燃氣爐中高效蓄熱式燃燒系統(tǒng)HTAC技術(shù)的工作原理及特點
燃氣爐中高效蓄熱式燃燒系統(tǒng)HTAC技術(shù)的工作原理及特點:HTAC的技術(shù)關(guān)鍵是采用高效蓄熱式燃燒系統(tǒng)。燃氣爐中該系統(tǒng)由燃燒室、2組結(jié)構(gòu)相同的蓄熱式燃燒器和1個四通閥組成。燃燒器可對稱布置,亦可集中布置。2組燃燒器對稱布置時的原理,當(dāng)燒嘴A工作時,加熱工件后的高溫廢氣經(jīng)由燒嘴B排出,以輻射和對流方式迅速將熱量傳遞給蓄熱體。煙氣放熱后溫度降至200℃以下,經(jīng)四通閥排出。經(jīng)過一定時間間隔后,切換閥使助燃空氣流經(jīng)蓄熱體B,蓄熱體再將熱量迅速傳給空氣,空氣被預(yù)熱至800℃以上,通過燒嘴B完成燃燒過程。同時,燒嘴A和蓄熱體A轉(zhuǎn)換為排煙和蓄熱裝置。通過這種交替運行方式,可以實現(xiàn)煙氣余熱極限回收和助燃空氣的預(yù)熱。新型的陶瓷蜂窩狀蓄熱體可以達到排氣溫度與被預(yù)熱空氣溫度之間相差50~150℃。
燃氣爐為了降低NOx生成量,采用兩段燃燒法和煙氣自身再循環(huán)法。燒嘴中心是空氣流道,喉部周圍切線方向上供給一次燃料,喉部出口處和空氣流道平行方向上供給二次燃料。一次燃料(比二次燃料少得多)的燃燒屬于富氧燃燒,在高溫條件下會很快完成。燃燒后的煙氣在流經(jīng)優(yōu)化設(shè)計的噴口后,形成高速氣體射流和周圍卷吸回流運動,滲混后爐
內(nèi)含氧濃度可達到5%~15%。大量燃料通過二次燃氣通道平行噴入爐內(nèi),與爐內(nèi)含氧濃度較低的煙氣混合、燃燒。此時,爐內(nèi)不再存在局部熾熱高溫區(qū),形成溫度分布比較均勻的火焰。因此,NOx排放量大大降低。
燃氣爐中HTAC技術(shù)主要是通過高效蜂窩式蓄熱系統(tǒng)來實現(xiàn),其特點如下:
(1) 蓄熱體傳熱速度快,蓄熱能力強,切換時間短,動態(tài)換熱好,壓力損失少。
(2) 進入爐內(nèi)的空氣和燃氣氣流速度快,爐內(nèi)燃料裂解、自燃等燃燒過程加速進行,化學(xué)反應(yīng)速率和燃燒效率提高。
(3) 火焰不是在燃燒器中而是在爐膛空間內(nèi)才開始逐漸燃燒,燃燒噪音低。
(4) 在高溫條件下,只要燃料混合物進入可燃范圍,就可保證爐內(nèi)穩(wěn)定燃燒。
(5) 在高溫低氧環(huán)境中燃燒產(chǎn)生大量裂解,形成大量C2,從而引發(fā)強烈的熱輻射效應(yīng),輻射力增強。
(6) 爐膛溫度分布均勻,燃燒時最高溫度降低,平均溫度大大提高,傳熱效率明顯增大。
(7) NOx和二惡英的生成受抑制,排放量大大減少。
(8) 除蓄熱式燃燒器和爐體外,其他設(shè)備都在低溫端運行。
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