蓄热式燃烧技术目前存在的几点不足(分享)
蓄热燃烧蓄热体的应用现状与发展趋势
3中国科学院广州能源研究所所长基金(0807z3)收稿日期:2009-01-19张建军(1973- ),工程师;510640广东省广州市。
蓄热燃烧蓄热体的应用现状与发展趋势3张建军1,2 邹得球1,2 肖 睿1 黄 冲1 冯自平1(11中科院广州能源研究所,21中科院研究生院)摘 要 介绍了蓄热燃烧技术和蓄热体的发展与使用现状。
陶瓷-金属蜂窝蓄热体在保留蜂窝陶瓷蓄热体优点的同时,克服了使用寿命短的缺点,为高温空气燃烧技术在不同的应用场合提供了更多的选择,是工作温度在1300℃以下的高温空气燃烧系统理想的蓄热体。
关键词 蓄热燃烧技术 蓄热体 金属蜂窝Appli ca ti on and develop m en t of regenera tor ma ter i a l of HTACZhang J ianjun 1,2 Z ou Deqiu 1,2 Xiao Rui 1 Huang Chong 1 Feng Zi p ing1(11Guangzhou I nstitute of Energy Conversi on,Chinese Acade my of Sciences,21Graduate School,Chinese Acade my of Sciences )Abstract The devel opment and app licati on of high te mperature air combusti on and regenerat or mate 2rial were intr oduced .Cera m ic 2metal honeycomb combined regenerat or retains many advantages of ce 2ra m ic honeycomb regenerat ors,als o can avoid the disadvantage of short 2lived .It can p r ovide morechoice for HT AC used in different occasi on .Cera m ic 2metal combined regenerat or is the best choicewhen the temperature of HT AC is less than 1300degrees .Keywords HT AC regenerat or material metal honeycomb 我国经济高速发展的同时也消耗了大量能源,给环境带来了很大的影响,其中工业能源消耗量占全国能源消耗总量的70%,工业窑炉约占全国总能耗的25%[1]。
蓄热式加热炉常见问题及解决方案
107管理及其他M anagement and other蓄热式加热炉常见问题及解决方案张修宁，徐朝辉，刘金花摘要：近年来，蓄热式燃烧技术因具有较好的节能效果在工业化国家的钢铁、有色、建材等高温工业炉窑中的应用呈现迅猛发展的势头。
自上世纪80年代中期以来，我国工业炉窑节能状况不断得到改善。
但工业炉窑节能减排、污染控制及治理始终是钢铁企业的重中之重，各种新的节能技术也不断涌现出来，如黑体节能技术、激光在线气体分析仪精确燃烧控制系统等，而蓄热式燃烧技术应用较为广泛，本文主要阐述蓄热式加热炉使用过程中常见问题及解决方案。
关键词：加热炉；蓄热式燃烧技术；解决方案1 概述重庆钢铁热卷线共有三座大型步进梁式蓄热式加热炉，炉长43.5m、炉子内宽11.7m，设计产能为冷装270t/h，热装300t/h。
加热炉采用空气蜂窝体单蓄热式烧嘴的空气单蓄热炉型，另配备煤气预热器，利用烟气余热将煤气预热到300度左右。
全炉共分6个供热段，每段采用蓄热烧嘴侧向供热，同时设一不供热的热回收段，有效回收常规排烟余热。
2 蓄热式燃烧技术简介蓄热燃烧技术又称高温空气燃烧技术，全名称为：高温低氧空气燃烧技术（High Temperature and Low Oxygen Air Combustion-HTLOAC），也作HTAC （High Temperature Air Combustion）技术，也有称之为无焰燃烧技术（Flameless Combustion）。
通常高温空气温度大于1000℃，而氧含量低到什么程度，没有人去划定，有些人说应在18%以下，也有说在13%以下的。
蓄热燃烧技术原理如图1所示：当常温空气由换向阀切换进入蓄热室1后，在经过蓄热室（陶瓷球或蜂窝体等）时被加热，在极短时间内常温空气被加热到接近炉膛温度（一般比炉膛温度低50℃～100℃），高温热空气进入炉膛后，抽引周围炉内的气体形成一股含氧量大大低于21%的稀薄贫氧高温气流，同时往稀薄高温空气附近注入燃料（燃油或燃气），这样燃料在贫氧（2%～20%）状态下实现燃烧；与此同时炉膛内燃烧后的烟气经过另一个蓄热室（见图中蓄热室2）排入大气，炉膛内高温热烟气通过蓄热体时将显热传递给蓄热体，然后以150℃～200℃的低温烟气经过换向阀排出。
蓄热式加热炉的优化改造
蓄热式加热炉的优化改造概述蓄热式加热炉是工业领域常见的一种加热设备，用于加热金属材料以达到特定温度。
然而，传统的蓄热式加热炉在使用过程中存在许多问题，例如能源浪费、加热效率低下等。
为了解决这些问题，本文将探讨蓄热式加热炉的优化改造方案。
一、问题分析1. 能源浪费：传统蓄热式加热炉需要周期性地进行能量充电和放电，但在放电过程中会有能量损耗，导致能源浪费。
2. 加热效率低：蓄热式加热炉的加热过程中存在能量传递的损失，导致加热效率低下。
3. 温度控制不精准：传统蓄热式加热炉的温度控制不够精准，无法满足一些精密加热的需求。
二、优化改造方案1. 优化蓄热材料选择：选择具有良好蓄热性能的材料，例如陶瓷纤维或高温陶瓷材料，以提高蓄热效果。
这些材料可以承受高温环境，并具有较高的保温性能，减少能源损耗。
2. 增加炉内隔板：在蓄热炉内部增加隔板，将炉腔分割为多个区域，以提高加热效率和温度均匀性。
隔板可以阻挡部分热量的传递，使加热区域更为集中，提高能量利用率。
3. 引入外部能源补充：引入外部热源或电源来提高蓄热炉的加热速度和效率。
可以通过燃烧炉、电加热器等方式，将额外的能量输入到蓄热炉中，以弥补蓄热炉本身能量充放电的不足。
