蓄热燃烧技术
蓄热式燃烧技术在钢铁企业的应用
我 国钢铁行业的工业炉 品种齐全， 数量众 多， 是世 界上的工业炉大 国， 但还不是工业炉 的强 国， 很多技术还不完善 ， 燃料利用 率还比较低 ， 比如我
国加热炉 的平均燃料转化率只有３ ４ ％，国外 一些 工业 比较 发达 国家如 日本 这些国家已经达到了５ ０ ％以上 ， 差距是非常大的。 我 国钢铁企业要生存和发展 ， 要参与竞争 ， 就 必须改进燃烧技术 ， 提 高 燃料利用率， 降低吨钢能耗 ， 从而降低成本 。 就是在这样一种大背景条件 下， 蓄热式燃烧技术应运而生并逐步发展壮大起来了，它采用 新的研 究成果和
稳定可靠， 经济效益和社会效益都 比较好。 ３ ． ５ 建设投资相对 不高 从全国钢铁行业 已经改造或新建的蓄热式工业炉情况来看 ，改造的蓄
燃烧技术 ” 。 这种燃烧 系统 ， 由蓄热式烧 嘴、 换 向系统和控 制系统组成 。 首先 助燃空气和燃料经换 向系统换 向后分别进入烧嘴 内各 自的通 道，助燃 空气 由下 向上通过蓄热室预热 ， 预热后的空气从通道喷出并与燃料混合燃烧 。 燃
烧产物对物料进行加热后进入没有燃 料燃烧 的通道，在通道 内的蓄热室 中 进行热交换将大部分热量 留给蓄热体后，以低于２ ０ ０ ￣ Ｅ 的温度进 入换 向阀， 再 由引风机排入大气 ， 就这样一部分烧嘴组织燃料燃烧 ， 一部分烧嘴蓄热 ， 交替工作完成加热任务 。采用蓄热式烧嘴后就可 以取消传统加热 炉上 的烧 嘴、 换热器、 烟 道以及烟 囱， 这样既简化 了设备结构和操作维护 ， 同时还无烟 尘污染， 炉内温度也均匀 ， 节能效果也 明显提高， 达到了３ ０ ％ ￣ ５ ０ ％。 ３ ． 蓄热式 燃烧技 术的应用效果 蓄热式燃烧技术 首先在 日本应用成功 。 在 日本福 山厂第一热轧车间， 一 炉 子采用蓄热式燃烧技术后， 预热 空气温度达到１ ２ ０ ０ ￣ Ｃ以上 ， 余热 回收率达 到８ ５ ％以上 。此 后世 界各国纷 纷借鉴 ， 先后建成 了数十座蓄热式工业炉 ， 并 取得 了相应的效果。在我 国， 蓄热燃烧技术也受到各大钢铁企业 的追崇 ， 各 个企业纷纷采用， 攀枝花钢铁公司轨粱厂老轧钢生产线１ ＃ 炉就是一个很好 的例子， 该炉子进行 了蓄热式改造， 改造后节能效果明显， 运行稳定 ， 综合效 益快速增加。下面就蓄热式燃烧技术的应用效果总结一下。
蓄热式燃烧技术在有机废气处理项目的应用
蓄热式燃烧技术在有机废气处理项目的应用发布时间：2022-01-04T05:53:31.061Z 来源：《新型城镇化》2021年23期作者：巩向帅[导读] 本文对蓄热式燃烧技术在有机废气处理项目的应用进行分析，以供参考。
山东典图生态环境工程有限公司山东淄博 255000摘要：根据世界卫生组织(WHO)的定义，挥发性有机化合物(VOCs)是指常压下沸点为50~260℃的各种有机化合物的总称。
因此VOCs所包含的化合物比较广泛，有醇类、醛类、酮类、脂肪酸、苯及其衍生物、酚及其衍生物等。
在石化、冶金、医药合成等行业的生产中会产生大量的有机废气。
本文对蓄热式燃烧技术在有机废气处理项目的应用进行分析，以供参考。
关键词：蓄热式燃烧；有机废气处理；应用引言随着科学技术的进步、工业生产的发展和人民生活水平的提高，产品和工业设备的质量也发生了变化。
产品不仅需要具备耐腐蚀性和耐久性，而且还需要有易清洁、富有美感的外观。
因此，目前喷涂和印刷技术已广泛应用于各种制造业，但在喷涂和印刷生产过程中都会释放大量的挥发性有机物。
挥发性有机物会引发严重的大气光化学污染，造成极大的环境危害，对人体健康会造成严重损害。
因此，挥发性有机物的处理已经迫在眉睫。
1 RTO70年代初，REECO首次推出了再生热氧化炉。
蓄热系统是一种高热容量陶瓷蓄热系统，燃烧后的热量通过直接换热积累到蓄热系统中，换热效率可达95%以上。
处理有机废气的RTO设备可分为阀门开关类型和转台类型。
阀门开关型包括第一代双室RTO技术和第二代三室RTO技术。
其特点是有两个或两个以上的陶瓷蓄热室，通过开关阀改变气流方向，实现VOCs预热的目的。
2 RTO处理含二氯甲烷有机废气工程 2.1论述二氯甲烷沸点为39.8℃，室温下易挥发。
二氯甲烷由于毒性低、不可燃，是一种广泛使用的溶剂。
