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高溫空氣燃燒技在熔鋁爐的應(yīng)用

   日期:2016-12-05     來源:神霧熱能技術(shù)    作者:王汝芳,胡韜    瀏覽:3697    評(píng)論:0    

1 引言

工業(yè)爐窯是指加熱或熔化金屬或非金屬的裝置,加熱或熔化金屬的裝置稱為工業(yè)爐,加熱或熔化非金屬的裝置稱為爐窯。工業(yè)爐窯是工業(yè)加熱的關(guān)鍵設(shè)備,廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè),量大面廣,品種多,同時(shí)工業(yè)爐窯又是高能耗裝備。

工業(yè)爐窯是陶瓷、冶金、建材、石化等過程工業(yè)中至關(guān)重要的熱工裝備,也是能源消耗和環(huán)境污染的主要源頭。目前,全國工業(yè)爐窯年總能耗約占全國總能耗的1/4,占工業(yè)總能耗的60%。

我國大部分工業(yè)爐窯在爐型結(jié)構(gòu)、燃燒系統(tǒng)、熱能利用、絕熱材料、熱工檢測、環(huán)境保護(hù)以及控制系統(tǒng)等方面技術(shù)水平比較滯后,由此而造成產(chǎn)品綜合能耗高、環(huán)境污染較嚴(yán)重、產(chǎn)品存在質(zhì)量缺陷等諸多問題。因此在工業(yè)爐窯制造行業(yè)中,大力進(jìn)行工業(yè)爐窯節(jié)能減排共性技術(shù)研究與應(yīng)用具有重大意義。

工業(yè)爐窯既是燃燒設(shè)備又是傳熱設(shè)備,顯然,燃燒和傳熱對熱利用起至關(guān)重要的作用。爐窯的熱工過程包括內(nèi)部熱交換,外部熱交換,燃燒過程和窯內(nèi)氣體流動(dòng)過程。燃燒過程直接影響到產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量和燃料消耗。提高爐窯熱工性能的前提條件是改進(jìn)燃燒過程并提高燃燒效率。其實(shí)質(zhì)是燃燒技術(shù)的應(yīng)用,因此應(yīng)分析、掌握爐窯燃燒的特點(diǎn),合理組織氣體的流動(dòng)過程和燃料燃燒過程。

近10年來,我國工業(yè)爐窯的生產(chǎn)和節(jié)能技術(shù)進(jìn)步成績顯著,但與國際水平相比仍有差距。我國工業(yè)爐窯的熱效率平均為30%左右,而國際水平則為50%以上。由此可見,我國工業(yè)爐窯的節(jié)能潛力很大,必須大力推廣生產(chǎn)上行之有效的成熟技術(shù)。

在工業(yè)爐窯燃燒技術(shù)節(jié)能方面有高溫空氣燃燒技術(shù)、富氧燃燒技術(shù)等。通過將這些先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)爐窯中,可顯著提高燃燒熱效率,取得一定的節(jié)能降耗效果。

蓄熱式燒嘴成對布置,相對的兩個(gè)燒嘴為一組(A、B燒嘴)。從鼓風(fēng)機(jī)出來的常溫空氣由換向閥切換進(jìn)蓄熱式燒嘴A后,在流過蓄熱式燒嘴A陶瓷小球蓄熱體時(shí)被加熱,常溫空氣被加熱到接近爐膛溫度(一般為爐膛溫度的80%~90%)。被加熱后的高溫空氣進(jìn)入爐膛后,卷吸周圍爐內(nèi)的煙氣形成一股含氧量大大低于21%的稀薄貧氧高溫氣流,貧氧高溫空氣與注入的燃料混合,實(shí)現(xiàn)燃料在貧氧狀態(tài)下燃燒;與此同時(shí),爐膛內(nèi)的熱煙氣經(jīng)過蓄熱式燒嘴B排出,高溫?zé)釤煔馔ㄟ^蓄熱式燒嘴B時(shí)將顯熱儲(chǔ)存在蓄熱式燒嘴B內(nèi)的蓄熱體內(nèi),然后以低于150℃的低溫?zé)煔饨?jīng)過換向閥排出。當(dāng)蓄熱體儲(chǔ)存的熱量達(dá)到飽和時(shí)進(jìn)行換向,蓄熱式燒嘴A和B變換燃燒和蓄熱工作狀態(tài),如此周而復(fù)始,從而達(dá)到節(jié)能和降低NOX排放量等目的。

