作业：蓄热式高温空气燃烧技术(HTAC) 全辉辉 倪源满 钱兵
蓄热燃烧法名词解释
蓄热燃烧法名词解释
蓄热燃烧法是一种常见的清洁能源应用技术，也被称为蓄热式燃烧技术。
它是指在燃烧过程中将燃料中释放的热量部分或全部用于加热燃烧过程中的其他物质，以提高热效率的一种能源利用方式。
蓄热燃烧法的原理是通过在燃烧炉内设置热能储存体来实现的。
燃烧时，燃料释放的热量首先被用于加热热能储存体，使其温度升高。
当燃烧停止时，热能储存体会继续释放热量，通过传导、辐射和对流的方式将热量传递给燃烧炉内的其他物质，从而实现热能的有效利用。
蓄热燃烧法的优点之一是可以显著提高燃烧炉的热效率。
通过将热能储存体置于燃烧炉内，可以有效地利用燃料释放的热量，减少能量的浪费。
同时，由于热能储存体能够在燃烧停止后继续释放热量，可以实现热能的延续利用，提高整个能源利用过程的效率。
此外，蓄热燃烧法还可以减少对环境的污染。
通过提高燃烧炉的热效率，可以减少燃料的使用量，降低二氧化碳等温室气体的排放。
同时，由于燃烧过程中释放的热量得到了更有效的利用，可以降低烟气中的有害物质排放，减少对大气的污染。
总的来说，蓄热燃烧法是一种能源利用技术，通过充分利用燃料释放的热量，提高能源利用效率，减少对环境的污染。
随着清洁能源技术的不断发展，蓄热燃烧法有望在工业生产和生活供暖等领域发挥越来越重要的作用。
蓄热式高温空气燃烧技术在锅炉上的应用精品PPT课件
两段式煤气化装置介绍
一段半式两段炉 此炉型是在单段式煤气炉的基础上，加高 干燥段而得名，它的气化段和干馏段结构 不尽合理，下段煤气容易带出焦油，煤气 热值不如十字隔墙和中心管式两段炉。
锅炉的负荷调节通过数字燃烧来控制。
单蓄热冷凝式锅炉的工作原理
双蓄热冷凝式锅炉的工作原理
在PLC控制系统的控制下，启动风机，换向系统投入运行；经过 30s~180s的炉膛吹扫后，系统正常工作。燃烧器A工作，常温空气 和煤气分别经空其、煤气换向阀流经燃烧器A，空气和煤气温度都预 热至900℃左右，在炉膛内混合燃烧；同时高温烟气经过燃烧器B后， 燃烧器的空气、煤气蓄热体蓄热，出燃烧器B的烟气温度降低至 150℃以下，烟气再进入冷凝器热回收变为70℃左右排出。一个换向 周期后，换向阀改变空气、煤气和烟气流向，B燃烧器工作，A燃烧 器蓄热；如此周而复始变换，通过蓄热体这一媒介，排出的烟气余 热绝大部分转换成燃烧介质的物理热，被充分回收利用 。
锅炉的负荷调节通过数字燃烧来控制。
双蓄热冷凝式锅炉的工作原理
蓄热冷凝式热水锅炉系统流程图
（1）温度传感器 （1）Temperature sensor
（2）压力控制器
（3）减震器
（2）Pressure controller （3）Vibration absorber
（4）燃气过滤器 （4）Gas filter
产品简介
按北京市节能环保和绿色奥运工作的总体部署，2006年北京市科委以 《高效节能、低污染新型天然气锅炉系统的研究与产业化》为课题组织多家 科研院所及企业进行了公开招标，神雾公司以独有的技术优势一举中标。目 前，4t/h蓄热冷凝式锅炉已经试验成功，并已经完成蓄热冷凝式锅炉的产品 系列化工作，大规模的产业化即将开始！
高温蓄热式燃烧技术
高温蓄热式燃烧技术
佚名
【期刊名称】《涟钢科技与管理》
【年(卷),期】2013(000)002
【摘要】高温蓄热式燃烧技术（High Temperature Air Gombustion）是一项全新的燃烧技术，实现了高温（助燃空气被预热到1000℃以上），贫氧浓度燃烧，还可实现燃料化学能的高效利用。
高炉煤气借助预热的空气可获得更高的燃烧温度，【总页数】1页(P63-63)
【正文语种】中文