二氯甲烷虽然毒性较低，但吸入人体后可分解为盐酸、一氧化碳，其对人体健康的二次危害不容忽视,已列入《有毒有害大气污染物名录》、《有毒有害水污染物名录（第一批）》。
RTO蓄热式燃烧介绍及设计一般规定
RTO蓄热式燃烧介绍及设计一般规定RTO蓄热式燃烧介绍及设计规定在废气治理设备的设计中，应考虑留出一定的设计余量，根据各个厂家的实际设计经验和专家意见，治理设备设计风量的余量宜≥5%。
RTO的净化效率非常高，多室和旋转式RTO可以达到98%以上。
但是，两室RTO在换向阀切换时会产生一定的废气逃逸，虽然时间很短（一般只有几秒钟），但会造成排口浓度的瞬时升高，从而降低平均净化效率。
因此，两室RTO的处理效率在95%左右。
规定两室RTO的净化效率一般不宜低于95%，多室和旋转式RTO的净化效率一般不宜低于98%。
根据调研，国内现有的RTO设计热回收效率一般为95%。
但是，实地调研、测试和相关技术人员沟通交流表明，一般很难达到这一标准，一般在90%左右。
因此，规定热回收效率一般不低于90%。
工艺路线选择废气组成、温度、压力、污染物的性质、污染物的含量和废气流量等参数是进行蓄热燃烧法治理工艺路线选择的基本因素。
因此，蓄热燃烧法治理工艺路线应通过对废气的组成、温度、压力、污染等情况的分析而选择。
RTO可分为固定式和旋转式。
前者又可根据蓄热体床层的数量分为两室或多室。
旋转式RTO的蓄热体是固定的，利用旋转式气体分配器来改变进入蓄热体气流的方向，其外形大多呈圆筒状。
下面分别对其工艺原理进行介绍。
两室RTO系统工作原理为含VOCs的有机废气进入RTO 系统后，首先进入蓄热室一（该蓄热室已被前一个循环的净化气加热），废气从蓄热室一吸收热量使温度升高，然后进入燃烧室，VOCs在燃烧室内被氧化为二氧化碳和水，废气从而得到净化。
燃烧后的高温净化气离开燃烧室，进入另一个冷的蓄热室二，该蓄热室从净化的烟气中吸收热量，并储存起来（用来预热下一个阶段进入系统的有机废气），并使净化烟气的温度降低。
经过一段设定的时间，进入该周期的第二阶段，气体流动方向逆转，有机废气从蓄热室二进入系统，净化气体从蓄热室一排出。
气流流向在周期内改变两次，蓄热室也不断地吸收和放出热量，实现了高效热能回收，热回收率可达90%以上。
什么是RCO催化燃烧技术？
什么是RCO催化燃烧技术？
RCO设备可直接使用于中高浓度（1000mg/m3-10000 mg/m3）的有机废气净化；RCO设备也可使用于活性炭吸附浓缩催化焚烧体系，用于代替催化焚烧和加热器有些。
什么是RCO催化燃烧技术？下面就由安徽宝华环保科技有限公司来给大家解答！
蓄热式催化燃烧法（regenerative catalytic oxidizers，RCO）处理工艺，是在催化燃烧的基础上发展起来的，通过加入蓄热体和切换阀，控制气流方向预热废气，使废气达到一定温度再进行催化氧化反应，从而大幅降低能源消耗。
VOCs废气经引风机进入设备，气体通过热交换将陶瓷蓄热体预热至催化氧化所设定的温度；再进入催化层完成催化氧化反应，并释放大量的热量。
产生的中高温气体进入其它的陶瓷蓄热体，回收热能后气体排放，达到预期的气体净化效果。
系统连续运转、自动切换。
通过切换阀门的工作，所有的陶瓷蓄热体均完成加热、冷却、净化的循环步骤，热量得以回收。
安徽宝华环保科技有限公司拥有一支业务强、专业精的环保设计与施工运营团队，拥有环保专业承包叁级资质和国家清洁生产咨询审核资质，根据市场需求，不断推陈出新，积极与国内科研院校建立战略合作关系，不断引进新技术与新人才，进一步提升业务能力与水平！
安徽宝华环保科技有限公司自成立以来，在工业废水处理、生活污水处理、工业废气与粉尘治理、农村环境连片整治等项目中取得了骄人的成绩，得到客户和同行业的认可与支持信赖！在全体宝华人的努力下，逐渐发展成为具有影响力的环保综合服务商。
公司秉承“客户至上、服务第一”的理念，依托强大的技术支持和完备的售后服务，为您解决身边的环境问题。
全体宝华人愿与您携手并进，共建美丽中国，同创绿色地球。
钢铁行业蓄热式燃烧技术规范(送审稿)
ICS77.140.99YB H04中华人民共和国黑色冶金行业标准YB/TXXXX--XXXX钢铁行业蓄热式燃烧技术规范Regenerative combustion technical specification ofiron and steel industry（送审稿）××××-××-××发布××××-××-××实施中华人民共和国工业和信息化部发布前言本标准由中国钢铁工业协会提出。