4. 引入自动控制系统：利用先进的温度传感器和控制系统，实现对蓄热炉温度的精确控制。
自动控制系统可以根据实际的加热需求调整炉温，提高加热效率和温度控制精度。
5. 使用高效换热器：在蓄热炉与外部能源补充设备之间增加高效换热器，以提高能量传递效率。
换热器可以将热能从外部能源补充设备传递到蓄热炉中，减少能量损耗。
三、改造效果与意义1. 节约能源：通过改造优化，蓄热式加热炉可以降低能源浪费，提高能量利用率，从而节约能源，降低企业的生产成本。
2. 提高加热效率：优化改造后的蓄热式加热炉加热效率更高，可以缩短加热周期，提高生产效率。
3. 提高产品质量：蓄热式加热炉的温度控制更为精准，可以满足一些对温度要求较高的生产过程，从而提高产品的质量和一致性。
蓄热式烧嘴常见问题分析探讨
蓄热式烧嘴常见问题分析探讨蓄热式烧嘴介绍蓄热式烧嘴是一种用于热熔机和热风枪的热源设备，釆用蓄热陶瓷块作为热媒介，燃气燃烧后通过热媒介传导热量，使热媒介表面的温度升高，使得热风或热熔管内的温度快速升高，从而达到加热的目的。
蓄热式烧嘴因其加热速度快、温度稳定、使用寿命长等优点，被广泛应用于塑料制品加工、食品加工和工业生产等领域。
蓄热式烧嘴常见问题虽然蓄热式烧嘴具有很多优点，但在使用过程中还是会遇到一些常见问题，下面详细的介绍一下：1. 蓄热式烧嘴温度不稳定蓄热式烧嘴温度不稳定可能是由于热媒介表面积过大，燃气流量偏小或热媒介老化等原因造成的。
解决该问题的方法是重新选择合适的热媒介，并调整燃气流量。
2. 蓄热式烧嘴出现火花如果蓄热式烧嘴出现火花，则说明氧气流量过大或燃气流量过小，导致产生的气体不能完全燃烧，产生了火花。
解决该问题的方法是减少氧气流量，增加燃气流量或更换清洁的燃气管。
3. 蓄热式烧嘴使用寿命短蓄热式烧嘴的使用寿命主要受热媒介老化和燃气清洗不彻底等因素的影响，如果长期使用不清洁，燃气管中的杂质可能通过燃烧反应，损坏蓄热式烧嘴。
解决该问题的方法是经常对燃气管进行清洗，并选择优质的热媒介延长使用寿命。
4. 蓄热式烧嘴加热速度慢蓄热式烧嘴加热速度慢可能是由于热媒介表面积过小，燃气流量偏小或热媒介老化等原因造成的。
解决该问题的方法是重新选择合适的热媒介，并调整燃气流量。
总结蓄热式烧嘴因其加热速度快、温度稳定、使用寿命长等优点，在很多领域得到了广泛的应用。
但是在使用过程中还是会遇到一些常见的问题，本文提出了常见问题以及解决方法，希望对大家有所帮助。
正确认识和解决该类问题，可以最大限度的维护设备的稳定生产。
蓄热式燃烧技术目前存在的几点不足(分享)
蓄热式燃烧技术目前存在的几点不足(分享)目前，我国的资源和环境问题日益突出，迫切要求高能耗行业全面推行高效、清洁的燃烧技术。
蓄热式燃烧技术，又称高温空气燃烧技术，是20世纪90年代在发达国家开始推广的一项新型的燃烧技术，它具有高效烟气余热回收、空气和煤气预热温度高以及低氮氧化物排放的优越性，主要用于钢铁、冶金、机械、建材等工业部门中，并已出现迅猛发展的势头。
至今我们已有了自己的一些专利，并且在国内有了相对广泛的应用，取得了相当的经济效益。
关键部件1 蓄热体蓄热体是高温空气燃烧技术的关键部件，其主要技术指标如下：(1)蓄热能力：单位体积蓄热体的蓄热量要大，这样可减小蓄热室的体积，需要通过材料的比热ＣＰ来衡量。
(2)换热速度：材料的导热系数λ可以反映固体内部热量传递的快慢，导热系数大可以迅速地将热量由表面传至中心，充分发挥蓄热室的能力；高温时，材料辐射率可表征气体介质与蜂窝体热交换的强弱。
(3)热震稳定性：蓄热体需要在反复加热和冷却的工况下运行，在巨大温差和高频变换的作用下，很容易脆裂、破碎和变形等，导致气流通道堵塞，压力损失加大，甚至无法继续工作。
(4)抗氧化和腐蚀性：有些材料在一定的温度和气氛下发生氧化和腐蚀，会堵塞气体通道，增加流通阻力。
(5)压力损失：在气体通过蜂窝体通道时，会产生摩擦阻力损失，在流经两块蜂窝体交界面时因流通面积突变和各个通道之间可能发生交错而产生局部阻力损失；前者对传热有利，后者对传热是不利的，因此应尽力减少局部阻力损失来降低风机的动力消耗。
(6)经济性：它是一个重要的指标，一种蜂窝体如果各种性能都好，但成本很高，推广和应用会受到限制。
2 换向阀由于必须在一定的时间间隔内实现空气、煤气与烟气的频繁切换，换向阀也成为与余热回收率密切相关的关键部件之一。
尽管经换热后的烟气温度很低，对换向阀材料无特殊要求，但必须考虑换向阀的工作寿命和可靠性。
因为烟气中含有较多的微小粉尘以及频繁动作，势必对部件造成磨损，这些因素应当在选用换向阀时加以考虑。
简析热能贮存和应用中存在的问题和对策
简析热能贮存和应用中存在的问题和对策摘要：热能贮存技术是提高能源利用率和保护环境的重要技术，可以缓解因燃煤供暖而造成的环境污染和能源浪费的问题，因此，寻求低温热能的低成本、高效贮存的方法，有望为解决供需矛盾提供可行的途径。
论文重点从提高能源利用效率和节能的角度，基于热能贮存的热泵技术探讨了热能贮存和应用中存在的问题，并给出针对性建议。
关键词：热能贮存应用问题热能的直接利用是指直接用热能加热物体，热能的形式不发生变化，例如传统的蒸煮和取暖、工业热处理、建筑物空气调节、农副产品、木材、纸张的干燥等。
在热能利用过程中，人们遇到了一系列需要加以解决的问题，比如在许多能源利用系统中(如太阳能系统、建筑物空调和采暖系统、冷热电联产系统、废热利用系统等)存在着能量供应和需求之间在时间、强度和地点上的差异，即存在着供能和耗能之间的不协调性，从而造成了能量利用的不合理性和大量浪费。
从提高能源利用效率和节能的角度，基于热能贮存的热泵技术是缓解这一矛盾的可行途径。
1热能贮存方式的分类目前主要的热能贮存方法有显热热能贮存、潜热热能贮存和化学反应热能贮存三种。
1）显热热能贮存。
当对热能贮存介质加热时，其温度升高，内能增加，从而将热能储存起来。
显热热能贮存的原理十分简单，实际使用也最为普遍。
利用显热热能贮存时，热能贮存材料在储存和释放热能时，材料自身只是发生温度的变化，而不发生其他任何变化。
这种热能贮存方式简单，成本低。
2）潜热热能贮存。
潜热热能贮存是以固～液，液～气之间过程中的潜热为主，同时也利用各相内温度变化的显热。
利用水蒸汽气—液潜热的蒸汽热能贮存器，以及利用石蜡、硬脂酸等有机材料、熔融盐等固液相之间的融解和凝固时的热量，都是利用潜热热能贮存的方式。