工業(yè)爐窯技術(shù)總體發(fā)展趨勢為:[1]

(1)調(diào)整燃料結(jié)構(gòu)。盡管煤炭在相當(dāng)階段內(nèi)仍是我國的主力能源,但其既污染嚴(yán)重,又不利于實(shí)施高溫空氣燃燒技術(shù)。所以用煤制發(fā)生爐煤氣等取代煤作為燃料,是我國工業(yè)爐節(jié)能發(fā)展的戰(zhàn)略性方向。

(2)進(jìn)一步開發(fā)、完善先進(jìn)的燃燒技術(shù),提高工業(yè)爐窯燃燒性能。大力完善和推廣包括高溫空氣燃燒技術(shù)在內(nèi)的先進(jìn)燃燒技術(shù)仍是當(dāng)前和今后我國工業(yè)爐窯節(jié)能降耗的發(fā)展方向。

2 高溫空氣燃燒技術(shù)[2][3][4][5][6]

由工業(yè)爐窯排出的高溫廢氣中回收廢熱,是減少燃料消耗的重要手段之一。日本等國開發(fā)出的HTAC技術(shù),往往要求應(yīng)用于燃燒高發(fā)熱值燃料,如天然氣和焦?fàn)t煤氣的爐窯上。但在中國的大多數(shù)鋼鐵企業(yè)內(nèi),用于各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的熱工爐窯多數(shù)使用廠內(nèi)的煉鐵高爐煤氣、煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣、發(fā)生爐煤氣和混合煤氣。為了充分利用鋼廠內(nèi)部副產(chǎn)的這些中低熱值的燃料,并改進(jìn)這些燃料在不同爐窯中應(yīng)用時(shí)的熱工條件,上世紀(jì)90年代,國內(nèi)一些企業(yè)將陶瓷球式的蓄熱換向燃燒技術(shù)應(yīng)用于鋼(坯)材加熱爐窯的改造,并獲得較好的節(jié)能效果。但這種陶瓷球式的蓄熱換向系統(tǒng),存在設(shè)備過于龐大、熱回收率不夠高、燃燒火焰局部溫度過高引起NOx排放量增大等不足。

上世紀(jì)90年代末,北京神霧公司對蜂窩體蓄熱和低氧氣氛下的燃燒技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的調(diào)查研究,并在北京組織了一次高溫低氧空氣燃燒技術(shù)的學(xué)術(shù)講座,邀請了日美學(xué)者吉田邦夫、保田力、古普塔、長古川敏明和日本鋼管現(xiàn)場工程技術(shù)人員參與技術(shù)交流和討論。報(bào)告者介紹了HTAC的工作原理和在日本一些爐窯上的應(yīng)用效果。討論中發(fā)現(xiàn),HTAC在日本工業(yè)企業(yè)中使用時(shí)要求較清潔的高熱值氣體燃料,只能應(yīng)用于燃燒天然氣和焦?fàn)t煤氣的爐窯上。因此,在多數(shù)中國企業(yè)加熱爐窯上應(yīng)用HTAC技術(shù),還有待進(jìn)行新的相關(guān)技術(shù)開發(fā)。

北京神霧公司隨后投入人力物力對燃燒中低發(fā)熱值燃料的加熱爐窯廢氣熱回收采用新型蓄熱換向的相關(guān)技術(shù)和裝備,以及在不同爐窯內(nèi)的燃燒控制技術(shù),進(jìn)行了研究和開發(fā)。這些研究和開發(fā)取得了重大進(jìn)展,迄今已有400臺(tái)爐窯和燃燒裝置(包括5臺(tái)國外冶金企業(yè)的爐窯)采用神霧公司開發(fā)的HTAC技術(shù)和裝備進(jìn)行了改造,很多燃燒低熱值燃料的爐窯上采用了空氣和煤氣同時(shí)預(yù)熱的系統(tǒng)。平均節(jié)能效率達(dá)到了30%,同時(shí)大大降低了CO2等的排放。