本标准由全国钢标准化技术委员会归口。
本标准起草单位：本标准主要起草人：钢铁行业蓄热式燃烧技术规范1总则1.1为了保护和改善生态环境与生活环境，促进冶金行业节能减排，充分回收工业炉窑的高温烟气余热，提高工业炉窑热效率，减少烟气对大气的污染或公害，充分发挥蓄热式燃烧技术的节能和环保效果，特制定本规范。
1.2本规范规定了工业炉窑的蓄热式燃烧技术设计、设备选型、安装、验收、生产操作与维护过程等技术原则。
1.3蓄热式工业炉窑的工艺流程和主要设备的设计与选择，在本规范基础上结合实际，因地制宜，并经过技术方案优化和经济比较后择优确定。
1.4蓄热式工业炉窑的生产操作与维护，在本规范基础上应结合实际配备专门操作、维护及管理人员。
1.5蓄热式工业炉窑的建设与管理除应遵循本规范外，应符合国家现行相关的法律、法规和相应标准。
2.规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB3095 环境空气质量标准GB9078 工业炉窑大气污染物排放标准GB12348 工业企业厂界噪音标准GB/T13338 工业燃料炉热平衡测定与计算基本规则GB/T 17195 工业炉名词术语GB50257 电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范3.术语和定义GB/T17195中确立的以及下列术语和定义适用于本标准.3.1蓄热式燃烧 regenerative combustion采用蓄热式烟气余热回收装置，交替切换空气或气体燃料与烟气，使之流经蓄热体，能够在最大程度上回收高温烟气的显热，排烟温度可降到180℃以下，可将助燃介质或气体燃料预热到1000℃以上，形成与传统火焰不同的新型火焰类型，并通过换向燃烧使炉内温度分布更趋均匀。
双蓄热式燃烧节能技术的应用
时产量有显著的 提高， 坯温 度均 匀， 钢 氧 化 烧 损 降 低 ， 气 燃 烧 热 效 率 大 幅 煤
提高， 到很 好的节能 降耗效 果 。 达
２１高效蓄 热燃 烧系统 的特点 ．
（ ） 加 热 炉 改 造 后 采 用 蓄 热 式 １该
燃 烧 技 术 将 空 气 、煤 气 双 预 热 最 高 可
根 据加 热 炉 的 基本 设 计 条 件 、 要
求 以 及 总 工 艺 已 确 定 的 轧 线 进 、出 料 辊 道 中 心 线 的 间 距 ， 次 ３ 炉 大 修 技 此 ＃ 术 改 造 主 要 为 燃 料 燃 烧 系 统 ， 型 及 炉
速 ， 风机 利 旧 ， 理 选 用排 烟机 ， 鼓 合 确
温为１ ０ ２ ０～１ ５ ３ ０℃ ，均 热 段 段 温 为
１２００～ １ ２８０℃ 。
２３加 热炉 的供 热能力 ＿
采 用 蓄 热 式 烧 嘴 将 空 气 、煤 气
最 高 可 同 时 预 热 到 １ ００Ｃ ， 子 热 ０ 炉 ｏ 效 率 大 大 提 高 。改 造 后 加 热 炉 额 定 单 位 热 耗 １７ ／｝ 。额 定 空 气 需 要 量 ： ．ＧＪ ｔＮ
５２５５７Ｎ ｍ ３ ／ｈ；
逐 年 提 高 ， 产 过 程 中 不 得 不 强 化 烧 生 钢 ， 化 加 热 带 来 的 后 果 必 然 使 炉 内 强
方 案 采 用 组 合 式 换 向阀 ， 散 换 向 ， 分 该 换 向 阀密 封 性 能 优 越 ， 行 稳 定 、 运 实 用 、 靠 ， 备 维 护 维 修 量 小 ， 用 寿 可 设 使
Ｉｕ—ｕｔ ￣ ｅｈ ｏ ｇ 技 前 沿 ： ｅＣ ｔｎ Ｔｃｎ ｌ ｙ 科一马彦珍 包钢 （ 集团） 公司生产部
高温蓄热式燃烧技术
Ｓ ｈ ｅ ｅ ｔ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ［ ｉ ｎ Ｒ ｓｓ ｕ ｉ ｎ ］ Ｍｅ ａ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｇ ｉ ｙ ａ ，Ｍｏ ｓ ｃ ｏ ｗ
（ １ ９ ７ ３ ）
７ ０ ． Ｈｅ ｒ ｖ ｉ ｇ ， ”Ｐ ｒ ｄｕ ｏ ｃ ｔ ｓ ｎｄ ａ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｆ ｏ ｒ ｈ ｏ ｔ ｇ ａ ｌ ｖ ｎｉ ａ －