从广义而言，也包括固体中结晶构造变化和结晶水的动态变化等的潜热，所以潜热热能贮存也考虑以下几种情况：固体内结晶构造的变化，结晶水的放出和再结晶；熔化、凝固时的固液之间的；水蒸汽等的液气之间的，即沸腾和凝结；固－气之间的，即升华。
蓄热式加热炉运行中的问题及处理方法
蓄热式加热炉运行中的问题及处理方法摘要：近几年来，我国在经济迅速发展的同时，对各种事物的需求也越来越高，其中钢材作为现代社会生产和生活中必不可少的材料，占有十分重要的位置，当前钢材厂仍然采用热轧的方式进行钢材的生产，因此加热炉也就成为轧钢厂热轧工作的主要设备，随着相关技术不断发展，我国的加热炉发生了很大的变革，现在工厂多沿用蓄热式加热炉，但是蓄热式加热炉在运行的过程中会出现很多问题，文章就围绕出现的问题来提出一些解决方法，希望能够促进轧钢厂的正常生产。
关键词：蓄热式加热炉；问题；处理一、前言随着工业化和城市化水平的不断推进，人们的物质生活条件和水平在不断改善和提高，对生活环境的要求也越来越高，但是钢材厂一直在消耗过多的能源，十分不利于生态环境的改善，因此相关人员希望能够通过技术的改进，来进一步减少对能源的消耗，与此同时新技术被不断应用于加热炉中，很多人员在炉型结构、性能等方面都做出了很大的改进，于是就出现了现在的蓄热式加热炉，但是它也存在着很多问题，影响着热轧工作的正常进行，希望能够得到缓解或解决。
二、蓄热式加热炉2.1蓄热式加热炉的基本介绍蓄热式加热炉主要是拥有独立设置的蓄热室或者蓄热式烧嘴，这样就可以在进行加热之前先将空气或者煤气进行预热，它实际上是由常规的加热炉和高效蓄热式换热器结合而成的，基本构成有蓄热室、燃料、排烟系统、加热炉炉体、换向系统以及供风[1]。
蓄热室主要为蓄热式加热炉进行烟气余热回收的工作，它是空气和烟气流动通道的一部分，在其内部充满蓄热体，通常情况下在加热炉中是成对使用的，具有改善加热质量、均匀炉内温度、提升产品合格率等多种优点[2]。
2.2蓄热式加热炉的分类蓄热式加热炉按照不同的标准可以分成不同的类型，其中按照预热介质的种类可以分为空气单预热方式和同时预热空气和煤气式；根据结构形式对其进行分类，则可以有通道式和烧嘴式两种，其中的烧嘴式还可以分为群组换向和全分散换向两种；如果将运料方式作为划分的依据，则蓄热式加热炉又能够分为推钢式和步进式[3]。
蓄热式加热炉的蓄热燃烧技术应用及操作优化探析
管理及其他M anagement and other 蓄热式加热炉的蓄热燃烧技术应用及操作优化探析高 阳摘要：当前许多钢厂的轧钢产线加热炉仍使用的是三段式步进蓄热加热炉，与其他类型加热炉相比，三段式步进蓄热加热炉具有加热均匀，温度可控，余热可回收，废气排放量低、燃料选择面广等优点，适合高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气、天然气等各种燃料，并且可以有效利用本厂产生的高炉煤气、焦炉煤气或者转炉煤气等作为燃料，既保证了加热质量，有效降低钢坯的氧化烧损，又实现了节能减排，降本创效，受到了国内许多钢厂的青睐。
本文主要介绍了蓄热式加热炉及蓄热燃烧技术的原理，并简述了蓄热式加热炉蓄热燃烧技术在河钢张宣科技型材作业区的应用效果及操作优化相关情况。
蓄热式加热炉及其蓄热燃烧技术的广泛应用不仅仅给大多数钢铁企业带来了巨大的经济效益，更重要的是其技术的应用在节能环保方面也起到了巨大的作用。
关键词：蓄热式加热炉；蓄热燃烧；蓄热体；技术应用；节能；环保；操作优化1 概述河钢张宣科技型材作业区设计产能为70万吨/年，生产钢种为碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金钢等，为适应轧线工艺和燃气条件的要求、提高钢坯加热质量、降低钢坯氧化烧损及控制脱碳，河钢张宣科技型材作业区选用的是三段式步进梁式蓄热加热炉，自投产以来，本加热炉生产运行安全稳定，有效利用了本单位炼钢厂产生的转炉煤气，加热质量指标优良，生产运行成本低，节能环保，但是在实际操作使用管理当中仍然存在一些例如操作不当、管理不到位问题，这些问题的存在直接影响了加热炉的炉况寿命、经济指标、节能降耗和使用效率。
下面就以上问题重点对蓄热式加热炉、蓄热燃烧技术应用和操作优化及节能环保进行探析。
2 蓄热式加热炉首先，对蓄热式加热炉进行一个简单的介绍，蓄热式加热炉主要由加热炉炉体本身、换向系统、蓄热室蓄热体、供风系统、燃料、汽化冷却、液压润滑和排烟及各种管路等系统构成。
实质上就是蓄热式换热器与常规加热炉的结合体。
浅谈蓄热燃烧技术研究现状
浅谈蓄热燃烧技术研究现状摘要：简单的介绍了蓄热式燃烧技术工作原理，结合我国目前的发展状况，对此项技术发展关键进行了系统的理论分析。
总结了蓄热式燃烧技术的特点；难点及发展趋势，结合ＨＴＡＣ高温燃烧技术对其节能效率进行了分析，同时提出了相应的改善措施。
此两项技术具有高效，环保等优点。
满足当今时代发展主题。
关键词：蓄热式燃烧技术；发展关键；效率分析；特点；环保0 引言随着我国经济的向前发展，国民生产总值GDP的稳步增长，伴随而来的能源问题已经成为我国目前首要的问题，据不完全统计我国工业炉能源消耗总量达2亿吨标准煤，约占全国总能耗的五分之一左右，是一个能源消耗大国，其中工业能源消耗量占全国工业消耗总量的７０％，工业窑炉约占全国总能耗的２５％，烟气的排放给环境带来了巨大的危害，同时存在能源利用率低，装置成本高等缺点。
由此，针对传统燃烧技术存在燃料消耗高，有害物超标排放严重的问题。
提出了蓄热式燃烧技术，并对其原理及发展关键进行了系统的说明，整体的彰显出此两项技术存在的诸多优点，具有可观的发展前景。
1 主要工艺技术简介1.1 蓄热式燃烧技术的基本原理.蓄热燃烧技术，又称无焰燃烧技术，是２０世纪９０年代以来由国际燃烧领域开发并得到大力推行的一项全新型燃烧技术，此技术很大程度上回收烟气余热并高效预热燃烧空气，实现了超高温以及超低氧气浓度条件下的燃烧，通过在蓄热室用特殊材料的蓄热体，将经过蓄热室的高温烟气的热量最大限度地存储在蓄热体内，使烟气的温度降到200℃以下排放，之后让被预热气体经过蓄热室，吸收蓄热体内的热量，把温度预热到高温烟气温度的80％～90％，从而实现高效换热的目的，具有很大幅度节能和降低烟气中CO２，N0ｘ等有害物质排放的双重优越性，节能环保，符合时代发展趋势。
