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蓄熱式高溫空氣燃燒的關(guān)鍵設(shè)備

文章出處:江蘇鳳谷節(jié)能科技有限公司www.dnbgl.com責(zé)任編輯:江蘇鳳谷節(jié)能科技有限公司www.dnbgl.com人氣:-發(fā)表時(shí)間:2016-11-27 08:15【

蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備主要包括:蓄熱體、換向閥及其換向時(shí)間等。

(1)蓄熱體。蓄熱體是高溫空氣燃燒技術(shù)中最為關(guān)鍵的部件,也是最具技術(shù)含量和體現(xiàn)工業(yè)制造水平的部件。由于蓄熱體是在與燃燒空氣或高溫燃燒廢氣進(jìn)行直接接觸的過程中作為熱交換器而發(fā)揮作用的。因此,要求具有較大的傳熱面積和耐久性能。另外由于是裝在燒嘴內(nèi),因此,體積小和重量輕也是重要的。除此之外,也必須是在達(dá)到使用年限后廢棄的時(shí)候不會污染環(huán)境的材料。

蓄熱材料經(jīng)歷了由格子磚小球蜂窩體的進(jìn)步,由格子磚到小球的提高使得蓄熱式燃燒技術(shù)得以真正的實(shí)現(xiàn),而小球到蜂窩體的提高使得蓄熱式燃燒技術(shù)最終得到了完善。

20世紀(jì)80年代初英國開發(fā)成功的陶瓷球蓄熱系統(tǒng),大大超過了管式換熱系統(tǒng)的廢熱利用效率,但仍存在Nox高、蓄熱效率較低和設(shè)備笨重等缺點(diǎn)。為克服這些問題,NKK公司與日本工業(yè)爐公司研究開發(fā)出了一種高性能蜂窩狀蓄熱體,該蓄熱體比表面積大。因此,重量僅是球狀蓄熱體的約十分之一,體積僅約為五分之一。另外還由于廢氣的通路呈直線且廢氣的通過接觸面積也大,因此不易發(fā)生由于廢氣中粉塵造成的堵塞,壓力損失相應(yīng)也小。在達(dá)到使用年限后廢棄的時(shí)候也不會污染環(huán)境,廢棄的重量也只是球狀蓄熱體的十分之一左右。陶瓷小球和蜂窩體兩種蓄熱體材料性能比較見表2。

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(2)換向閥及其換向時(shí)間。在HTAC技術(shù)中,由于必須在一定的時(shí)間間隔內(nèi)實(shí)現(xiàn)空氣與煙氣的頻繁切換,因此,換向閥是其關(guān)鍵部件之一。

目前使用的換向閥主要有:五通換向閥、直通式四通換向閥和旋轉(zhuǎn)式四通換向閥等洶瑚]。傳統(tǒng)的二位五通換向閥閥位變換是靠空氣或電力驅(qū)動(dòng),一根閥桿有兩塊閥板,交替開閉不同氣體通道,達(dá)到換向目的。這種閥體積龐大,采用集中換向,管路系統(tǒng)復(fù)雜。

旋轉(zhuǎn)式四通換向閥是角位移閥,不管管道直徑多大,閥桿旋轉(zhuǎn)90。就能達(dá)到換向目的,所以此閥體積小,動(dòng)作十分靈活;另外此閥的特殊密封結(jié)構(gòu),大大改善了其密封性能,使用壽命比較長。

直通式(升降開閉式)四通換向閥用一只閥代替了四只閥,使整個(gè)換向系統(tǒng)集中簡捷,該閥共有4個(gè)氣體通道,換向時(shí)靠氣缸或液壓缸帶動(dòng)兩根閥桿升降,閥桿上的閥板用以開閉不同氣體通道,完成空氣(燃?xì)?煙氣的換向。這種閥相對較小,采用分散控制方式,使操作更加靈活,從而實(shí)現(xiàn)對爐溫的精確控制并可達(dá)到均衡的爐溫。

換向裝置的切換時(shí)間影響陶瓷蜂窩體的溫度效率和熱效率,同時(shí)對爐溫波動(dòng)幅度和火焰燃燒狀況也有很大影響,因此需要確定合適的換向時(shí)間。一方面,換向時(shí)間增加后,蓄熱體的蓄熱量會增加,蓄熱體的溫度相應(yīng)升高,進(jìn)而強(qiáng)化了放熱階段冷空氣與蓄熱體的對流換熱,可促進(jìn)余熱回收率的升高。另一方面,換向時(shí)間的增加將使流過蓄熱體的空氣總質(zhì)量不斷升高,在蓄熱量一定的情況下,單位質(zhì)量的空氣所能帶走的熱量必然降低,就不能維持較高的余熱回收率水平,所以選取合適的換向時(shí)間是非常重要的。由于經(jīng)過換熱后的煙氣溫度很低,所以對換向閥的材料無特殊要求。但是,因?yàn)閾Q向次數(shù)頻繁,煙氣中含有的微小粉塵會對頻繁動(dòng)作的部件構(gòu)成磨損,所以要求換向閥應(yīng)有較長的工作壽命和工作可靠性。


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