适应 模 块 的是 在带 钢 咬 人 Ｆ １ 、 Ｆ ２机 架后 ， 根 据 两 个 机架 的实 测值来 判断 带钢 实际 变形抗 力 与预报
值是否有差异 ， 并依据变形抗力 的变化情况对后 面机架 的辊缝 进行 修 正 ， 以适 应 带 钢新 的 “ 硬 度” 。 穿带 自 适应功能的难点是判断选择投人该功 能的条件 ， 如果误投入 ， 不但影响带钢头部命 中 率， 甚至会影响到精轧 的顺利穿带。选 择投入该 功能的条件主要包括 ： ＡＰ １ ／ Ｐ １与 ＡＰ ２ ／ Ｐ ２符号 致； ＡＰ １ ／ Ｐ １与 ＡＰ ２ ／ Ｐ ２变 化在一 定 范 围之 内。
２ Ｖ． Ｉ ．Ｐ ｏ ｌ ｋ ｉ ｎ．”Ａｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｏｐ ｒ ｅｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｇ ａ ｌ ｖ ａ ｎ ｉ ｚ ｅ ｄ ｍｎ ｅ ｄ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ， ”Ｓ ｔ ｒ ０ ｉ ｍｅ ｔ ａ Ｕ，Ｎ ｏ ． ２，４ ０—４ ４
１
参考 文献
Ｂ ｒ ａ ｎ ｃ ｈ Ｎｅ ｗｓ ，Ｎ ＫＰ Ｔｓ ＲＴ ｓ ｏ ｆ ｉ ｃ ｉ ａ ｌ ｗｅ ｂ ｓ ｉ ｔ ｅ ，ｈ ｔ ｔ ｐ： ／ ／ Ｗ Ｗ Ｗ． ｚ ｄ ｃ ． ｒ ｕ ／ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ ｎ ｅ ｗｓ ，ａ ｃ ｃ ｅ ｓ ｓ ｅ ｄ ｌ Leabharlann ． １ ２ ． ２ ０ ０ ９
浅谈在工业炉上应用蓄热式燃烧技术
些问题 ， 进而在优化设计方面提 出相 应的建议 。 关键词 ： 蓄 热 式燃 烧 技 术 ； 工业 炉 ； 应用
室安装在 炉子的底部 ， 同时在炉墙浇注 喷 口和通道 ， 并与高 效 回收 １蓄热式燃烧技术在不 同炉型工业炉上的应用 余热装置 合为一体 ， 构成 同时具有排烟 、 供热 和回收余热功 能的集 １ ． １在推钢式连续加热炉上的应用 蓄热室和 普线厂 、 中型厂 和部分 中板厂主要应用该 炉型 ， 以加热普钢 和 成式加热炉。它具有 的优点是在炉体 内集 中了介质通道 、 使外部高温管道 占地减少 ， 只进行简单 的系统 布置 ， 设备体积 低合金钢等钢种为主 ， 也同来加热优质碳 素钢和高合金钢。而且存 喷 口， 设计供热能力有很大 的余地 。因为简 在三种各有优缺点的蓄热实现形式 。 （ １ ） 普线厂 。 因为没有特殊的加 和布置方式不限制加热 能力 ， 可以有多种选择进行 喷 口设 计 ， 从 而使加热 质量 的需要 热要 求 ， 普线 厂较多地采用集 中蓄热和换向的方式 ， 而且具 有设 备 化了喷 口， 此外 ， 因为换 向控制和蓄热 比较集中 ， 在一定程度上限制 简单 、 可靠性强 、 方便操作的优点 。 （ ２ ） 中板厂。 因为钢 的温度需要调 得以满足 。 使燃料供入压力 比较大地影 响加热 能力 。集成式加热 节， 中板厂 目前 主要采用蓄热烧嘴式 ， 其换 向的方式 主要包括 两种 ， 了供 热调节 ， 可 以采用集 中分段 蓄热 、 换 向和双 预热 。 即集 中换 向与分散换 向。其中分 散换 向具 有灵 活的调节 手段 ， 能使 炉尤其适合低热值 的煤气 ， 因为在炉墙 内设置有煤气 、 助燃空气通道 ， 中板加热的需要得 到满足 ， 但 也有复杂 的设备 、 难度较 大的操作维 但是这一结构 的加热炉 ， 在进行 浇注料施 工的过程 中具有较 护的缺点 。 （ ３ ） 合金钢加热。 主要是利用 蓄热和常规两个烧 嘴相结合 所 以具有较为复杂 的内模结构 ， 大 的难度。 所以采用复合 炉体 ， 整体进行浇注 ， 为了使 炉体 的质量得 的形式 ， 其能够解决合金 钢热裂等问题 ， 但是常规 系统 的工况和蓄 到保证 ， 可 以选用莫来石 自流浇注料。因为具有高触变性 的 自流料 热之间相互 干扰 ， 使 系统运行受 到影响 。 浆体 ， 不需在施工时振动 ， 可 自行流动 、 脱气 、 密 实 ， 所 以在施工 时产 １ ． ２在步进式加热炉上的应用 通过材料理化性能指标 的提 主要应用 于高线厂 和小型连轧厂。 