1-1 蓄热燃烧技术原理图1.2 蓄热式燃烧特点和传统的燃烧比较，蓄热燃烧实际上包括了两个新的燃烧区域，一个是高温常氧区，另一个是高温低氧区。
蓄热式轧钢加热炉燃烧质量优化控制研究
19Metallurgical smelting冶金冶炼蓄热式轧钢加热炉燃烧质量优化控制研究霍立伟（邢台钢铁有限责任公司，河北 邢台 054000）摘 要：蓄热式加热炉主要是根据对蓄热体内最大限度回收高温烟气中的热量，来达到对空气或者煤气的预热效果，直线燃料能够在高温低氧的状况下进行燃烧。
对于蓄热式加热炉的使用，能够明显的使得排烟温度(＜200℃)和坯料氧化烧损。
达到有效降低能耗的效果，同时还能够降低有害气体(NOx)的排放率，使得节能减排和燃烧质量上有着明显的加强。
本文主要对蓄热式轧钢加热炉燃烧质量优化控制进行研究，仅供参考。
关键词：蓄热式；轧钢加热炉；燃烧质量；优化控制研究中图分类号：TG307 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）04-0019-2 收稿日期：2021-02作者简介：霍立伟，男，生于1984年，汉族，邢台人，本科，金属压力加工工程师，研究方向：轧钢。
轧钢加热炉作为钢铁企业的一个重要的能耗设备设施。
在资源不断的枯竭，环保意识提升下，政府对于淘汰较为落后的产业越来越重视，为了能够使得加热炉节能，且能够提升燃烧质量，蓄热式燃烧技术得到了很广泛的应用。
1 轧钢加热炉概述在进行轧钢加热炉设计的过程中，需要严格的按照业务环境和业务标准进行加热炉的选择，需要把投资计划、钢种以及规格的生产，还有燃料的种类，再加上能耗和加热温度等结合起来，需要对轧钢加热炉的结构和线管进行一定的了解并明确，这样才能够确保轧钢加热炉达到节能效果。
若是企业根据低热值气体和更常规的钢加热，就需要选择双空气和储气罐。
若是能够保障生产达到稳定的状态，就需要选择传统的热交换器。
若是企业拥有的是不同类型的天然气，就需要结合不同业务的进行选择。
需要对炉子的结构进行明确，明确炉子的基本特性后，利用大型冶金企业的加热质量需求和轧机的稳定性进行确定，质量需要注意节能减排带来的影响。
2 蓄热式加热炉存在的问题随着经济的快速发展，蓄热式轧钢加热炉得到了广泛的应用。
蓄热式加热炉存在问题的分析与解决策略
通 过本 钢 ２＃ＲＨ 的生产 实践 得 出 ，要 使 精炼 处 理结束 的碳 含量达到 ２５￣１０ 一下 ，脱 碳时 间需要 ≥ １８ ｍｉｎ，全泵脱碳 时 间达到 ７ ｍｉｎ以上 ，适 当延长 脱 碳时 间可以使 碳含量达到更低 ，但 当脱碳时 间到达 ２２ ｍｉｎ时 ，碳 氧反应基本 达到平衡 。 ３．５ 转炉蒸汽对脱碳 的影 响。
３ 结 语
总 而言之 ，蓄热式加热炉具有工作 效率高 、节省 能源的优势 ，但是存在一定 的问题 ，相关 工作人员要 采用科学 的解决方案 ，实现资源 的合理利用 。在未来 的推广使用 中，要结 合更 多 的先进 技术 ，与 自动化 、 汽化 冷却 、涂料 、热 装热送 等工艺 结合 ，推动全 面综 合 的节能发展 。
（４）保 证脱碳 时间在 １８ ｍｉｎ以上 ，全泵 ７ ｍｉｎ以 上 ，可 以达到碳氧平衡 。
（５）做好 与过热 的联系和对 吸嘴的喷补与维护 ， 使 吸嘴保持在 良好 的状态 。 参 考 文 献 ［１］黄 希 祜 ．钢铁 冶 金 原 理 ［Ｍ］．北 京 ：冶 金 工业 出版社 ，
１９９９．
作者简 介 ：李波 （１９８５一），男 ，山东莱芜 人 ，研究 方向 ：热能 与动力 工程。
５２
第 ５期
李波：蓄热 式加热炉存在 问题的分析 与解决策略
在做 相关研究 实验 时发 现 ，高 温低 氧条件 可 以有效 减少 氮化物 的产生 ，也就 是说 蓄热式 加热 系统 可 以 起到绿色环保 的作用 ，抑制有 害气体 的生成 ，因此要 尽量确保其低氧高温运行环境 。 ２．５ 使 用 维 护
蓄热式加热炉燃烧氛围及其优缺点
蓄热式加热炉燃烧氛围及其优缺点第34卷第1期河北联合大学学报(自然科学版)2012年1月JournalofI-IebeiUnitedUniversity(NaturalScienceEdition)V o1.34No.1Jan.2012文章编号:2095-2716(2012)01-0014-04■蓄热式加热炉燃烧氛围及其优缺点王涛,高源,陈连生,王永强,宋进英(河北联合大学河北省现代冶金技术重点实验室,河北唐山063009)关键词:蓄热式加热炉;晓氛围;优缺点摘要:介绍了蓄热式加热炉及其燃烧技术,较全面的分析了蓄热式轧钢加热炉的优缺点及其燃烧氛围,工作原理等方面.中图分类号:TG155.1文献标志码:A蓄热式燃烧技术被誉为21世纪的关键技术之一,此技术应用在轧钢加热炉上称为蓄热式轧钢加热炉,通称蓄热式加热炉.蓄热式燃烧技术经历了两个重要的发展阶段而趋向成熟….早期开发的蓄热式高温空气燃烧技术存在预热能力不足,不能实现所谓的”极限余热回收”,NO排放量较大等缺陷.经过十多年的发展,直到2O世纪90年代此技术形成了真正意义上的”蓄热式高温空气燃烧技术”.蓄热式高温空气燃烧技术(HighTemperatureAirCombustion,HTAC),亦称无焰燃烧技术(FlamelessOxidationCombustion,FLOX)或贫氧稀释燃烧技术(LowOxygenDilutionCombustion,LOD)或低氮氧化物燃烧技术(LowNOInjectionCom—bustion,LNIC),它把回收烟气余热和高效燃烧及降低NO排放等技术有机地结合起来,从而实现了极限节能和极限降低NO排放量的双重目的.而且,这种技术开创了针对燃用清洁或较清洁的气体和液体燃料的工业炉开发应用蓄热式高温空气燃烧技术的新时代.l蓄热式加热炉的燃烧氛围蓄热式加热炉的工作原理和传统的轧钢加热炉不同,由于采用了全新的燃烧技术,这种加热炉的工作原理有其特殊之处.这种特殊的工作原理决定了蓄热式加热炉中的加热氛围不再是传统加热炉中的氧化状态而是氧化一还原的交替状态.1.1蓄热式加热炉工作原理蓄热式加热炉可用高炉煤气作为燃料,它的工作原理不同于传统加热炉.空气一煤气双预热蓄热式加热炉是蓄热式加热炉的一种普遍形式,主要由换向系统,蓄热体,控制系统,供风及排烟系统组成…,工作原理如图1所示.