作业：蓄热式高温空气燃烧技术(HTAC) 全辉辉 倪源满 钱兵

蓄热燃烧法名词解释
蓄热燃烧法是一种常见的清洁能源应用技术，也被称为蓄热式燃烧技术。

它是指在燃烧过程中将燃料中释放的热量部分或全部用于加热燃烧过程中的其他物质，以提高热效率的一种能源利用方式。

蓄热燃烧法的原理是通过在燃烧炉内设置热能储存体来实现的。

燃烧时，燃料释放的热量首先被用于加热热能储存体，使其温度升高。

当燃烧停止时，热能储存体会继续释放热量，通过传导、辐射和对流的方式将热量传递给燃烧炉内的其他物质，从而实现热能的有效利用。

蓄热燃烧法的优点之一是可以显著提高燃烧炉的热效率。

通过将热能储存体置于燃烧炉内，可以有效地利用燃料释放的热量，减少能量的浪费。

同时，由于热能储存体能够在燃烧停止后继续释放热量，可以实现热能的延续利用，提高整个能源利用过程的效率。

此外，蓄热燃烧法还可以减少对环境的污染。

通过提高燃烧炉的热效率，可以减少燃料的使用量，降低二氧化碳等温室气体的排放。

同时，由于燃烧过程中释放的热量得到了更有效的利用，可以降低烟气中的有害物质排放，减少对大气的污染。

总的来说，蓄热燃烧法是一种能源利用技术，通过充分利用燃料释放的热量，提高能源利用效率，减少对环境的污染。

随着清洁能源技术的不断发展，蓄热燃烧法有望在工业生产和生活供暖等领域发挥越来越重要的作用。

高温蓄热式燃烧技术
佚名
【期刊名称】《涟钢科技与管理》
【年(卷),期】2013(000)002
【摘要】高温蓄热式燃烧技术（High Temperature Air Gombustion）是一项全新的燃烧技术，实现了高温（助燃空气被预热到1000℃以上），贫氧浓度燃烧，还可实现燃料化学能的高效利用。

高炉煤气借助预热的空气可获得更高的燃烧温度，【总页数】1页(P63-63)
【正文语种】中文
【中图分类】TQ171.623
【相关文献】
1.蓄热式燃烧技术在油田注汽锅炉中的应用
2.轧钢加热炉蓄热式燃烧技术专利分析
3.蓄热式燃烧技术在熔铅炉领域的应用改进
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5.蓄热式燃烧技术在有机废气处理项目的应用
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HTAC技术的工作原理 1、第一代燃烧技术——没有余热回收的落后工业炉 2、第二代燃烧技术——换热式余热回收工业炉 3、第三代燃烧技术——高温空气燃烧技术 蓄热式燃烧器的工作原理如图3所示,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,在经过蓄热式燃烧器B(陶瓷球或蜂窝体)时被加热，在极短时间内常温空气被加热到接近炉膛温度（一般比炉温低50～100°C）被加热的高温空气进入炉膛后，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，同时往稀薄高温空气附近注入燃料（燃油或燃气），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燃烧器A排入大气，炉膛内高温热烟气通过蓄热式燃烧器A时，将显热储存在蓄热式燃烧器A内，然后以低于150°C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，从而达到节能和降低NOX排放量等目的，常用的切换周期为30～200秒。 HTAC技术的优势 节能潜力巨大，节能达10～70%，同时大大缓解了大气的温室气体的排放。 扩展了火焰燃烧区域，火眼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，一方面提高了产品质量，另一方面延长了炉膛寿命。 炉膛的平均温度增加，加强了炉内传热，导致在相同产量情况下，工业炉和锅炉炉膛尺寸可以缩小10～50%；对于相同尺寸的炉子，改造后产品的产量可以提高10%以上，大大降低了设备的造价。 由于火焰不是在燃烧器中产生饿，而是在炉膛空间内才开始逐渐燃烧，因而燃烧噪声低。 采用传统的节能燃烧技术，助燃空气预热温度越高，烟气中NOX含量越大；而采用蓄热式高温空气燃烧技术，在助燃空气预热温度高达近1000°C的情况下，炉内NOX生成量反而大大减少。 炉膛内为贫氧燃烧，使冶金工业炉的钢坯氧化烧损减少。 炉膛内为贫氧燃烧，有利于在炉膛内产生还原焰，可以满足某些特殊工业炉的工艺需要。 HTAC技术可以应用的领域 冶金机械行业的各种推钢式加热炉、步进式加热炉、热处理炉、锻造炉、溶化炉、钢包/中间包烘烤器、均热炉、辐射管燃烧器、罩式炉、高炉热风炉等。 建材行业的各种陶瓷窑炉、各种玻璃窑炉等。 石化行业的各种管式加热炉、裂解炉等。 蒸汽热水动力行业的各种燃油、燃气锅炉。 其它行业的各种工业炉窑。