采用 的大 多是外置蓄热装置 生 的孔洞和裂缝可以大大减少 。此外 ， 使炉体 的热震稳定性得到很好的保 证 ， 重烧 线的变化也很小 ， 从 式， 包括集 中蓄热 、 换 向和分散蓄热 、 换 向两种 。 它的特点是 ： 应用最 高 ， 避免 了煤 气泄 先进 的换 向组合 ， 不但减少 了换 向时煤气 的损失 ， 而且确保 了换 向 而有效地保证了通道之间的密封性 和炉体 的整体性 ， 过程 的安全 。对相对分散蓄热 和喷 口布置进行优化后 ， 保证了空间 漏 的事故发生 。 的燃烧 ， 不存在炉 内的局部高温和火焰 盲区。 ２ ． ３外王蓄热器式加热炉 外王蓄热器式 加热炉是一 种处于集 成式加热 炉和 蓄热烧 嘴式 １ ． ３在室式加热炉上 的应用 室式加热炉主要包括室式锻 造用 加热炉 、 室式均热炉和室式热 加热炉之间的结构形式 。其特点主要是 ： 把 蓄热 室和高温通道设置 使 之与炉 内喷 口直接连接 ， 从 而形 成外 处 理炉等 。目前 国内在这几种室式 加热炉上应用蓄热式技术都取得 在集成式加热炉 的炉体外 ， 采用分段换 向和相对 集中的蓄热室。这样的结构形式 了很好 的效果 。因为不是长期连续单台使用室式加热炉 ， 所 以开发 置蓄热系统 ， 引发了系统设计很多积极 的变化 ，相 比于前两种形式更加 的灵 活 。 应用蓄热式燃烧技术是 比较适合的。 首先 ， 能够依照现 场的需要对蓄热室进行 灵活 的设计 ， 同时增加上 １ ． ４在钢包烘烤器上的应用 喷 口的设计和换 向燃烧方式也更加灵 在钢包 盖上安装蓄热式热 回收装置 ， 鼓 风机 、 换 向阀、 排烟和燃 下蓄热室的调节手段 。其次 ， 活 ， 以及喷 Ｅ ｌ 的燃烧组合更具多样性 。 料引入装置 ， 把常规烤包烧嘴替换 掉 ， 用于烘烤钢包 ， 这一技术 具有 ５ ０ ％以上 的节能效果 、 使烤 包温度和均匀性提 高 、 排 烟污染减 少等 ３在 设计 蓄热式加热炉过程中应 注意 的问题 优点 。但是 目前 要着力使设备造价降低 ， 换 向设备的可靠性提高 。 ３ ． １优化蓄热室结构 的参数 蓄热 室结构参数 的热力 和阻力特性 密切关系着介质压 力 、 流量 １ ． ５在钢管热处理炉上 的应用 因为温度和供热量不高 ， 主要采用茧青石质 陶瓷蜂窝体小型蓄 和 换 向 时 间 ， 所 以应 该 进 行 定 量 计 算 。 热烧嘴 ， 但 这对控制温度方面 的要求很高。 ３ － ２优化炉体结构 ２ 蓄 热 式 轧钢 加 热 炉 的 几 种 应 用 形 式 加热炉采用墙 内通道集中蓄热方式的 ， 很 关键 的步骤 就是布置 炉体的整体性 、 气密性 和喷 口， 因为加热炉能否正常生产 ， 能否取得 ２ ． １蓄热烧嘴式加热炉 要更严 蓄热式烧嘴具有 的特点是 ： 燃烧器 和回收蓄热室 的余热装置集 理想的燃烧效果受其直接影响 。因此对于蓄热式烧嘴 而言 ， 选 成为一体 ， 配成一对类 似于常规烧嘴 的燃烧 系统 ， 各个 蓄热式烧 嘴 格地要求蓄热室结构 ，要根据生产单位加热炉 的具体炉膛 尺寸 ， 都 周期性地予 以使用 。通常情况下 ， 一座炉 子由多对 蓄热式烧 嘴为 择合适 的蓄热箱结构 和蓄热体材质与形状 。 其供热。相关 的资料显示 ， 蓄热烧 嘴式加热 炉在 国外 被较 为普 遍地 ４ 结论 本文论 述 了在不 同炉型 的工业 炉上应用 蓄热式 高温空气 燃烧 采用 ， 而且 已经具备了非常成 熟的蓄热技术。从 使用的蓄热体 材料 方面来说 ， 国外 主要使 用瓦砾 、 陶瓷蜂窝体 、 陶瓷球等 ， 尤其是 高度 技术 ， 分 析了三种加热炉优点和缺点 ， 从 而得 出结论 ： 选择哪一种形 要依据不 同的炉型 、 燃料条件 和加热工 重视具有小巧结 构的陶瓷蜂窝体蓄热式烧嘴。 国内主要使用陶瓷蜂 式 才能达到最优化 的效果 ， 并进行有 针对性的设计 ， 同时要多种选 择换 向阀和蓄热体结构 窝体和 陶瓷球两种蓄热体 。 近两年 国内才开始将蓄热式烧嘴使用在 艺 ， 大 型加 热炉上 ， 并 且适 当改进 了烧 嘴的结构布置 ， 主要是部分 蓄热 及材料等核心设备 。 体埋进 了炉墙 ， 使“ 皮厚囊小” 的原有结构得到 了改善 。蓄热式烧嘴 因为它多具有 的调节灵 活性 ， 选 择炉型 的多样性 ， 以及能 够适应不 同工艺的要求等优 势和特点 ， 在未来的发展 中， 成为蓄热 式高温空 气燃烧技术很重要 的一种方式。 特别是 国内已有专利的单体 自身蓄 热烧嘴 ， 因其简单 的结构 、 很小的体积而竞争力更强 ， 对 于改造 旧炉 子具有 节省投资 的优点 。 ２ ． ２集成式蓄热加热炉 集 成式 蓄热加热炉是 国内较早应用的一种形式 ， 其特点是 蓄热