在A状态时,煤气和助燃空气经换向阀进入左侧蓄热室,分别被空气蓄热体A 和煤气蓄热收稿日期:2011-05-09图1空气一煤气双预热蓄热式加热炉工作原理示意图第1期王涛,等:蓄热式加热炉燃烧氛围及其优缺点l5体A加热,预热后的高温空气和煤气分别从各自的喷嘴喷人炉膛,并在炉膛内进行燃烧,燃烧产物对坯料进行加热后,烟气通过右侧喷嘴进入右侧蓄热室,高温烟气中的潜热大部分释放给右侧蓄热室内的蓄热体B从而将蓄热体加热,然后以150℃的低温经过换向阀,由排烟机排人大气.几分钟后,控制系统发出换向命令,换向阀动作,空气与煤气流动同时换向,系统变为B状态,空气和煤气分别经过右侧蓄热室的空气蓄热体B和煤气蓄热体B,被预热后从右侧喷嘴喷人并混合燃烧,高温烟气经过蓄热体A后大部分潜热释放,蓄热体A被加热,烟气以150℃的低温经过换向阀,由排烟机排人大气中,完成一个换向周期.通过工作温度不高的换向阀以一定的频率进行切换,使得左右两侧的蓄热室处于蓄热与放热的交替工作状态,完成对炉内坯料加热的目的.1.2蓄热式加热炉内的加热氛围蓄热式烧嘴成对安装在炉墙内,每个烧嘴由煤气蓄热体,空气蓄热体和点火小烧嘴组成,如图2所示.上加热烧嘴的煤气蓄热体置于空气蓄热体下方,下加热烧嘴则与:之相反.分析燃烧过程可以发现,从烧嘴喷出的火焰都是以贫氧的气氛接近工件,火焰在刚刚离开烧嘴喷向工件表面时是含有CO的贫氧的还原性气氛,但是在随后的延缓状燃烧过程中能通过分级燃烧和高速气流卷进燃烧产物等措施将可燃成分燃烧干净,此时为氧化状态,蓄热式加热炉换向后,重复这个过程.因此蓄热式加热炉内的加热氛围实际上是”氧化一还原”交替变化的特殊状态.蓄热式加热炉这种特殊的燃烧环境也可以从其实际工况下炉内截面的氧气浓度场分布证实,如图3所示.由图3可以看出,由于高速空气流的抽引,煤气流(图中深色流股)迅速向空气流股扩散,同时由于高温空气的卷混,空气射流的氧气浓度迅速降低,此时在炉内形成贫氧或还原性气氛,而燃料完全燃烧后会形成氧化气氛引.a蓄热式燃烧b传统燃烧图2蓄热式加热炉与传统加热炉燃烧的基本原理图3某工况下加热炉内某截面的氧气浓度场分布云图蓄热式加热炉这种燃烧氛围与传统的加热炉有很大的区别,传统加热炉燃烧时,燃料和空气先混合再燃烧图如2b所示,这样火焰的外层为助燃空气,内层为燃料,所以形成氧化性的加热氛围.2蓄热式加热炉的主要优点蓄热式轧钢加热炉采用的是高温空气燃烧技术,这种全新燃烧技术把高效燃烧与极大限度的回收烟气16河北联合大学学报(自然科学版)第34卷余热及降低NO排放等技术有机地结合起来,实现了极限节能和极限降低NO排放量的双重目的.它的主要优点如下:(1)在节能减排方面.大幅度降低了燃料消耗,由于空气煤气双预热到1000℃以上,排烟温度不高于150℃,因此炉子的燃料消耗大幅度降低,燃料利用率提高30%;与传统的加热炉相比,蓄热式轧钢加热炉能够真正实现超低NO排放,并且能最大限度的降低(20:的排放,极大限度的减少了环境污染. (2)在钢坯的加热质量方面.蓄热式燃烧是一种先进的弥散式燃烧方式,扩展火焰燃烧区域,火焰的边界几乎扩展到炉膛的边界,从而使得炉膛内温度分布均匀,不易形成局部高温,提高了钢坯加热质量;由于空气预热温度很高,几乎接近烟气温度,空气与燃料在炉膛内边混合边燃烧,燃烧速度快,燃烧完全,通过优化设计可在炉膛内实现贫氧燃烧.而且炉子没有预热段,炉膛温度均匀,钢坯加热速度快,在炉时间短.因此铸坯氧化烧损要比传统燃烧方式小,提高了产品的成材率墙J.3蓄热式加热炉存在的不足蓄热式轧钢加热炉在使用过程中存在一些缺点,归纳起来主要为以下几方面:(1)炉膛压力不稳定炉膛压力和煤气管网压力的波动是由于频繁换向引起的.炉子每次换向都是一个切断煤气一换向一重新输人煤气的过程,炉内的煤气燃烧瞬间消失,又迅速恢复,带来的炉膛压力波动是相当大的.而且,煤气流量越大,炉压波动也越严重.如果在加热段和均热段煤气流量都超过15000m3/h,即使采用加热段和均热段分别不同时换向(分段换向),换向前后炉压也会有大约一20—50Pa的波动.炉压的不稳定会对加热炉的运行造成负面影响,轻则造成炉头炉尾冒火,吸冷风现象,重则造成设备的损坏.值得注意的是在换向过程中,排烟调节阀的开启度是不变的.(2)高炉煤气粉尘对蓄热体的不良影响大量的高炉煤气粉尘黏附在蓄热体表面,形成额外的热阻,降低了热交换效率和煤气,空气的预热温度.严重时粉尘堵塞蓄热室,阻碍煤气,空气人炉和烟气的排出,出现炉温降低,炉膛压力升高的异常现象.蓄热室堵塞后炉子出现如下特征:①煤气流量偏低,而且炉子两侧的煤气流量有差别,这是两侧的蓄热体堵塞程度不同而导致的;②炉压高,即使排烟调节阀全开,保温期的炉膛压力仍然很高;③蓄热室温度和排烟温度偏低.相比而言,空气蓄热室的堵塞程度没有煤气蓄热室严重,粉尘颗粒主要积聚在煤气蓄热室底部的部分蓄热小球表面.(3)炉膛上下存在温差在忽略阻力和施工影响的情况下,炉膛上下的供气量基本相等,就是说上加热和下加热的供热比是1:1.基于热气体的上升特性,加上水冷梁的吸热,下炉膛的温度就会低于上炉膛,这会影响钢坯加热质量.实际生产中炉膛下部要比上部低50—100℃,轧制节奏越快,钢坯加热时间越短,这种温差就越大.(4)燃烧氛围对加热某些钢种生成的氧化层的不利影响由于蓄热式加热炉中燃烧的气体需要换向,这样就会形成氧化一还原交替变化的特殊加热氛围,这种加热环境对于某些钢种的氧化层的形成有不利的影响(如含cr,Mo的钢种),所形成的氧化层难于除干净,使热轧产品的表面质量受到很大影响.(5)存在安全隐患加热炉使用过程中由于密封不好或炉体存在裂缝以及操作不当可能造成煤气燃料的泄露,威胁工作人员的人身安全;由于烟气排放温度较低(150oC),所以烟气的露点腐蚀也可能造成生产事故[9]. 4结论(1)蓄热式加热炉中煤气烧嘴布置在钢坯附近,空气烧嘴远离钢坯表面.火焰刚刚离开烧嘴时,钢坯处于还原性加热气氛,之后燃料和空气充分燃烧,钢坯处于氧化的加热气氛.因此,钢坯在蓄热式加热炉中处于氧化一还原的交替加热状态,钢坯的氧化层生长处于”生长一分解一生长”的间断式方式;(2)蓄热式加热炉采用全新的燃烧技术,大幅度降低了燃料消耗,燃料利用率提高30%;蓄热式燃烧扩第1期王涛,等:蓄热式加热炉燃烧氛围及其优缺点17展了火焰燃烧区域,火焰的边界几乎扩展到炉膛的边界,使得炉膛内温度分布均匀,提高了钢坯加热质量.但蓄热式加热炉也存在炉膛压力不稳,炉膛上下存在温差,某些钢种氧化层难以去除等缺陷. 