圖1為單一空氣預(yù)熱的HTAC系統(tǒng)工作原理的示意圖。

 HTAC 系統(tǒng)的蓄熱式熱回收和燃燒過程的工作原理

圖1  HTAC 系統(tǒng)的蓄熱式熱回收和燃燒過程的工作原理

風(fēng)機(jī)鼓入的常溫空氣經(jīng)由換向閥進(jìn)入圖1右側(cè)的蓄熱室,在通過蓄熱體時(shí)被加熱到1000℃以上,預(yù)熱后的高溫空氣由噴嘴噴入爐膛的燃燒產(chǎn)物中,具有一定噴吹速度和方向的熱空氣流股先與燃燒產(chǎn)物混合,而受到稀釋。在燃燒區(qū)域,噴入的燃料與稀釋后的空氣(含氧量大大低于21%)進(jìn)行燃燒。這種燃燒過程可以顯著改善火焰組織和爐膛內(nèi)的溫度分布,提高燃燒產(chǎn)物的傳熱性能,降低NOx的產(chǎn)生量。JIFMA(日本燃燒協(xié)會(huì))報(bào)導(dǎo)說:HTAC方法在各種爐窯上使用時(shí),可以節(jié)能30%,并將NOx的排出量降到100ppm以下。

高溫空氣燃燒技術(shù)的誕生使得工業(yè)爐窯內(nèi)部溫度分布均勻化問題、溫度的自動(dòng)控制手段問題、強(qiáng)化傳熱問題、火焰燃燒范圍的擴(kuò)展問題及火焰燃燒機(jī)理的改變等問題有了新的解決措施。

采用高溫空氣燃燒技術(shù)的爐窯因降低排煙溫度,燃料能量利用率接近90%,與煙氣不回收的爐窯相比可節(jié)能60%,減少60%溫室氣體CO2的排放量;與常規(guī)煙氣回收的爐窯相比可節(jié)能30%~40%,減少溫室氣體CO2排放量30%~40%。因而具有良好的節(jié)能減排效果。

此外,采用高溫空氣燃燒技術(shù)的爐窯還有其他一些優(yōu)點(diǎn):在高溫加熱爐中可以使用低熱值燃料(如高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣等);貧氧燃燒,有利于在窯內(nèi)產(chǎn)生還原氣氛,滿足某些特殊工業(yè)爐窯的需要;被加熱產(chǎn)品質(zhì)量提高;相同生產(chǎn)率的爐窯尺寸減少,節(jié)約投資等。

結(jié)合我國的實(shí)際情況,HTAC是21世紀(jì)我國工業(yè)爐窯燃燒領(lǐng)域研究開發(fā)的方向之一。

3 空氣、煤氣雙蓄熱燃燒技術(shù)在熔鋁爐上的應(yīng)用

3.1 國內(nèi)熔鋁爐能耗狀況          

    鋁加工熔煉生產(chǎn)是鋁加工行業(yè)能源及材料消耗最大的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。熔化速率、噸鋁能耗是熔爐兩個(gè)最基本的能力指標(biāo)。

    在國內(nèi)鋁冶煉及鋁加工行業(yè)的熔鋁爐,使用傳統(tǒng)的燃燒技術(shù)其熱量單耗一般在72萬大卡/噸鋁左右(折合天然氣84立方,柴油73公斤,發(fā)生爐煤氣580立方,焦?fàn)t煤氣180立方);在國外,熱量單耗一般低于53萬大卡/噸鋁。因此,國內(nèi)熔鋁爐的節(jié)能潛力很大。