蓄热燃烧技术节能率的理论探讨
高 ，计算取 炉子 排 烟温 度 为 ６０Ｃ，空 气预 热 平 ０￣
均温 度为 Ｉ０ ￣ Ｏ ０Ｃ，蓄 热室 排烟温 度一般 为 １ ０～ ５
２０ ，取平 均 值 １５ 。常 规 燃 烧 排 人 烟 道 烟 ０℃ ７℃ 气 温度 为 ８０Ｉ，换 热 器后 的烟 气温 度 为 ５０Ｃ ０ｃ ＝ ０ ￣
③助燃空气物理热 Ｑ 率
Ｑ × 空ＸＬ ＸＣ １０ Ｖ 空＝ ｔ 空 ８０
式 中 ：‘ —— 空 气 平 均 预 热 温 度 ，Ｉ０ ￣ 空 Ｏ０Ｃ；Ｃ 空
— —
料物 理 热 ，ｌ／ — —助 燃 空 气 物 理 热 ， ｄ ｍ ；Ｑ审
ｌ／ — —加 热 物 料 有 效 热 ，ｌ／ ；口 失 ｄ ｍ ；口 有 ｄ ｔ
— —
空气 比 热 ，１５ Ｊ （ ） ——单 位燃 ． ｋ／ ｍ ℃ ；
料燃烧所需空气量 ，１２ ３ ’ ．ｍ ／ｍ 。 ④排向烟道的烟气热损失 Ｑ 矧
Ｑ ｌ × 烟 ×Ｃ １ ９ ０ ｊ 烟＝ ‘ｌ 烟 ＝ ０ Ｖ （） ２
炉膛 热 损失 ，ｌ／ ；Ｑ烟 —排 向烟道 的烟 ｄ ｈ — ①燃料 化学热 Ｑ化
ｓ ｍｅ ｌｖ ｌ ｕ ｌ ｈ ｕ ｐ ｔ ｎ ｅｔ ｐ ｆ ｕ ｎ ｃ ．Ｆ ａ ｔ ｎ ｌ ｎ ｒ ｙｓ ｖ ｎ ｆａ ｐｉ ａｉｎ ｒ ｇ ｎ ｒｔ ｎ ａ ｅ ｅ ｅ ，ｔ ｅｏ ｔ ｕ ｄ ｔ ｙ ｅｏ ｒ ａ ｅ ｒｃ ｉ ａ ｅ ｇ ａ ｉ ｇ ｏ ｐ ｌ ｔ ｅ ｅ ｅ ａｉ ｆ ａ ｈ ｆ ｏ ｅ ｃ ｏ ｏ
Ｃ 臃—— 烟气 比热 ， ． ｋ／ （ ） １６ Ｊ ｍ ℃ 。
： 规咖 旦 ： 一 式℃ 常… Ｉ Ｊ ’ 栩 。
蓄热式燃烧技术在熔铝炉上的应用
外引进 的，大多存在炉子结构陈旧、能耗较高等 弊病。近年来 ，蓄热式熔铝炉在燃烧控制技术和 余热回收技术方面取得了突破性的进展 ，在提高 生产率、降低燃耗和污染物排放方面有了很大的 进步 ，可更好地适应合金成分要求严、生产不连 续、单炉容量要求较大等工艺要求。文章 以 ２ｔ ５ 圆形蓄 热式熔 铝炉 为例 ，分别从 炉型 、主要技术 参数、关键系统装置等几个方面进行阐述 ，以供 参考 。
余仍 以扩 散燃 烧 的方 式进人 炉 内反应放 热 ，也使 火焰 具有 足够 的长 度 ，满 足炉体 半径方 向对温 度 场均 匀性 的要 求 。 由于铝 的 黑 度 很 小 ，吸 收 辐 射 热 的 能 力较 低 ，所 以提高热 效率 降低 能耗 的主要途径 是改变
容
量
２ ５×（ ０ １ ｔ １± ． ）
Ｉ００ １ ℃
５ ０ｍｍ ５ ５ ０ｏ ５ ｍｍ
２９ ７ ０ｍｍ
炉 膛温 度
１ 炉型和主要技术参数的确定
（ ） 炉型 的确定 １
熔 池深度 炉膛直径
炉膛高度 熔 化 率
４—６ｔｈ ， ／
４
根据国外铝加工业熔铝炉的发展趋势 ， 充分 考虑工况条件和投资情况 ， 确定熔铝炉采用 圆形
冶
金
能
源
３ ９
ＥＮＥＲＧＹ ＯＲ Ｆ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩ ＣＡＬ Ｉ ＮＤＵＳ ＴＲＹ
２ 关 键 系统
可 以看 出 ，阻力损 失与蓄 热室 高度之 比，随 球径 的增加 而减小 ，与空 塔流 速成幂 函数关 系 。 综合热 交换 系数 是设计 蓄 热室 的另一重 要参 数 ，也 是 反 映蓄 热 室 中冷 热 气 体 之 间 （ 过 蓄 通
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蓄热式 换热器
2013-7-12
蓄热式 燃烧器
高温空 气燃烧
23
热能工程系 Dept. of Thermal Engineering
蓄热式换热器
1858年，回收烟气 余热的蓄热式换热器
体积庞大，蓄热体 厚，换向时间长， 预热空气温度波动 大，热回收率低。
2013-7-12
24
热能工程系 Dept. of Thermal Engineering
热能工程系 Dept. of Thermal Engineering