参考文献:吴存宽,吴彬林.高温空气燃烧技术的发展与应用[J].工业炉,2003,25(2):13-:16.杨泽末.蓄热式燃烧技术在非轧钢加热炉上的应用[J].工业炉,2005,27(2):23-25.张继光.应用于陶瓷烧成的高温空气燃烧技术研究[D].北京工业大学,2002.郝海舟.耦合工况下蓄热式高温空气燃烧系统的动力学特性分析[D].北京工业大学,2006. NABILR.WIODZIMIERZB.HeattransfercharacteristicsofHiTACheatingfurnaceusingregenerative burners[J].AppliedThermalEngineering,2006,(26):2027-2034.欧俭平,吴道洪,肖泽强.蓄热式加热炉内流体流动,燃烧与传热的数值模拟[j]工业炉,2003,25(1):4447.郭汉杰.蓄热式燃烧技术[J].金属世界,2003,(5):20-21.吕以清.蓄热式燃烧技术在轧钢连续加热炉应用的合理性与适用性(上)[J].工业炉,2007,29(1):26-27.梁海风,沈奕光.蓄热式加热炉运行中的问题及处理方法[J].冶金能源,2004,23(4):38-40. TheMeritsandDemeritsandCombustionThermo-AtmosphereofRegenerativeMillFurnaceWANGTao,GAOYuan,CHENLian—sheng,W ANGYong—qiang,SONGJin-ying (HebeiKeyLaboratoryofModemMetallurgyTechnology,HebeiPolytechnicUniversity,TangshanHebe i063009,China)Keywords:regenerativemillfurnace;combustionatmosphere;meritsanddemeritsAbstract:Atfirst,thedevelopingsituationofregenerativetypecombustiontechnologyisintroducedinthis paper,andthen,themeritsanddemeritsofregenerativemillfurnaceareanalyzedindetail.TheHighTemperature Air Combustionworkingprinciplesandtypesofregenerativemillfurnacearespecifiedatlast.1i1i1i。
蓄热式燃烧技术在熔铝炉使用过程中的优缺点
蓄热式燃烧技术在熔铝炉使用过程中的优缺点作者：王媛媛刘志军来源：《科学与财富》2014年第01期摘要：简要介绍了熔铝炉的工艺过程，蓄热燃烧技术的原理以及其在熔铝炉上的应用进行了分析探讨，并提出蓄热式燃烧技术在熔铝炉使用过程中的优缺点。
关键词：熔铝炉；蓄热式燃烧技术；优缺点一、熔铝炉的工艺过程描述熔铝炉用高效节能的蓄热式烧嘴，使铝及铝合金迅速熔化。
固体料熔化之后，将按工艺要求进行配料，然后采用电磁搅拌器对液态铝进行有效、充分的搅拌，以使铝液温度、成分更均匀。
熔炼期间也可进行电磁搅拌，可以提高炉子的熔化率。
在铝液的成分和温度都符合工艺需求之后，铝水通过转注流槽注入保温炉内，进行精炼、扒渣、静置、调温。
铝熔体温度符合铸造工艺要求而且铸造机已达到待铸状态，铝熔体通过流口、流槽流经在线除气、过滤装置后，进行铸造。
二、蓄热燃烧技术的原理蓄热式烧嘴集燃烧器和蓄热式热交换器于一体，一般采取成对设置，二者交替变换燃烧和排烟工作状态，烧嘴内的蓄热体相应变换放热和吸热状态。
成对烧嘴分设于炉膛的A侧和B 侧，当B侧烧嘴燃烧时，空气流经积蓄了热量的蓄热体而被加热。
与此同时，A侧烧嘴排烟，烟气热量被蓄热体吸收。
换向工作后，A侧烧嘴燃烧，空气同样被蓄热体加热，B侧烧嘴排烟，烟气热量被蓄热体吸收。
如此周而复始，通过蓄热体这一媒介，出炉烟气的余热被转换为空气的物理热，从而得到回收利用。
通过蓄热式烧嘴，烟气排出温度可降至150℃～200℃或更低，空气可预热到1000℃以上，热回收率达到85%以上，温度效率达到90%以上。
蓄热式烧嘴的烟气排出温度为150℃～200℃，基本上达到工艺允许的最低温度。
工艺允许的最低排烟温度是烟气露点以上30℃～50℃，如果排烟温度低于烟气露点，烟气中含有的SO2会形成硫酸，对金属废气管道、阀门、引风机等造成腐蚀。
因此，排烟温度低至150℃～200℃可以认为烟气余热得到了极限回收。
在蓄热式燃烧系统的使用实例中，由于排烟温度过低，废气管道、阀门、引风机等发生腐蚀的现象已不鲜见，因此不能一味追求更低的排烟温度而不顾设备的安全。
蓄热式燃烧技术实际应用中几个问题的探讨
蓄热式燃烧技术实际应用中几个问题的探讨
1、关于蓄热式燃烧技术在实际应用中产生的挑战：
（1）理论上蓄热式燃烧技术必须以昂贵的介质保持温度，如水、冷泵或氮气，这会增加系统的运行成本和复杂性；
（2）蓄热式燃烧器的设计取决于要求的燃烧器在冷料输入时的反应；（3）燃烧过程中气液混合和传质性质必须控制好，否则会影响燃烧稳定性；
（4）在蓄热式燃烧技术有效实施的情况下，燃料的预热仍然存在复杂性，但建立的热交换模型也有助于改善系统性能。
2、关于蓄热式燃烧技术的控制策略：
（1）重要的是控制蓄热式燃烧技术的温度，以保持燃烧稳定性；（2）控制供水和/或冷却水的压力，以保证系统的最佳性能；
（3）确定燃料液体流量，以确保混合燃料和气体；
（4）监测热量输出，以确保燃烧器有效地释放热量。
3、蓄热式燃烧技术的未来应用：
（1）可以将其用于低温用炉，以确保无碳燃料的可持续利用；
（2）可以使用安全监控技术将蓄热式燃烧技术应用于建筑节能减排；（3）将燃料和气体混合技术用于蓄热式燃烧技术，以确保燃料和空气之间的最佳混合；
（4）提高燃烧温度，以改善热效率，并通过加热和无碳技术来提高循环和系统的能源利用效率。
浅谈蓄热式燃烧的几个关键问题
浅谈蓄热式燃烧的几个关键问题
党鹏;武绍井;朱伟紊
【期刊名称】《资源再生》
【年(卷),期】2008(000)009
【摘要】分析了蓄热式燃烧系统中目前存在的蓄热体选择、换向阀设计、换向时间确定以及蓄热室内气流均匀分布四个方面的问题,并指出解决问题的方向.
