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蓄熱式燃燒技術(shù)在熔鋁爐上的應(yīng)用
來源:|作者:金瑞 |發(fā)布時間:2021-04-15 |次瀏覽
蜂窩蓄熱體熱利用率高．節(jié)能效果為顯著蜂窩蓄熱體采用MULl50高鋁莫來石為主材．有以下幾方面勢：(1)單位換熱面積大，在相同條件下。蜂窩蓄熱體是陶瓷球蓄熱體的7倍。(2)蜂
蓄熱燃燒技術(shù)在提高高溫煙氣利用率的基礎(chǔ)上．擴大了火焰輻射面積并改善燃燒器火焰形態(tài)。與此同時．蓄熱式技術(shù)能將助燃空氣預(yù)熱到爐內(nèi)工作溫度的90％．在熔鋁爐和金屬熱處理爐中．助燃空氣可加熱至700℃左右。
經(jīng)實測該公司的熔鋁爐煙氣溫度高達700℃以上．由排煙帶來的熱損失占總能耗的30％以上。通過熱交換的方式降低排煙溫度．同時減少煙氣污染物的排放成為該企業(yè)節(jié)能減排的主要技改方向。
公司現(xiàn)有熔池大小及小時出鋁量受后備生產(chǎn)模具影響．故在不能提高熔鋁爐生產(chǎn)率的前提下．考慮通過提高現(xiàn)有熔鋁爐的熱效率來降低熔鋁爐的單位能耗．熔鋁爐熱效率是物料鋁被加熱熔化時吸收的熱量與供入爐內(nèi)的熱量之比。對熔鋁爐做熱工分析．獲取爐子的熱效率。
采集單位時間內(nèi)進入熔爐的燃料量、爐內(nèi)鋁液溫度、出鋁量。為方便對熔爐進行熱工分析，現(xiàn)取單位時間為從冷爐加料至爐內(nèi)鋁液可供后備模具使用為時間段，具體生產(chǎn)能耗詳見表1、表2。由于爐體結(jié)構(gòu)問題．爐內(nèi)有剩余鋁液不能使用完畢．次日開爐隨后續(xù)廢鋁加熱熔化后方能使用。通
改造莫來石質(zhì)材質(zhì)蜂窩陶瓷蓄熱體．采用單預(yù)熱蓄熱式燒嘴(預(yù)熱空氣)。這種燃燒技術(shù)能夠大限度地回收煙氣的顯熱．能將助燃空氣預(yù)熱到300～500℃左右的高溫，有效利用了高溫煙氣。同時造成高溫低氧的燃燒氣氛，火焰體積．使火焰中心溫度降低，整個火焰溫度區(qū)域均勻，有助
于消除爐內(nèi)局部高溫區(qū)域，對減少NO。的排放有很大幫助。同時，低氧氣氛減少了鋁燒損。
如圖1所示，右側(cè)蓄熱體放熱，助燃空氣被右側(cè)蓄熱體加熱，與燃氣混合后燃燒：左側(cè)蓄熱體充當煙道，回收右側(cè)燃氣燃燒加熱工料后煙氣中的顯熱。300 s后，中間氣動換向閥轉(zhuǎn)向．互換左右蓄熱體功能。通過PLC控制不斷切換氣動換向閥．左右兩側(cè)的蓄熱體可以把煙氣中的顯熱傳遞給空氣．提高燃料的熱利用率。
3技改效果
3．1
蜂窩蓄熱體熱利用率高．節(jié)能效果為顯著蜂窩蓄熱體采用MULl50高鋁莫來石為主材．
有以下幾方面勢：
(1)單位換熱面積大，在相同條件下。蜂窩蓄熱體是陶瓷球蓄熱體的7倍。
(2)蜂窩體的壁厚為1 mm，熱性較常規(guī)陶瓷小球好，蓄、放熱速度快，升溫速度快，有利于爐內(nèi)溫度場的均勻。
(3)蓄熱體格子間采用規(guī)則的3 minx3 mill方型．有利于氣體的流通，助燃空氣阻力損失較常規(guī)陶瓷小球要小的多，不易產(chǎn)生灰塵沉積堵塞通道。
3．2燃燒穩(wěn)定。爐內(nèi)溫度場均勻，金屬氧化燒損少
通過蓄熱式燃燒原理可知．常溫空氣是用高壓風機由四通換向閥切換進入預(yù)熱器后在短時間內(nèi)被加熱到700℃左右，熱空氣進入爐膛后，抽吸周圍低氧爐氣，從而形成含氧量低于21％(一般在15％)的低氧高溫空氣。然后再與空氣噴嘴附近噴入的燃料混合燃燒。
高溫煙氣加熱蜂窩蓄熱體。將熱量儲存在蓄熱體中．當煙氣降至150 oC后通過四通換向閥排出熔化爐。這種特殊的燃燒方式將整個熔化爐膛作為一個燃燒反應(yīng)室．燃料和空氣的氧化反應(yīng)因高溫低氧的氣氛了反應(yīng)過程遍及整個爐膛．進一步降低爐內(nèi)氧化氣氛。
3．3降低污染排放
此次蓄熱式燃燒技術(shù)在熔鋁爐上改造可獲得20％1,2_kI搶節(jié)能效果(未計算鋁燒損)。整個燃燒場溫度均勻，不會產(chǎn)生局部的高溫，可以大大減少NO，的排放。
經(jīng)過運行情況來看．熔鋁爐采用蓄熱式燃燒技術(shù)后節(jié)能效果顯著．基本達到企業(yè)節(jié)能降耗的目的，現(xiàn)場系統(tǒng)穩(wěn)定后，測算噸鋁氣耗量為50In3，滿足用戶使用要求。