蓄热式燃烧系统的构成
燃烧器 形状 蓄热体 材质 尺寸
换向阀
控制系统
2013-7-12
6
热能工程系 Dept. of Thermal Engineering
蓄热燃烧关键部件--蓄热体
形状选择条件：堆体积 稳定性、清灰难易程度、 加工难易程度、蓄热体 来源以及成本高低； 陶瓷蓄热体的形状有： 球状、蜂窝状和八字形； 陶瓷蜂窝蓄热体的结构 特性,适用于切换时间短 的小型化和轻型化的燃 烧系统,因而应用广泛。
2013-7-12
2
热能工程系 Dept. of Thermal Engineering
1 蓄热燃烧技术
它是将高温空气喷射入炉膛，维持低氧状态，同时将 燃料输送到气流中，产生燃烧。空气（气体燃料）温度预
热到8000C～10000C以上，燃烧区空气含氧量在21%～2%，
与传统燃烧过程相比，高空气燃烧的最大特点是节省燃料， 减少CO2和NOX的排放及降低燃烧噪音，被誉为二十一世纪 关键技术之一 （1）技术原理 （2） 系统构成 （3）技术关键
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炉子产量提高
炉膛温度的均匀性加强了炉内传热，导致同样 产量的工业炉和锅炉其炉膛尺寸可以缩小20% 以上，换句话说，同样长度的炉子产量可以提 高20%以上，大大降低了设备的造价。
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热能工程系
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HTAC----High Temperature Air Combustion
高温空气燃烧-----蓄热燃烧
2004.08 于济钢
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报告内容
1 2 3 4 5 蓄热燃烧技术 技术的先进性 历史发展概况 技术应用 蓄热燃烧技术的几点思考
外挂蓄热体式
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烧嘴式（烧嘴与蓄热体一体化）
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HTAC在加热炉上的应用
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第二代再生燃烧技术
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4 技术应用
由于蓄热式燃烧技术拥有以上的一些技术优势，因此可 以广泛地应用于冶金、机械、建材等工业部门中的均热炉、 连续加热炉、锻造炉、退火炉、玻璃窑以及各种陶瓷烧成窑 等工业炉窑。 现在采用陶瓷球和蜂窝体等高比表面积的蓄热体主要用 于轧钢加热炉、钢包烘烤装置、熔铝炉等热工设备上。 加热炉，钢包烘烤器，锅炉，辐射管，其它应用领域
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蓄热燃烧技术的基本原理
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工作过程
烧嘴和蓄热体成对出现。助燃空气通过其中一个烧嘴， 被加热后供燃烧用，另一个烧嘴充当排烟的角色，同时蓄
热体被加热。当到达换向时刻时，换向阀动作使系统反向
运行，烟气加热好的蓄热体被用来加热空气，助燃空气冷 却的蓄热体又被离开炉子的高温烟气加热，最后排出的烟
气只有150～200℃，空气预热温度1000 ℃左右，切换阀
在低温下工作，同时排出燃烧废气的风机也在低温下工作， 标准风机就可以满足要求。
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蓄热式燃烧器
1982年英国Hot Work公司和英国British Gas公司合作 首次研制出紧凑的陶瓷球蓄热系统RCB(Regenerative Ceramic Burner)。系统采用再生燃烧器(高速切换燃烧器), 以陶瓷球作为蓄热体，比表面积可达240m² 。因此蓄热能 /m³ 力大大增强，蓄热体体积显著减小，空气预热温度提高，排 烟温度大大降低，热回收率明显提高，节能效果十分显著。 这是当时工业炉窑余热回收领域的一项重大技术进步，其它 国家也相继开发和采用这项技术。这种早期开发的高温空气 条件下的燃烧技术被称为“第一代再生燃烧技术”。