【总页数】2页(P26-27)
【作者】党鹏;武绍井;朱伟紊
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TK22
【相关文献】
1.影响蓄热式燃烧技术应用效果的几个因素 [J], 王丽远
2.影响蓄热式燃烧技术应用效果的几个因素 [J], 王丽远
3.浅谈蓄热式燃烧的几个关键问题 [J], 党鹏;武绍井;朱伟素
4.深度思考：十问2010年我国农药工业——对2010年几个关键问题的再思考对2010年几个关键问题的再思考一对2010年几个关键问题的再思考——对2010年几个关键问题的再思考2010年几个关键问题的再思考 [J], 韩永奇
5.2种不同换向方式的蓄热式燃烧技术在宽厚板蓄热式加热炉中的应用 [J], 张雷兵;张同;张怀海
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换向与不换向蓄热式燃烧技术的优劣比较
杨志文，刘效洲（佛山市扬戈炉业有限公司博士后工作站，邮编：528231）摘要：文章叙述了蓄热式燃烧技术的工作原理，并对燃料换向蓄热式燃烧技术和燃料不换向蓄热式燃烧技术进行了比较，发现换向蓄热式燃烧技术熔化速度快，造价高，适用于10吨以上的熔铝炉；不换向蓄热式燃烧技术熔化速度慢，故障率低，适用于10吨以下，特别是燃重油的小型熔铝炉。
关键词：熔铝炉；不换向蓄热式燃烧；换向蓄热式燃烧；节能效果1前言燃料换向蓄热式燃烧技术是由英国Hotwork Development公司和British Gas公司合作开发推出的新式的蓄热式燃烧技术，近十几年以来在熔铝炉上获得了广泛的应用[1、2、3]。
该技术采用耐火球做蓄热体，单位体积蓄热面积可达200m2；蓄热的空气温度可达1000℃，仅比炉内温度低200℃左右；回收了85%以上的烟气废热，并将这些热量返回炉中助燃，极大减少了燃料消耗，被国际上称之为21世纪的节能关键技术之一。
换向蓄热式燃烧技术的工作原理如下：如图1所示，蓄热室A处于鼓风状态时，烧嘴A点燃处于燃烧状态，此时蓄热室B处于引风状态，烧嘴B停止工作。
高温烟气进入蓄热室B将热量传递给其中的陶瓷球；四通阀换向后，蓄热室B处于鼓风状态，烧嘴B开始燃烧。
冷空气通过蓄热室B时吸收陶瓷球的热量，温度上升到1000度。
此时烧嘴A停止工作，蓄热室A处于引风状态，高温烟气进入蓄热室A将热量传递给其中的陶瓷球，放热后烟气温度下降到150度左右进入引风机。
烧嘴A蓄热室A、烧嘴B蓄热室B按照四通阀的换向交替工作。
图1燃料换向蓄热式燃烧技术工作原理对于换向式蓄热燃烧系统，由于燃料换向燃烧，在企业使用油料、特别是使用粘度较高的油料作为燃料时，烧嘴经常发生堵塞、结焦、断火、不燃等现象；给安全生产留下极大的隐患[4，5]。
因此，近些年来人们提出了燃料不换向蓄热式燃烧技术。
其工作原理如图2所示：图2 燃料不换向蓄热式燃烧技术工作原理只安装一个燃料烧嘴，燃料自烧嘴喷入熔铝炉，不再换向。
浅谈蓄热式燃烧的几个关键问题
26问 题 讨 论Problem Analysis 一、前言蓄热式燃烧技术是２０世纪９０年代以来，在发达国家推广应用的一种新型燃烧技术。
它的最大特点是节省燃料，减少ＣＯ２和ＮＯＸ的排放，被誉为２１世纪几大关键技术之一。
我国是能源消耗大国，但是能源利用率比发达国家低很多，ＣＯ２的排放量仅次于美国，占全球总排放量的１１％。
推广应用蓄热式燃烧技术有利于提高我国能源利用率、改善环境污染、降低企业生产成本、提高企业的竞争力［１］。
蓄热式燃烧技术主要特点有如下几个方面：（１）采用蓄热室回收烟气余热，能最大限度的回收高温烟气的显热；（２）可将空气预热到１ ０００℃左右，且炉内温度分布均匀；（３）不仅可以避免一般情况下高温热力ＮＯＸ的生成，还能进一步减少ＮＯＸ的排放［１］。
二、蓄热体的选择蓄热体是蓄热式燃烧技术最关键的组成部分，直接影响蓄热室的大小、热效率和经济效益的高低。
评价蓄热体的性能时，热效率、温度效率、阻力损失、使用寿命、清灰难易等都是重要指标。
一般来说，对蓄热体要求是：蓄热量大，换热速度快，高温下结构强度高，可承浅谈蓄热式燃烧的几个关键问题On the Regenerative Combustion of Several Key Issues受较大的热应力，频繁冷热变换时无脆裂、脱落和变形，性价比高等［２］。
蓄热体的选择可从蓄热体形状以及蓄热体材料两方面考虑。
１．蓄热体形状选择常用的蓄热体形状有球状、蜂窝状、片状和管状等，其中以蓄热小球和蜂窝状蓄热体的应用最为普遍。
（１）蓄热小球蓄热小球是目前国内应用最广泛的蓄热体，它的特点是制造工艺简单，安装方便，可重复利用；缺点是蓄热能力受高度和比表面积的影响，阻力损失较大，吸热、放热速度较慢。
一般来说，蓄热体的比表面积越大，高度越高，它的热效率和温度效率则越高。
但有实验研究发现：当蓄热小球的比表面积大于２５０ｍ２／ｍ３时，再增大蓄热小球的比表面积对各项热工指标的影响并不明显，最佳球径为１５￣２０ｍｍ。
蓄热式加热炉燃烧氛围及其优缺点
蓄热式加热炉燃烧氛围及其优缺点
王涛;高源;陈连生;王永强;宋进英
【期刊名称】《河北联合大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2012(034)001
【摘要】介绍了蓄热式加热炉及其燃烧技术,较全面的分析了蓄热式轧钢加热炉的优缺点及其燃烧氛围,工作原理等方面.
【总页数】4页(P14-17)
【作者】王涛;高源;陈连生;王永强;宋进英
【作者单位】河北联合大学河北省现代冶金技术重点实验室,河北唐山 063009;河北联合大学河北省现代冶金技术重点实验室,河北唐山 063009;河北联合大学河北省现代冶金技术重点实验室,河北唐山 063009;河北联合大学河北省现代冶金技术重点实验室,河北唐山 063009;河北联合大学河北省现代冶金技术重点实验室,河北唐山 063009
【正文语种】中文
【中图分类】TG155.1
【相关文献】
1.蓄热式加热炉燃烧氛围及其优缺点 [J], 王涛;高源;陈连生;王永强;宋进英
2.基于响应面法的油田蓄热式加热炉燃烧器优化设计 [J], 张永学;于丹丹;胡承云;王元华;孙东
3.基于CFD模拟的蓄热式加热炉燃烧优化研究 [J], 郑帅;李义科
4.智能燃烧技术在蓄热式加热炉的应用 [J], 王伟伟
5.烟气反吹二次燃烧技术在蓄热式加热炉上的应用 [J], 贾占军; 邰晓宇; 李强; 李成成; 马亮
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蓄热式燃烧技术目前存在的几点不足(分享)
目前，我国的资源和环境问题日益突出，迫切要求高能耗行业全面推行高效、清洁的燃烧技术。
