【科普】蓄热式低氮燃烧技术专题知识讲堂（上篇）

蓄热式燃烧技术（简称“HTAC”技术）是工业领域重要的节能技术。在我国兴起于2001年初，经过10年左右的发展与改进该技术已经相当成熟，目前国内的各大钢铁厂、化工厂、铝业、玻璃厂、电厂等主要的大型工业企业已经成功应用该新型节能技术，蓄热式燃烧技术的成功应用给我国节能环保事业带来了革命性的变革。

其原理是通过陶瓷蓄热体直接与烟气换热，从而最大限度的回收烟气中的热焓，比普通烧嘴节约燃料30%以上。

1、蓄热式燃烧工艺概述：

一套简单的蓄热式燃烧系统设备包括：

一对燃气蓄热式烧嘴（包含2只点火小烧嘴）、助燃风系统、燃气系统、排烟系统、压缩空气系统、电气控制系统等。

HTAC工作原理如下：

此图仅供参考

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，在经过蓄热式烧嘴B陶瓷球时被加热，在极短的时间内常温空气被加热到接近炉膛温度（一般比炉温低100～200℃），被加热的高温热空气进入炉膛后，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，同时向稀薄高温空气附近注入燃气，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烧嘴A排入大气，炉膛内高温热烟气通过蓄热式烧嘴A时，将显热储存在蓄热小球内，然后以低于150℃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，从而达到节能目的，常用的切换周期为30～200秒。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，可被充分回收利用。

2、蓄热式烧嘴

蓄热式烧嘴分为单蓄热式烧嘴和双蓄热式烧嘴两种形式。本篇主要介绍单蓄热式烧嘴及相关配套系统。

蓄热式烧嘴一般由空气接口、蓄热室、蓄热体、烧嘴砖、燃气喷枪组件、点火烧嘴等部件组成。

蓄热式烧嘴采用耐火材料与钢材相结合的制造工艺，既具备防止1000℃以上烟气侵蚀和耐温隔热性能，又满足安装使用时的强度要求。

蓄热室主要用来存放蓄热体。

烧嘴砖是形成火焰形状和使燃料与空气汇集的重要部件，需要具备优异的耐火强度性能。

点火烧嘴是蓄热式燃烧系统中维持高点火成功率的关键保障部件。

根据加热炉烟气洁净程度的不同，单蓄热式烧嘴内部的蓄热体材料又分为陶瓷蜂窝体和陶瓷小球两种形式。

3、蓄热式燃烧系统特点

• 采用成对的蓄热式烧嘴；
• 采用独立的蓄热式脉冲控制系统；
• 对烟气余热回收达到极限，排烟温度小于等于150℃；
• 与常规的烟气回收的炉子相比，可节能20～30%；
• 炉内温度均匀，熔炼效率提高；
• 低热值燃料也可以满足高炉温需求。

4、传统蓄热式燃烧技术的缺点

目前蓄热式燃烧技术因其优异的节能效果广泛应用于钢铁行业轧钢加热炉和板带加热炉、机械行业锻造加热炉和热处理炉以及铝行业铝熔炼炉，以天然气为燃料的加热炉烟气中氮氧化物排放值一般在300毫克/立方米以上。随着国家和地方政府对工业企业大气污染物排放日益严格的控制，蓄热式燃烧技术能否继续发展下去，能否出现一种节能与排放双兼顾的燃烧设备。在时代与市场的呼唤下，蓄热式低氮型烧嘴应运而生，下篇内容我们将结合泷涛环境的以往项目重点介绍。