    鋁熔煉技術(shù)的實(shí)質(zhì)就是要通過合理的爐型設(shè)計(jì)及燃燒配置,實(shí)現(xiàn)以最小的能源消耗獲取最大的鋁熔化速率,從而達(dá)到熔爐設(shè)備利用率、能源利用率、材料利用率最優(yōu)化的目的。

    合理的配置及使用蓄熱式燒嘴技術(shù),熔爐熱效率可提高到65%以上。

空氣、發(fā)生爐煤氣雙蓄熱式燃燒系統(tǒng)在冶金行業(yè)已經(jīng)得到廣泛推廣應(yīng)用,其節(jié)能效果顯著??諝鈫涡顭崾饺紵到y(tǒng)在有色冶金行業(yè)已開始推廣應(yīng)用,其節(jié)能效果也得到認(rèn)可。北京神霧公司率先將空氣、發(fā)生爐煤氣雙蓄熱式燃燒系統(tǒng)應(yīng)用于熔鋁爐,與山東富海實(shí)業(yè)股份有限公司合作,建成國內(nèi)第一座雙蓄熱式熔鋁爐。從目前的應(yīng)用情況來看,節(jié)能效果顯著。

3.2 16噸熔鋁爐及雙蓄熱式燃燒器技術(shù)性能

熔化爐爐膛溫度:1100°C;

鋁液溫度:720°C~780℃

燃    料:發(fā)生爐煤氣

低位發(fā)熱值:(1250~1450)×4.18kJ/Nm3

爐膛尺寸:φ4300mm?2066mm

熔池深度:650mm

熔體溫差:≤±5℃

最大燃料消耗量:1600m3/h(970.92×104kJ/h)

裝料方式:揭蓋式頂加料

熔化速率:4t/h;

能耗:209.25×104kJ/t·Al(345m3/h)

燃料節(jié)省率:40%(與普通燃燒系統(tǒng)相比,計(jì)算值)

雙蓄熱式熔化爐結(jié)構(gòu)見圖2。

雙蓄熱式熔化爐結(jié)構(gòu)

圖2 雙蓄熱式熔化爐結(jié)構(gòu)

3.3  空氣 、煤氣雙蓄熱燃燒系統(tǒng)

采用蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)(HTAC),將空氣、煤氣溫度同時(shí)預(yù)熱到比爐膛溫度低50~150℃,大約在800℃左右,排煙溫度<150℃,可最大限度地利用煙氣余熱,降低燃耗,提高熔化爐的熱效率;同時(shí)可降低CO2和NOx的排放量。

燃燒器采用陶瓷小球作蓄熱體,空氣蓄熱室和煤氣蓄熱室采用分離結(jié)構(gòu),空、煤氣沒有互竄的危險(xiǎn)。還原性氣氛有利于防止氧化燒損;雙蓄熱式燃燒器結(jié)構(gòu)緊湊,火焰燃燒性能較好,每個(gè)燃燒器前設(shè)置空氣調(diào)節(jié)閥門和煤氣調(diào)節(jié)閥門,可以調(diào)節(jié)單個(gè)燒嘴負(fù)荷,也可以關(guān)閉單個(gè)燒嘴;使加熱溫度的調(diào)節(jié)和控制靈活、方便。雙蓄熱式燃燒器結(jié)構(gòu)見圖3。

雙蓄熱式燃燒器結(jié)構(gòu)

圖3 雙蓄熱式燃燒器結(jié)構(gòu)

3.4 應(yīng)用狀況和效益分析

空氣、煤氣雙蓄熱式燃燒器技術(shù)首次應(yīng)用在熔鋁爐上并獲成功,填補(bǔ)了在熔鋁爐上使用發(fā)生爐煤氣雙蓄熱式燃燒技術(shù)的空白,是一項(xiàng)革命性的新嘗試。