淬火炉采用蓄热式高温空气燃烧技术HTAC（High Temperature Air Combustion），这是目前国内外开始流行的一种革命性的全新燃烧技术，它通过高效蓄热材料将助燃空气从室温预热至前所未有的800℃高温，同时大幅度降低Nox排放量，使排烟温度控制在露点以上、150℃以下范围内，最大限度地回收烟气余热，使炉内燃烧温度更趋均匀。

HTAC技术针对燃料种类或热值的不同，有单蓄热与双蓄热之分。

一般认为油类、高热值煤气及含焦油粉尘的热脏发生炉煤气则只需或只能采用助燃空气单蓄热方式；清洁的低热值燃料（高炉煤气、转炉煤气）可采用双蓄热方式。

例如熔铝炉的平均热效率不到20%，排烟热损失高达50%以上。

虽然大型熔铝炉安装了空气预热器，但由于技术、价格、寿命等原因，通常也只能将空气预热到300℃左右，节能率只有20%左右，仍有30%以上的热量随烟气排放到大气中去，排烟温度普遍在300℃以上。

采用蓄热式高温空气燃烧技术，不但克服了常规熔铝炉的缺点，将余热回收率提高到70%-90%，空气预热到800℃左右，烟气排放温度低于150℃，达到余热回收的极限，而且投资少，见效快。

蓄热式加热炉实质上是高效蓄热式换热器与常规加热炉的结合体，主要由加热炉炉体、蓄热室、换向系统以及燃料、供风和排烟系统构成。

蓄热室是蓄热式加热炉烟气余热回收的主体，它是填满蓄热体的室状空间，是烟气和空气流动通道的一部分。

在加热炉中，蓄热室总是成对使用，一台炉子可以用一对，也可以用几对，甚至几十对。

在国内的一些大型加热炉上，最多用到四十几对。

炉温更加均匀由于炉温分布均匀，加热质量大大改善，产品合格率大幅度提高。

燃料选择范围更大适合轻油、重油、天然气、液化石油气等各种燃料，尤其是对低热值的高炉煤气、发生炉煤气具有很好的预热助燃作用，扩展了燃料的应用范围。

铝熔化燃油单耗指标在60kg/t.A以内。

大幅度节能由于烟气经蓄热体后温度降低到150℃以下（特殊情况下可降至70～80℃），将烟气的绝大部分显热传给了助燃空气，做到了烟气余热的“极限回收”，因此，炉子燃料消耗量大幅度降低。

99科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 工 业 技 术高温空气燃烧技术是20世纪90年代发展起来的一种新型燃烧技术,它的特征是烟气余热被最大限度地回收,助燃空气预热到1000℃以上的同时把高温烟气的温度降到200℃以下。

燃料在高温低氧混合气体的环境下与混合气体强烈快速混合燃烧。

高温空气燃烧技术可以实现燃料化学能的高效利用并有效控制燃烧污染物的排放,达到节能与环保的目的,被世人评为理想的黄金燃烧技术。

1 蓄热燃烧技术蓄热式高温空气燃烧技术HTAC(HighTemperature Air Combustion)是目前国内外开始流行的一种革命性的全新燃烧技术,它通过高效蓄热材料将助燃空气从室温预热至1000℃以上,与传统燃烧过程相比,高空气燃烧的最大特点是节省燃料,减少CO 2和NO X 的排放及降低燃烧噪音,被誉为21世纪关键技术之一。

简单说,就是先将蓄热体加热后,再通入空气,并将空气加热到高温,送入炉内与烟气混合(降低氧气含量,目的是降低氧化氮的含量)后,再与燃料混合燃烧。

要注意的是,蓄热燃烧,蓄热室必须是成对的,其中一个用来加热空气,而另一个被烟气加热。

经过一个周期后,加热空气的蓄热室降温,而被烟气加热的蓄热室却升高温度,这样,通过换向阀,使两个蓄热室作用交换,这时原来是排烟口的,现在变成了烧嘴,而原来是烧嘴的,现在变成了排烟口。

蓄热式燃烧系统组成及其设计原则:蓄热式燃烧系统主要由燃烧器,蓄热体,换向阀,控制系统组组成。

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。

蓄热能力:(1)换热速度;(2)热震稳定性;(3)抗氧化和腐蚀性;(4)压力损失;(5)经济性。

总之,在选择蓄热体材料时,应注意这几方面的问题,这样才能减小压力损失、提高换热速度、降低成本,最终使热效率得到提高。

2 换向阀由于必须在一定的时间间隔内实现频繁的切换,换向阀也成为与余热回收率密切相关的关键件之一。

收稿日期：2010－12－28郭梁（1983－），硕士；102206北京市昌平区。

蓄热式高温空气燃烧技术在塔式锌精馏炉上的应用探讨郭梁1常青青2（1.北京矿冶研究总院，2.北京神雾热能技术有限公司）摘要简介了近年来迅速发展的蓄热式高温空气燃烧技术的原理和优势，针对传统塔式锌精馏炉的炉型结构与工艺要求，通过新型蓄热式锌精馏塔的系统设计开发，探讨了蓄热式高温空气燃烧技术在锌冶炼领域应用的可行性和潜力。