蓄热式燃烧技术，又称高温空气燃烧技术，是20世纪90年代在发达国家开始推广的一项新型的燃烧技术，它具有高效烟气余热回收、空气和煤气预热温度高以及低氮氧化物排放的优越性，主要用于钢铁、冶金、机械、建材等工业部门中，并已出现迅猛发展的势头。
至今我们已有了自己的一些专利，并且在国内有了相对广泛的应用，取得了相当的经济效益。
关键部件
1 蓄热体
蓄热体是高温空气燃烧技术的关键部件，其主要技术指标如下：
(1)蓄热能力：单位体积蓄热体的蓄热量要大，这样可减小蓄热室的体积，需要通过材料的比热ＣＰ来衡量。
(2)换热速度：材料的导热系数λ可以反映固体内部热量传递的快慢，导热系数大可以迅速地将热量由表面传至中心，充分发挥蓄热室的能力；高温时，材料辐射率可表征气体介质与蜂窝体热交换的强弱。
(3)热震稳定性：蓄热体需要在反复加热和冷却的工况下运行，在巨大温差和高频变换的作用下，很容易脆裂、破碎和变形等，导致气流通道堵塞，压力损失加大，甚至无法继续工作。
(4)抗氧化和腐蚀性：有些材料在一定的温度和气氛下发生氧化和腐蚀，会堵塞气体通道，增加流通阻力。
(5)压力
损失：在气体通过蜂窝体通道时，会产生摩擦阻力损失，在流经两块蜂窝体交界面时因流通面积突变和各个通道之间可能发生交错而产生局部阻力损失；前者对传热有利，后者对传热是不利的，因此应尽力减少局部阻力损失来降低风机的动力消耗。
(6)经济性：它是一个重要的指标，一种蜂窝体如果各种性能都好，但成本很高，推广和应
用会受到限制。
2 换向阀
由于必须在一定的时间间隔内实现空气、煤气与烟气的频繁切换，换向阀也成为与余热回收率密切相关的关键部件之一。
尽管经换热后的烟气温度很低，对换向阀材料无特殊要求，但必须考虑换向阀的工作寿命和可靠性。
因为烟气中含有较多的微小粉尘以及频繁动作，势必对部件造成磨损，这些因素应当在选用换向阀时加以考虑。
如果出现阀门密封不严、压力损失过大、体积过大、密封材料不易更换、动作速度慢等问题，会影响系统的使用性能和节能效果。
3 烧嘴
烧嘴的设计原则是不能让空气和煤气混合得太快，这样容易形成局部高温，但也不能混合得太慢，防止煤气在蓄热室出现“二次燃烧”甚至燃烧不充分。
为了保证燃料在低氧气氛中燃烧，必须在设计其供给通道时，考虑燃料和空气在空间的扩散、与炉内烟气的混合和射流的角度及深度，而这些参数应根据加热装置尺寸、加热工艺要求、燃料
种类、烧嘴大小、预热温度和空煤气压力等因素来确定。
蓄热式燃烧技术又被称为“高温稀薄燃烧”技术。
实现这种低氧燃烧的有效途径之一是：合理的布置烧嘴的位置和数量以及各个燃烧单元的相对位置关系和换向方式，有效地组织炉膛内气流的流动，依靠预热后空气和煤气射流的高速卷吸，使炉内产生大量烟气回流。
一般来说，射流的速度越大，炉内的卷吸和回流作用越强烈，就越有利于实现低氧的气氛，而这种相对很低的煤气和氧气浓度降低了平均燃烧速度，拓展了燃烧边界，形成了均匀的温度场，并降低了ＮＯｘ的排放。
对现存几个问题的分析
蓄热式燃烧技术在中国发展了近二十年了，通过科研工作者的努力，取得了相当的技术成果和经济效益。
但也反映出了一些不足。
客观地讲，我国对蓄热式燃烧技术的认识还不如国外发达国家深刻，目前考虑的还仅仅是节能，并不是真正意义上的“第二代蓄热式燃烧技
术”。
1 蜂窝体的使用寿命不高
目前国内蜂窝体的使用寿命均不是很高。
加热炉上的蜂窝体使用寿命一般为3～6个月，甚至出现过使用一个星期就大量碎裂的情况。
用于钢包烘烤器上的蓄热体因烟气温度低使用寿命有所增加。
蓄热体在使用过程中经常出现的问题主要有熔化、软化、破裂、堵塞和腐蚀等，其中蓄热体材料的抗热震稳定性差是工程设计中最常出现的问题。
造
成以上问题的原因主要有以下三点：
(1)材料问题蜂窝体长期工作在急冷急热、还可能带有腐蚀性气体的恶劣环境中，经常承受着高温作用和因内外温差变化而引起的应力作用。
这种工作环境对蓄热体的材料提出了苛刻的要求。
为了增加蓄热量，减小蓄热室的体积，需要增加蓄热体的密度。
但抗热震稳定性与密度在一定程度上是互相排斥的，即密度越高，抗热震
稳定性一般都比较差。
在使用过程中，蓄热体与气流进行热交换，一些带有腐蚀性的气体和颗粒会对蜂窝体产生不利影响。
比如氧化铁颗粒会降低铝硅材质的软熔温度，使蜂窝体熔化而堵死气孔；酸性气体会对蜂窝体产生腐蚀作用；微小颗粒会附着在蜂窝体表面而堵塞气体通道等。
(2)偏流问题蓄热室内热交换过程大致如下：在排烟阶段，烟气流经蜂窝体时将显热储存在蜂窝体中，加热蜂窝体；在燃烧阶段，空气(或煤气)流经蜂窝体时被加热，余热被重新带回炉内。
在以上的任何一个阶段，如果气体在蓄热室内出现偏流，经过若干次换向后容易导致蜂窝体局部高温而产生热应力。
当产生的温度应力超出其承受极限
时，蜂窝体就会破裂。
(3)“二次燃烧”问题蓄热式燃烧系统的空气喷口和煤气喷口一般都是相互独立的，这样有利于形成炉内低氧气氛，拓展火焰边界，形成
均匀的温度场，提高加热质量和减少氮氧化物的排放。
但是对空气和煤气两股射流的速度、交角和距离的最佳值很难把握，一旦处理不当则容易造成炉内局部煤气燃烧不充分而其它地方氧气还有剩余。
这些烟气在被吸入蓄热室时，空气和煤气会重新接触产生“二次燃烧”，放出的热量可以完全被蜂窝体吸收，尽管没有造成能量损失，但局部
高温很容易使蜂窝体熔化而失效。
研制出一种高品质的蓄热材料来适应蓄热体恶劣的工作环境是提高
其使用寿命最有效的办法。
2 关于副烟道的讨论
国内对此问题存在着两种观点，一种认为没有必要加副烟道；另一种认为必须加副烟道。
投入使用的蓄热式加热炉有的使用了副烟道，有
的没有使用。
(1)从能量的角度来看，只有高炉煤气双预热时水当量比略大于1 0，而其它如焦炉煤气、天然气单预热时水当量比均大于1 0。
这就意味着通过预热煤气和空气的办法仍然无法将烟气中的显热全部吸收，一定要有少部分的烟气直接排出炉外。
在不能提高蓄热室排烟温度的情况下换向阀和引风机只能够承受有限的温度)，只能通过副烟道来实
现这一目的。
(2)从工程实践的角度看，没有加副烟道的加热炉几乎无一例外的存在炉压大、冒火严重等缺点。
这样很容易烧坏现场的工作设备，恶化车间的操作环境；如果使用高炉煤气等ＣＯ含量高的煤气，还容易因燃烧不完全而对现场操作人员的身体健康造成危害。
(3)从风机工作能力的角度看，通常使用的引风机似乎也没有这个能力将炉内的烟气全部引出。
预热后的空气和煤气至少以40～50ｍ/ｓ的速度喷入炉内，经燃烧反应后体积膨胀，引风机是否能够以40～50ｍ/ｓ甚至更高的速度将烟气从炉内引出值得怀疑。
况且一味加大强制排烟，是否会因引风速度过快而影响炉内的燃烧效果，还有待进
一步证实。
最好的办法就是在蓄热式加热装置上安装可调烟道闸板和金属换热器(加热炉可以适当增设预热段)。
当然采取这种措施的利弊还要视具
体情形来定。