3.4.1 經(jīng)濟(jì)效益分析

熔鋁爐采用空氣、煤氣雙預(yù)熱(空氣預(yù)熱溫度900°C,煤氣預(yù)熱溫度900°C);運(yùn)行中實(shí)測燃料噸鋁消耗量210.38×104kJ/t·Al ;煙氣中氧濃度低,鋁的氧化燒損率小。如果每立方米煤氣的綜合成本按0.283元/ m3計(jì)算。則噸鋁燃料費(fèi)用為98.1元。

表1 不同燃料、不同形式熔鋁爐經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對照

     項(xiàng)目

指標(biāo)

0#柴油

(單蓄熱式)

廢柴油

(非蓄熱式)

冷煤氣

(雙蓄熱式)

熱煤氣

(非蓄熱式)

天然氣

(單蓄熱式)

熱值

4.2687×104kJ/kg

4.158×104kJ/kg

5231.25-6068.25kJ/Nm3

5231.25-6068.25kJ/Nm3

3.55725×104kJ/ Nm3

成品能耗

50-60kg/T.Al

80-90kg/T.Al

110-130kg.煤/T.Al

180-210kg.煤/T.Al

80-90 Nm3/ T.Al

燃料單價(jià)

5.8元/kg

3.8元/kg

1元/kg(各地煤價(jià)相差較大以本地到貨價(jià)為準(zhǔn))

1元/kg

2.6元/ Nm3

燃料成本

290-340元/噸.成品

304-342元/噸.成品

110-130元/噸.成品

180-210元/噸.成品

208-234元/噸.成品

冷煤氣雙蓄熱式燃燒系統(tǒng),由于其排煙溫度<150℃,從而使得其后續(xù)的煙塵凈化系統(tǒng)更為簡便易行。從燃料成本看,冷煤氣雙蓄熱式燃燒系統(tǒng),大大降低了鋁加工產(chǎn)品的加工成本,使得鋁加工產(chǎn)品的市場競爭力大為提高。

3.4.2 環(huán)保效益分析

雙預(yù)熱蓄熱式熔鋁爐采用潔凈煤氣作燃料。潔凈煤氣成分參數(shù)見下表。

表2 潔凈煤氣主要指標(biāo)

煤氣成份

CO

H2

CH4

CO2

N2

O2

H2S

焦油、輕油、灰塵等雜質(zhì)

%

25~30

0~14

2~3

4~5

45~50

0.2~0.8

0.05

≤50㎎/Nm3

雙蓄熱式熔鋁爐因采用潔凈煤氣作燃料,每年減少粉塵排放70噸,減少SO2排放28噸。燒嘴采用局部煙氣再循環(huán)技術(shù),NOX排放也有所降低。

    傳統(tǒng)的熔鋁爐燃燒系統(tǒng)均采用非蓄熱式或單蓄熱式。非蓄熱式熔鋁爐其排煙溫度在500~1000℃之間,不但浪費(fèi)大量的能源,還增加了SO2、NOX等酸性氣體的排放,同時(shí)增加了其后續(xù)的環(huán)保治理難度;單蓄熱式熔鋁爐由于燃料未經(jīng)預(yù)熱,蓄熱室的進(jìn)氣量與排氣量存在不平衡,需增加輔助排煙管道,從而使總體排煙溫度升高,也相應(yīng)地浪費(fèi)了一部分能源,增加了其后續(xù)的環(huán)保治理難度。

4 高溫空氣燃燒技術(shù)的最新研究進(jìn)展[7]

4.1 蓄熱式輻射管

目前中國90%的熱處理爐均采用電能加熱,熱利用效率只有29%,遠(yuǎn)低于40~50%的國際水平。在當(dāng)前電能供應(yīng)較緊的情況下,采用燃?xì)馀湟愿邷乜諝馊紵夹g(shù)被認(rèn)為是改善中國熱處理工業(yè)能源結(jié)構(gòu)的有效途徑。為適應(yīng)這一形勢,神霧公司近期開發(fā)出一種采用HTAC技術(shù)的W-型輻射燃燒管(圖4)。這種W-型輻射燃燒管已應(yīng)用于天津一家鋼鐵公司內(nèi)小時(shí)處理量為35噸鍍鋅彩板的無氧化退火爐。用戶報(bào)告稱,采用圖4所示W(wǎng)-型輻射燃燒管后,熱處理爐的熱效率達(dá)到80%以上,與原用電加熱方式比較,可節(jié)能30~40%,爐膛內(nèi)溫度的不均勻性減少到≤10℃,燃燒廢氣排放溫度≤150℃。