【中图分类】TQ171.623
【相关文献】
1.蓄热式燃烧技术在油田注汽锅炉中的应用
2.轧钢加热炉蓄热式燃烧技术专利分析
3.蓄热式燃烧技术在熔铅炉领域的应用改进
4.蓄热式燃烧技术在重钢热连轧加热炉的应用
5.蓄热式燃烧技术在有机废气处理项目的应用
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HTAC技术的工作原理
HTAC技术的工作原理 1、第一代燃烧技术——没有余热回收的落后工业炉 2、第二代燃烧技术——换热式余热回收工业炉 3、第三代燃烧技术——高温空气燃烧技术 蓄热式燃烧器的工作原理如图3所示,从鼓风机出来的常温空气由换向阀切换进入蓄热式燃烧器B后,在经过蓄热式燃烧器B(陶瓷球或蜂窝体)时被加热，在极短时间内常温空气被加热到接近炉膛温度（一般比炉温低50～100°C）被加热的高温空气进入炉膛后，卷吸周围炉内的烟气形成一股含氧量大大低于21%的稀薄贫氧高温气流，同时往稀薄高温空气附近注入燃料（燃油或燃气），燃料在贫氧（2～20%）状态下实现燃烧；与此同时，炉膛内燃烧后的热烟气经过另一个蓄热式燃烧器A排入大气，炉膛内高温热烟气通过蓄热式燃烧器A时，将显热储存在蓄热式燃烧器A内，然后以低于150°C的低温烟气经过换向阀排出。工作温度不高的换向阀以一定的频率进行切换，使两个蓄热式燃烧器处于蓄热与放热交替工作状态，从而达到节能和降低NOX排放量等目的，常用的切换周期为30～200秒。 HTAC技术的优势 节能潜力巨大，节能达10～70%，同时大大缓解了大气的温室气体的排放。 扩展了火焰燃烧区域，火眼的边界几乎扩展到炉膛的边界，从而使得炉膛内温度分布均匀，一方面提高了产品质量，另一方面延长了炉膛寿命。 炉膛的平均温度增加，加强了炉内传热，导致在相同产量情况下，工业炉和锅炉炉膛尺寸可以缩小10～50%；对于相同尺寸的炉子，改造后产品的产量可以提高10%以上，大大降低了设备的造价。 由于火焰不是在燃烧器中产生饿，而是在炉膛空间内才开始逐渐燃烧，因而燃烧噪声低。 采用传统的节能燃烧技术，助燃空气预热温度越高，烟气中NOX含量越大；而采用蓄热式高温空气燃烧技术，在助燃空气预热温度高达近1000°C的情况下，炉内NOX生成量反而大大减少。 炉膛内为贫氧燃烧，使冶金工业炉的钢坯氧化烧损减少。 炉膛内为贫氧燃烧，有利于在炉膛内产生还原焰，可以满足某些特殊工业炉的工艺需要。 HTAC技术可以应用的领域 冶金机械行业的各种推钢式加热炉、步进式加热炉、热处理炉、锻造炉、溶化炉、钢包/中间包烘烤器、均热炉、辐射管燃烧器、罩式炉、高炉热风炉等。 建材行业的各种陶瓷窑炉、各种玻璃窑炉等。 石化行业的各种管式加热炉、裂解炉等。 蒸汽热水动力行业的各种燃油、燃气锅炉。 其它行业的各种工业炉窑。
蓄热式加热炉燃烧技术
目录
• 1.国内外现状 • 2.前 言 • 3.蓄热式燃烧(RCB系统) 工作原理及系统组成
–3.1蓄热烧嘴( RCB 烧嘴) –3.2蓄热室 –3.3换向装置(换向阀) –3.4控制系统
• 4.蓄热式加热炉的优点 • 5.蓄热式加热炉的前景与开发应用 • 6.结 语
1.国内外现状
3.3 换向装置(换向阀)
换向装置是 RCB 系统中重要的组成部 分,其工作可靠性将直接影响到加热炉的 工作性能。换向装置与蓄热室、加热炉 的示意关系如图4。蓄热式加热炉常见的 换向装置有四种, 其工作原理如图5。
图4
换向装置与蓄热室、加热炉示意图
图5
换向原理示意图
