(chǎn)物混合，空氣中21%的氧被稀釋，燃料在爐膛中高溫（1000℃以上）低氧濃度場（5～6.5%）工況下燃燒，由此產(chǎn)生許多優(yōu)點。

(1)NOX生成量70～80ppm

(2)煙氣余熱可實現(xiàn)"極限回收"

(3)消除了局部高溫區(qū)，爐溫分布均勻

(4)提高加熱質(zhì)量

(5)全爐溫度水平可控制在1250℃，強化爐內(nèi)傳熱

(6)延長爐了耐火材料使用壽命

(7)節(jié)能效果顯著，比傳統(tǒng)加熱爐節(jié)能30%

(8)減少溫室效應氣體CO2排放量30%

(9)加熱爐可取消預熱段，同樣產(chǎn)量的爐子長縮短20%，減少造價

(10)爐子可實現(xiàn)分段控制

(11)在高溫空氣條件下燃燒可實現(xiàn)低空氣系數(shù)燃燒，減少鋼坯氧化燒損