 神霧公司熱處理爐用W-型蓄熱式燃燒輻射管結(jié)構(gòu)示意

圖4 神霧公司熱處理爐用W-型蓄熱式燃燒輻射管結(jié)構(gòu)示意圖

4.2 蓄熱式煤基直接還原轉(zhuǎn)底爐

HTAC燒嘴的另一個(gè)有應(yīng)用前景的爐窯是用于煤基直接還原轉(zhuǎn)底爐。

在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)爐料加熱升溫和還原反應(yīng)要吸收大量熱量,工藝爐溫要求1300℃以上,國外同類爐子均采用高熱值煤氣(天然氣)做燃料,國內(nèi)條件難以滿足。

神霧公司采用自有的蓄熱式燒嘴燃燒技術(shù),利用從爐子排出的廢氣預(yù)熱助燃空氣,可使燒低熱值煤氣的實(shí)際爐溫達(dá)到1400℃以上,使?jié)M足工藝要求爐溫的問題得到解決。且廢氣溫度可降到200℃以下,實(shí)現(xiàn)了廢氣余熱的極限回收。

圖5所示為神霧公司開發(fā)的煤基直接還原轉(zhuǎn)底爐燃燒系統(tǒng)工作原理示意圖[8]。圖5(a)為爐體結(jié)構(gòu)和燃燒系統(tǒng)工作方式的示意圖,圖5(b)為模擬分析爐內(nèi)反應(yīng)過程所作的氣相流場計(jì)算結(jié)果。在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)采用HTAC燒嘴除可以提供良好的爐內(nèi)熱工和還原過程所需的條件外,礦石的還原過程還可以通過不同爐段燃燒條件的調(diào)節(jié)進(jìn)行控制。這種燃燒技術(shù)所創(chuàng)造的節(jié)能條件,有可能大大增加轉(zhuǎn)底爐在紅土鎳礦、釩鈦磁鐵礦、含鋅粉塵、冶金渣等直接還原生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)可行性。

神霧公司煤基直接還原的轉(zhuǎn)底爐燃燒系統(tǒng)工作原理示意圖

流場計(jì)算

(a)燃燒系統(tǒng)

(b) 流場計(jì)算

圖5 神霧公司煤基直接還原的轉(zhuǎn)底爐燃燒系統(tǒng)工作原理示意圖

1– 煤氣進(jìn)入; 2–空氣進(jìn)入; 3–備用空氣進(jìn)入;      - 煙氣排出

4.3 蓄熱式熔煉爐

目前,實(shí)現(xiàn)渣鐵熔分的工藝主要是埋弧爐熔煉工藝,而埋弧爐熔煉工藝需要消耗大量的電。在礦山附近,由于工業(yè)基礎(chǔ)較差,缺乏電力供應(yīng),使用埋弧爐熔煉工藝受到了制約。同時(shí),如果建電廠,耗費(fèi)巨大。因此,為了完善轉(zhuǎn)底爐—熔煉爐工藝,神霧公司研究開發(fā)了蓄熱式熔煉爐工藝。工藝流程見圖6。

神霧公司蓄熱式熔煉爐工藝流程

圖6 神霧公司蓄熱式熔煉爐工藝流程

4.4 蓄熱式玻璃爐窯

玻璃是我國建材工業(yè)的主要產(chǎn)品,它是以熔窯為主進(jìn)行生產(chǎn)的能耗較高的產(chǎn)業(yè),它的生產(chǎn)和發(fā)展都受到能源供應(yīng)的制約。另外,產(chǎn)品質(zhì)量好壞和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益高低都與爐窯技術(shù)水平有著直接的關(guān)系。玻璃工業(yè)能耗主要為熔窯消耗,浮法工藝的玻璃廠能耗的80%是熔窯燃料消耗。國內(nèi)平板玻璃熔窯能耗高,節(jié)能潛力也很大。

