蓄熱燃燒技術又稱高溫空氣燃燒技術,全名稱為:高溫低氧空氣燃燒技術(High Temperature and Low Oxygen Air Combustion-HTLOAC),也作HTAC(High Temperature Air Combustion)技術,也有稱之為無焰燃燒技術(Flameless Combustion)。通常高溫空氣溫度大於1000℃,而氧含量低到什麼程度,沒有人去劃定,有些人說應在18%以下,也有說在13%以下的。
蓄熱燃燒技術原理如圖所示:當常溫空氣由換向閥切換進入蓄熱室1後,在經過蓄熱室(陶瓷球或蜂窩體等)時被加熱,在極短時間內常溫空氣被加熱到接近爐膛溫度(一般比爐膛溫度低50~100℃),高溫熱空氣進入爐膛後,抽引周圍爐內的氣體形成一股含氧量大大低於21%的稀薄貧氧高溫氣流,同時往稀薄高溫空氣附近注入燃料(燃油或燃氣),這樣燃料在貧氧(2-20%)狀態下實現燃燒;與此同時爐膛內燃燒後的煙氣經過另一個蓄熱室(見圖中蓄熱室2)排入大氣,爐膛內高溫熱煙氣透過蓄熱體時將顯熱傳遞給蓄熱體,然後以150~200℃的低溫煙氣經過換向閥排出。工作溫度不高的換向閥以一定的頻率進行切換,使兩個蓄熱體處於蓄熱與放熱交替工作狀態,常用的切換週期為30~200秒。
簡單說,就是先將蓄熱體加熱後,再通入空氣,並將空氣加熱到高溫,送入爐內與煙氣混合(為降低氧氣含量,目的是降低氧化氮的含量)後,再與燃料混合燃燒。
要注意的是,蓄熱燃燒,蓄熱室必須是成對的,其中一個用來加熱空氣,而另一個被煙氣加熱。經過一個週期後,加熱空氣的蓄熱室降溫,而被煙氣加熱的蓄熱室卻升高溫度,這樣,透過換向閥,使兩個蓄熱室作用交換,這時原來是排煙口的,現在變成了燒嘴,而原來是燒嘴的,現在變成了排煙口。
高溫空氣燃燒技術的主要特點是:(1)採用高溫空氣煙氣餘熱回收裝置,交替切換空氣與煙氣,使之流經蓄熱體,能夠在最大程度上回收高溫煙氣的顯熱,即實現了極限餘熱回收;(2)將燃燒空氣預熱1000℃以上的溫度水平,形成與傳統火焰(諸如擴散火焰與預混火焰等)迥然不同的新型火焰型別,創造出爐內優良的均勻溫度場分佈;(3)透過組織貧氧狀態下的燃燒,避免了通常情況下,高溫熱力氮氧化物NOx的大量生成。因此,這項技術在實際應用中,產生了顯著的經濟效益和社會效益。
其主要存在的問題是:(1)由於是項新技術,因此,加熱爐、燃燒器等仍未適應其要求,尚存在設計與操作方面的理論問題。(2)高溫帶來的管道、裝置更易損壞等。(3)蓄熱體結塊、壽命不長等。(4)爐內壓力變化大,造成熱量大量溢位,未能達到實際節能效果。(5)日常維護量、成本增加。等等。
可見,透過十餘年的實踐,已不向原來那樣熱衷於蓄熱燃燒技術了。目前,反對與支援之間的爭論非常紅火。
蓄熱燃燒技術又稱高溫空氣燃燒技術,全名稱為:高溫低氧空氣燃燒技術(High Temperature and Low Oxygen Air Combustion-HTLOAC),也作HTAC(High Temperature Air Combustion)技術,也有稱之為無焰燃燒技術(Flameless Combustion)。通常高溫空氣溫度大於1000℃,而氧含量低到什麼程度,沒有人去劃定,有些人說應在18%以下,也有說在13%以下的。
蓄熱燃燒技術原理如圖所示:當常溫空氣由換向閥切換進入蓄熱室1後,在經過蓄熱室(陶瓷球或蜂窩體等)時被加熱,在極短時間內常溫空氣被加熱到接近爐膛溫度(一般比爐膛溫度低50~100℃),高溫熱空氣進入爐膛後,抽引周圍爐內的氣體形成一股含氧量大大低於21%的稀薄貧氧高溫氣流,同時往稀薄高溫空氣附近注入燃料(燃油或燃氣),這樣燃料在貧氧(2-20%)狀態下實現燃燒;與此同時爐膛內燃燒後的煙氣經過另一個蓄熱室(見圖中蓄熱室2)排入大氣,爐膛內高溫熱煙氣透過蓄熱體時將顯熱傳遞給蓄熱體,然後以150~200℃的低溫煙氣經過換向閥排出。工作溫度不高的換向閥以一定的頻率進行切換,使兩個蓄熱體處於蓄熱與放熱交替工作狀態,常用的切換週期為30~200秒。
簡單說,就是先將蓄熱體加熱後,再通入空氣,並將空氣加熱到高溫,送入爐內與煙氣混合(為降低氧氣含量,目的是降低氧化氮的含量)後,再與燃料混合燃燒。
要注意的是,蓄熱燃燒,蓄熱室必須是成對的,其中一個用來加熱空氣,而另一個被煙氣加熱。經過一個週期後,加熱空氣的蓄熱室降溫,而被煙氣加熱的蓄熱室卻升高溫度,這樣,透過換向閥,使兩個蓄熱室作用交換,這時原來是排煙口的,現在變成了燒嘴,而原來是燒嘴的,現在變成了排煙口。
高溫空氣燃燒技術的主要特點是:(1)採用高溫空氣煙氣餘熱回收裝置,交替切換空氣與煙氣,使之流經蓄熱體,能夠在最大程度上回收高溫煙氣的顯熱,即實現了極限餘熱回收;(2)將燃燒空氣預熱1000℃以上的溫度水平,形成與傳統火焰(諸如擴散火焰與預混火焰等)迥然不同的新型火焰型別,創造出爐內優良的均勻溫度場分佈;(3)透過組織貧氧狀態下的燃燒,避免了通常情況下,高溫熱力氮氧化物NOx的大量生成。因此,這項技術在實際應用中,產生了顯著的經濟效益和社會效益。
其主要存在的問題是:(1)由於是項新技術,因此,加熱爐、燃燒器等仍未適應其要求,尚存在設計與操作方面的理論問題。(2)高溫帶來的管道、裝置更易損壞等。(3)蓄熱體結塊、壽命不長等。(4)爐內壓力變化大,造成熱量大量溢位,未能達到實際節能效果。(5)日常維護量、成本增加。等等。
可見,透過十餘年的實踐,已不向原來那樣熱衷於蓄熱燃燒技術了。目前,反對與支援之間的爭論非常紅火。