蓄热式燃烧技术目前存在的几点不足(分享)

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]。

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)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]。

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。

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。