我國玻璃工業(yè)產(chǎn)能已連續(xù)多年高居世界首位。我國玻璃工業(yè)熔窯節(jié)能潛力是很大的。大力提倡玻璃熔窯節(jié)能,是我國玻璃爐窯科學(xué)工作者和企業(yè)的共同責(zé)任。玻璃爐窯節(jié)能新技術(shù)的開發(fā)和推廣,將引領(lǐng)玻璃工業(yè)完成“工業(yè)企業(yè)普遍節(jié)能20%”的節(jié)能減排目標(biāo),具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

目前,工業(yè)發(fā)達(dá)國家玻璃熔窯的熱效率一般在30%~40%,我國玻璃熔窯的熱效率平均只有25%~35%。燃料在玻璃制造成本中,已超過1/3的比重,能源價(jià)格的不斷攀升,已經(jīng)在嚴(yán)重影響著行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此,利用發(fā)生爐煤氣代替目前的主要燃料重油、天然氣等有很大的市場應(yīng)用前景。

圖7是神霧公司發(fā)明的低熱值燃料玻璃爐窯節(jié)能燃燒裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。

神霧公司低熱值燃料玻璃爐窯節(jié)能燃燒裝置結(jié)構(gòu)原理圖

圖7 神霧公司低熱值燃料玻璃爐窯節(jié)能燃燒裝置結(jié)構(gòu)原理圖

5 結(jié)論

當(dāng)前,能源的應(yīng)用日趨緊張,而能源的價(jià)格不斷上漲,節(jié)能降耗已越來越成為國際國內(nèi)爐窯技術(shù)的發(fā)展方向,它不僅可以降低成本,更能增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。中國工業(yè)領(lǐng)域面臨的重大挑戰(zhàn)之一是要求大幅降低能耗和減少污染物排放。高溫空氣燃燒技術(shù)(HTAC)為中國企業(yè)內(nèi)大量的燃燒爐窯的節(jié)能提供了一個(gè)機(jī)會(huì)。本文重點(diǎn)闡述了雙蓄熱式熔鋁爐的技術(shù)性能、實(shí)施措施及其技術(shù)特點(diǎn);并對雙蓄熱式熔鋁爐的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益進(jìn)行了評(píng)述。實(shí)踐表明,采用空氣、發(fā)生爐煤氣雙蓄熱式燃燒系統(tǒng)的熔鋁爐具有高效、節(jié)能和低污染等優(yōu)越性,是對傳統(tǒng)熔鋁爐的改進(jìn),具有廣闊的開發(fā)和推廣應(yīng)用前景。HTAC技術(shù)在新的工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的開發(fā)研究受到重視,在新型輻射管、煤基直接還原轉(zhuǎn)底爐、熔煉爐及玻璃爐窯等的開發(fā)應(yīng)用上已取得進(jìn)展。北京神霧公司在系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上開發(fā)出空氣、煤氣雙預(yù)熱的燃燒系統(tǒng),并將空氣、發(fā)生爐煤氣雙蓄熱式燃燒器技術(shù)成功應(yīng)用在熔鋁爐上。應(yīng)用實(shí)踐表明,發(fā)生爐煤氣雙蓄熱式燃燒技術(shù)是成熟的。北京神霧公司研制開發(fā)的組合式雙蓄熱式燃燒系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)生爐煤氣雙預(yù)熱,節(jié)能效果顯著,同時(shí)減少氧化燒損,提高產(chǎn)品加熱質(zhì)量,提高加熱效率,減少CO2和NOx污染物排放。該技術(shù)具有廣闊的市場應(yīng)用前景。

高溫空氣燃燒技術(shù)作為一項(xiàng)節(jié)能降耗新技術(shù),可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)爐窯,并可顯著改善各工業(yè)行業(yè)的能源結(jié)構(gòu)和效率。

 

 
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