图5 (a) 是采用独立的快速截断阀进行换向。这种 方法安全可靠 , 还可实现烧嘴自由组合配对 , 缺点是 阀体较多, 阀位控制回路复杂。图5 (b) 采用四通切 换阀 (CEM ) , 图 5 (c) 是采用双位五通阀进行换向。 这两种方式阀位控制方便, 一对蓄热室只需安装一套 换向阀。当炉子废气中含有腐蚀性污染物时, 换向阀 应采用镀镍或不锈钢材料。图5 (d) 是利用气体引射 原理进行换向, 这种方式只需一台鼓风机, 适合鼓风 量小、气体阻力损失小的场合使用。换向机构可在 2～ 3 s 内同时实现空气、煤气和烟气换向动作。由 一套专门控制系统来实现, 它具有定温换向、定时换 向、超温报警、程序动作和自动保护等一系列功能。 由 于 废 气 进 入 换 向 阀 时 温 度 已 经 很 低 (150 ～ 200 ℃) ,因而换向阀无须采用贵重的耐热材料。
5.蓄热式加热炉的前景与开发应用
以长钢连轧厂为例，现长钢连轧厂加热炉 122m2,燃油三段加热炉，小时产量为6t/h,燃料 油为煤焦油，吨钢油耗为 45kg/t, 焦油价格为 1350 元 /t, 年需焦油费用 1822 万元。如果改为 纯燃高炉煤气蓄热式加热炉，在炉子尺寸不变 的情况下，小时产量可达到 80t/h ，煤气价格 按0.015元/m计，年需费用200万元。改造投资 约需680万元，则年增效益942万元，同时可大 大减少高炉煤气放散，改善环境。
蓄热式烧嘴的介绍
淬火炉采用蓄热式高温空气燃烧技术HTAC（High Temperature Air Combustion），这是目前国内外开始流行的一种革命性的全新燃烧技术，它通过高效蓄热材料将助燃空气从室温预热至前所未有的800℃高温，同时大幅度降低Nox排放量，使排烟温度控制在露点以上、150℃以下范围内，最大限度地回收烟气余热，使炉内燃烧温度更趋均匀。
HTAC技术针对燃料种类或热值的不同，有单蓄热与双蓄热之分。
一般认为油类、高热值煤气及含焦油粉尘的热脏发生炉煤气则只需或只能采用助燃空气单蓄热方式；清洁的低热值燃料（高炉煤气、转炉煤气）可采用双蓄热方式。
例如熔铝炉的平均热效率不到20%，排烟热损失高达50%以上。
虽然大型熔铝炉安装了空气预热器，但由于技术、价格、寿命等原因，通常也只能将空气预热到300℃左右，节能率只有20%左右，仍有30%以上的热量随烟气排放到大气中去，排烟温度普遍在300℃以上。
采用蓄热式高温空气燃烧技术，不但克服了常规熔铝炉的缺点，将余热回收率提高到70%-90%，空气预热到800℃左右，烟气排放温度低于150℃，达到余热回收的极限，而且投资少，见效快。
蓄热式加热炉实质上是高效蓄热式换热器与常规加热炉的结合体，主要由加热炉炉体、蓄热室、换向系统以及燃料、供风和排烟系统构成。
蓄热室是蓄热式加热炉烟气余热回收的主体，它是填满蓄热体的室状空间，是烟气和空气流动通道的一部分。
在加热炉中，蓄热室总是成对使用，一台炉子可以用一对，也可以用几对，甚至几十对。
在国内的一些大型加热炉上，最多用到四十几对。
炉温更加均匀由于炉温分布均匀，加热质量大大改善，产品合格率大幅度提高。
燃料选择范围更大适合轻油、重油、天然气、液化石油气等各种燃料，尤其是对低热值的高炉煤气、发生炉煤气具有很好的预热助燃作用，扩展了燃料的应用范围。
铝熔化燃油单耗指标在60kg/t.A以内。
大幅度节能由于烟气经蓄热体后温度降低到150℃以下（特殊情况下可降至70～80℃），将烟气的绝大部分显热传给了助燃空气，做到了烟气余热的“极限回收”，因此，炉子燃料消耗量大幅度降低。
浅析高温空气燃烧(HTAC)技术
99科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 工 业 技 术高温空气燃烧技术是20世纪90年代发展起来的一种新型燃烧技术,它的特征是烟气余热被最大限度地回收,助燃空气预热到1000℃以上的同时把高温烟气的温度降到200℃以下。