关键词蓄热式高温空气燃烧技术塔式锌精馏炉节能Application feasibility of regenerative high temperature aircombustion technology in column in zinc refiningGuo Liang 1Chang Qingqing 2（1.Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy ，2.Beijing ShenWu Thermal Energy Technology Co．，Ltd．）AbstractThe principle and advantage of regenerative high temperature air combustion technology ，which has owned more and more customers in the last decade ，was briefly introduced．Column in zinc refining with HTAC was designed based on the conventional types．The feasibility and potentiality a-bout HTAC technology used in zinc metallurgy was discussed．Keywordsregenerativehigh temperature air combustioncolumn in zinc refiningenergy －saving目前，节能减排已成为全社会参与的国事和大事，是贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的必然举措。

蓄热燃烧技术是一种在高温低氧空气状况下燃烧的技术，又称高温空气燃烧技术，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。

这项技术从根本上提高了加热炉的能源利用率，特别是对低热值燃料（如高炉煤气）的合理利用，既减少了污染物（高炉煤气）的排放，又节约了能源，成为满足当前资源和环境要求的先进技术。

另外,蓄热式燃烧技术的采用又强化了加热炉内的炉气循环,均匀炉子的温度场,提高了加热质量,效果也非常显著，一起来随本文了解下吧！一、原理当燃烧装置处于燃烧状态时，被加热介质（助燃空气、煤气）通过换向阀进入蓄热室，高温蓄热体把介质预热到比炉温低100～150℃的高温，通过空煤气烧嘴（或火道）进入炉内，进行弥散混合燃烧。

而另一个配对的燃烧装置2则处于蓄热状态，高温烟气流入蓄热室，将蓄热体加热，烟气温度降到250～150℃后流过换向阀经排烟机排出。

煤气、空气预热各设置一台排烟机，只预热空气设置一台排烟机。

蓄热式燃烧装置系统主要由燃烧装置、蓄热室（内有蓄热体）、换向系统、排烟系统和连接管道，五大部份组成。

无论哪种形式的燃烧装置，蓄热室（内有蓄热体）需要成对布置。

经过一定时间后，换向阀换向如此反复交替工作，使被加热介质加热到较高温度，进入炉膛，实现对炉内物料的加热。

二、特点初期采用蓄热式烧嘴的主要目的是为了进一步提高空气的预热温度，更大程度地回收烟气带走的热量，以节约能源。

但由于高温燃烧带来了高的NOX排放，因此限制了它在工业发达国家的推广使用。

近入90年代后，低NOX的蓄热烧嘴开始进一步研究，1992年开发成功，被称为高温空气燃烧技术。

这种技术的原理是降低燃烧空间中的氧浓度，创造贫氧条件，消除局部炽热高温区，用高速喷出的空气射流卷吸周围烟气形成贫氧燃烧区，此时形成的火焰体积大大增加，亮度减弱，温度均匀，梯度很小，这就有效地减少了NOX的产生。

新开发的蓄热式烧嘴采用分段燃料供应法降低NOX。

doi:10.3969/j.issn.1671-5152.2019.05.002高温空气燃烧（HTAC）关键技术概述□同济大学机械与能源工程学院（201804）杨钧秦朝葵摘要：高温空气燃烧（HTAC）技术可在工业炉中同时提高燃烧强度并抑制NOx排放：本文简要综述了HTAC的基本原理和设备，讨论了该技术的高效与减排特性，并介绍了蓄热室设计优化与燃料适应性研究方面的新趋势：关键词：高温空气燃烧（HTAC）蓄热体优化抑制NOx机理燃料适应性随着人口增长和经济发展，能源需求量急剧增加，目前80%，的能源消费均由化石燃料的燃烧转化而来叫工业炉是众多燃烧设备中的耗能大户，其热效率的提高往往以高污染为代价。

上世纪90年代，日本的研究人员在实验中发现：高速喷射（90m/s）的燃气与由蓄热室预热到1600K的空气混合燃烧时，火焰变得不可见了，但可根据烟道中极低的氧浓度推断出燃烧反应已完成；虽然预热温度很高，但烟道内NOx 浓度却不高（低于80ppmv）,这种新的燃烧方式被命名为高温空气燃烧（High Temperature Air Combustion,HTAC）叫另外也有研究人员将其称为“无焰燃烧”（Flameless Combustion）、"无焰氧化"（Flameless Oxidation,FLOX）⑴、“中度或重度低氧稀释”燃烧（Moderate&Intense Low Oxygen Dilution,MILD）141o 本文简要介绍HTAC的系统组成、原理及研究与应用动态。

1HTAC工作模式如图1所示，一个简单的HTAC系统由成对的燃城市燃气2019/05总第531期9烧器、蓄热体和换向阀以及相应的控制系统等组成。

当B燃烧器工作时，室温下的助燃空气被B燃烧器内已预热的高温蓄热体加热，喷入炉内，与燃气混合燃烧。

经炉内换热以后，由A燃烧器排出炉外，同时加热A燃烧器内的蓄热体。

经过适当时间后，通过换向阀的切换，转为A燃烧器工作、B燃烧器排烟，如此循环往复，完成蓄热、放热过程。