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蓄热式熔铝炉节能方案 一 我国天然气熔铝炉能耗现状 二 蓄热式燃烧技术简介 三 燃烧方式以及燃烧技术 四 蓄热式烧嘴选型及布置方式 节能要点 节能分析 20吨熔铝炉节能方案设计 一 我国天然气熔铝炉能耗现状 75 二 蓄热式燃烧技术简介 烧嘴和蓄热体成对出现， 助燃空气通过其中一个烧嘴， 被加热后供燃烧用，另一个 烧嘴充当排烟的角色，同时 蓄热体被加热。当到达换向 时刻时，换向阀动作使系统 反向运行，烟气加热好的蓄 热体被用来加热空气，助燃 空气冷却的蓄热体又被离开 炉子的高温烟气加热， 基本原理 将高温空气喷射入炉 膛，维持低氧状态，同时将 燃料输送到气流中，产生燃 烧。空气温度预热到800℃ ～1000℃以上，燃烧区空气 含氧量在21%～2%，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 CO2和NOX的排放及降低燃烧 噪音，被誉为二十一世纪关 键技术之一。 技术形成 蓄热式燃烧系统工作原理 三 燃烧方式分类 1扩散式燃烧 2部分预混式燃烧 3预混式燃烧 1扩散式燃烧 2部分预混式燃烧 3预混式燃烧 几种燃烧方式对比 非预混式烧嘴特点：1结构简单、燃烧稳定不发生回火 2天然气与空气可预热到较高温度 3天然气与空气混合较差，火焰较长 4为使充分燃烧，必须提供较多的助燃空气。 半预混式烧嘴特点：1改变天然气和空气的配比可调节火焰长度 2基本上不存在回火现象 3可根据工艺要求控制气氛 。 全预混式烧嘴特点：1空气过剩系数小，燃烧强度高 2天然气要保持较高的压力，以防回火 3天然气与空气预热温度不宜超过400℃ 燃烧技术分类 一 空气分级燃烧 优点：非常好的火焰形状，火焰能够很好地进行控制，火焰光亮，辐射性能好，加热效果好。 燃烧技术分类 二 燃气分级燃烧技术 没有定型的火焰，火焰无法控制，燃烧性能差， 燃气喷嘴易烧毁，辐射性能差，加热质量低。 二段式低NOx燃烧器 二段式低NOx燃烧器 该燃烧器的工作原理如图1所示，是将燃烧用的空气分2次通入燃烧区，从而使燃烧过程分两个阶段完成，避免高温区过分集中。二次空气是从还原区外围送入的，在火焰尾部完成完全燃烧。由于实行分段燃烧，避免了高温区集中， 因而NOx的排放浓度显著降低。 四 蓄热式烧嘴选型及布置方式 采用半预混式燃烧方式结合空气分级燃烧方式，可以 达到最佳节能效果，并有效地降低了NOx的排放量。 空气分级燃烧烧嘴结构示意图 一次空气系数α1 空气分级燃烧的一、二次空气配比对燃烧室内NOx等污染物排放有较大影响。从表一可知，当一次空气占40％左右时，燃烧室内可以更好地形成很强的还原气氛，形成低氧浓度区，并相应降低了该燃烧区的温度，从而达到抑制NOx生成的效果，此时的NOx排放最少。 蓄热式烧嘴最佳安装方式 为使蓄热式熔铝炉内温度分布均匀，蓄热式烧嘴的布置和对数很重要， 烧嘴的布置基本方式如下图所示，最少两对烧嘴交错布置，使炉内烟气 形成绕流，炉内温度分布均匀。烧嘴的对数选择与熔铝炉的外形尺寸和 总热负荷，单个烧嘴的最大出力有关。 烧嘴对数的选定 30 t熔铝炉 采用两组蓄热式烧嘴（单个烧嘴最大燃气能力200 Nm3/h），燃料为天然气（8500 kcal/Nm3）。 烧嘴的功率根据熔铝炉的总负荷来选择。一般4到7吨采用一对烧嘴。考虑经济性因素，采用的蓄热式烧嘴对数不宜过多。 燃烧器品牌 目前进口燃烧器有：美国麦克森 、 德国威索、意大利利雅路、百得、意高、英国力威、优尼瓦斯、瑞典百通、芬兰奥林等各种品牌。 国产燃烧器有：北京神雾、岳阳颜氏燃烧器、浙江百特、欧瑞特、上海凌云、华之邦、唐山金沙、无锡赛威特等 五 节能要点 （1）在加料期，应尽可能缩短加料时间。 （2）在熔化期，采用高速长火焰燃烧器，加强火焰对铝锭的冲击能力。 （3）在液面化平以后及固液转化期，采用必要的熔体搅拌手段。 （4）在固液转化期完成后，及时控制热负荷的供应量，避免过烧。 （5）精炼及保温期应精确控制热负荷大小，以最小的热供应量实现保温。 六 节能分析 我国天然气熔铝炉吨铝能耗75万大卡，折合天然气约88Nm3 ， 过量空气系数1.17 需要空气量1030Nm3 产生烟气量1118Nm3 烟气温度1000