燃料在高温低氧混合气体的环境下与混合气体强烈快速混合燃烧。
高温空气燃烧技术可以实现燃料化学能的高效利用并有效控制燃烧污染物的排放,达到节能与环保的目的,被世人评为理想的黄金燃烧技术。
1 蓄热燃烧技术蓄热式高温空气燃烧技术HTAC(HighTemperature Air Combustion)是目前国内外开始流行的一种革命性的全新燃烧技术,它通过高效蓄热材料将助燃空气从室温预热至1000℃以上,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CO 2和NO X 的排放及降低燃烧噪音,被誉为21世纪关键技术之一。
简单说,就是先将蓄热体加热后,再通入空气,并将空气加热到高温,送入炉内与烟气混合(降低氧气含量,目的是降低氧化氮的含量)后,再与燃料混合燃烧。
要注意的是,蓄热燃烧,蓄热室必须是成对的,其中一个用来加热空气,而另一个被烟气加热。
经过一个周期后,加热空气的蓄热室降温,而被烟气加热的蓄热室却升高温度,这样,通过换向阀,使两个蓄热室作用交换,这时原来是排烟口的,现在变成了烧嘴,而原来是烧嘴的,现在变成了排烟口。
蓄热式燃烧系统组成及其设计原则:蓄热式燃烧系统主要由燃烧器,蓄热体,换向阀,控制系统组组成。
蓄热体是高温空气燃烧技术的关键部件,其主要技术指标如下。
蓄热能力:(1)换热速度;(2)热震稳定性;(3)抗氧化和腐蚀性;(4)压力损失;(5)经济性。
总之,在选择蓄热体材料时,应注意这几方面的问题,这样才能减小压力损失、提高换热速度、降低成本,最终使热效率得到提高。
2 换向阀由于必须在一定的时间间隔内实现频繁的切换,换向阀也成为与余热回收率密切相关的关键件之一。
高温空气燃烧技术
在工业锅炉上的应用
将高温空气燃烧技术应用于传统工业炉的技术改造,对提高锅炉热效率， 减少环境污染 ,降低金属消耗，提高其运行的经济性等具有极其重要的意义 。日本已成功地开发了采用高温空气燃烧的锅炉（ＨＴＡＣ）锅炉，并建造 了示范工厂。与传统的锅炉相比，HTAC锅炉的特点是：①新型锅炉采用高 效蜂窝体可使预热回收率达到80％以上，炉内温度分布均匀，辐射能力因燃 料裂解而明显增强，换热效率显著提高。②由于烟气平均温度提高，使得炉 内辐射换热得以强化；由于省去了常规锅炉的对流换热段，使得体积明显缩 小。③污染显著降低。④能够燃用低热值燃料，不发生点火困难和熄火问题 ，燃料适应性范围扩大。⑤易获得高温高压蒸汽。
在固体废弃物气化工艺上的应用
运用高温空气燃烧技术进行高温煤气化和垃圾等废弃物固体燃 料的气化，是高温空气燃烧技术的一个重要领域。此领域的应用当 首推日本政府启动的 MEET(Multi-staged Enthalpy Extraction Technology ，即“多级焓提取技术”) 新技术开发项目，目前已处 于商业化阶段。它主要包括蒸汽 / 空气重整式（ STAR-MEET ）和 高温空气气化多级焓提取技术（HTAG-MEET）两类系统。
燃烧空气中的氧浓度（体积浓度）
美国有“低氮氧化物喷射”燃烧技术（LNI-Low NOx Injection）
蓄热式燃烧系统的构成
• 燃烧器 形状 • 蓄热体 换向阀 • 控制系统 材质 尺寸
蓄热燃烧关键部件--蓄热体
蓄热体的工作特性是影响高温空气燃烧指标的关键因素之一。热效率、温 度效率、压力损失及波动、使用寿命和清灰难易等都是评价蓄热室中蓄热 体性能的重要指标
意大利具有所谓的“中度与强化的低氧稀释”燃烧技术（MILDModerate and Intensive Low Oxidation Dillution）