a. 管道切换阀，用量多，成本高，维修点多。 b. 升降开闭式四通阀，一个四通阀代替四个切换阀，用 气缸或液压缸带动两根阀杆升降。 c. 二位五通阀，靠气缸或电力驱动。 d. 旋转四通阀，靠气压推动阀杆旋转90°。
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火焰 为 动态 火焰
燃烧 噪音 减小 无高 速气 流噪 声
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低氮燃烧
燃料燃烧生成NOX的机理有三种： 温度型NOX （也称热力型T-NOX ） 快速型NOX （也称瞬时型P-NOX ） 燃料型NOX （F- NOX ）
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HTAC在加热炉上的应用
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通道式——管道布置在墙内（墙加厚）
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蓄热烧嘴式加热炉
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HTAC两段蓄热式推钢加热炉
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HTAC蓄热式步进加热炉
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极限余热回收
传统的预热技术：预热温度<600 ℃ 燃料节约 25-30% 蓄热式预热技术：预热温度800 ℃ -1200 ℃ 燃料节约50-60% 排烟温度降低到200 ℃，甚至更低，接近 极限余热回收。因而 可以向大气环境少排 放CO2 ，大大缓解了 大气的温室效应。
低NOX燃烧的原理
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低热值燃料得到有效利用
低热值燃料可用于钢坯加热等
t 炉 f (t 理 , t 金，t 废）
t 炉 t理
1
→
室状炉 0.65 ~ 0.7 连续炉 0.7 ~ 0.75
HTAC蓄热式锻造加热炉
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环形加热炉
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第一代再生燃烧技术
80 年代，蓄热式燃烧器 节能效果显著，被称为 第一代再生燃烧技术， 但存在环境和可靠性问 题。
主煤气进口 接四通换向阀
电子点火杆 点火煤气进口 点火空气进口 冷却风进口
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蓄热燃烧关键部件--蓄热烧嘴
热气出口
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蓄热燃烧关键部件--换向阀
五 通 换 向 阀
空气入口
接烧嘴A
烟气出口
接烧嘴B
直 通 四 通 阀
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燃烧炉膛温度均匀
扩展了火焰燃烧区域，火焰的边界几乎扩展到 炉膛的边界，使得炉膛温度均匀。 （1）一方面提高了产品质量；
（2）另一方面延长了炉膛寿命。
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氮氧化物排放指数低 可使用低热值燃料 高效节能----接近极限节能 燃烧空间温度均匀 贫氧燃烧 燃烧噪声低 产量提高
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新型火焰的特征
火焰 体积 明显 增大 体积 燃烧
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