高溫空氣燃燒技術是90年代發展起來的一項燃燒技術。高溫空氣燃燒技術通過蓄熱式煙氣回收,徐州伸縮節可使空氣預熱溫度達煙氣溫度的95%,爐溫均勻性≤±5℃,其燃燒熱效率可高達80%。該技術具有高效節能、環保、低污染、燃燒穩定性好、燃燒區域大、燃料適應性廣、便于燃燒控制、設備投資降低、爐子壽命延長、操作方便等諸多優點[6,7]。伸縮節生產但高溫空氣燃燒還存在諸如各熱工參數間和設計結構間的定量關系,控制系統和調節系統的優化,燃氣質量和蓄熱體之間的關系,蓄熱體的壽命和蓄熱式加熱爐的壽命的提高等一些問題,有待進一步去探索。
蓄熱式加熱爐的燃燒器破損的原因蓄熱式加熱爐燒嘴磚、蓄熱箱體是蓄熱式加熱爐燃燒系統的重要組成部分,提供伸縮節燒嘴磚是用于燒嘴部位的耐火制品,起組織火焰的作用,蓄熱箱是完成燃燒介質預熱換熱裝置。根據資料報道,蓄熱式燃燒器破損的表現形式首先是燒嘴周圍發紅,隨后演變為透熱冒火的現象,最后發展為燒嘴磚與爐墻剝落、甚至導致爐墻倒塌的嚴重問題。目前,軋鋼蓄熱式加熱爐用燃燒器主要有空氣單蓄熱式和空煤氣雙蓄熱式。伸縮節生產針對蓄熱式加熱爐燃燒器的破損以及由此帶來的加熱爐熱工特性的惡化和嚴重安全隱患等問題,國內眾多學者根據蓄熱式加熱爐的工藝特點,系統地分析了常規蓄熱式燃燒器破損的原因。
發展趨勢,燃料結構盡管煤炭在相當階段內仍是我國的主力能源,但其既污染嚴重,又不利實施高溫空氣燃燒技術。伸縮節生產所以用油、氣取代煤等固體燃料,是我國工業爐節能發展的戰略性方向。燃燒技術大力完善和推廣高溫空氣燃燒技術仍是今后工業爐節能發展的方向。在保證高溫、高效火焰的基礎上提高爐膛溫度的技術,使爐膛溫度均勻分布的技術,以及N0x控制技術,提供伸縮節是推動富氧燃燒的核心技術,也是未來的發展方向。同時C02的減排和封存問題將成為重要的研究熱點,余熱回收及充分利用低熱值燃料是工業爐節能發展的重點。
脈沖燃燒控制采用的是一種間斷燃燒的方式,使用脈寬調制技術,通過調節燃燒時間的占空比(通斷比)實現窯爐的溫度控制。燃料流量可通過壓力調整預先設定,燒嘴一旦工作,就處于滿負荷狀態,伸縮節生產保證燒嘴燃燒時的燃氣出口速度不變。當需要升溫時,燒嘴燃燒時間加長,間斷時間減小;需要降溫時,燒嘴燃燒時間減小,間斷時間加長。脈沖燃燒控制的主要優點為傳熱效率高,大大降低能耗。可提高爐內溫度場的均勻性。無需在線調整,即可實現燃燒氣氛的控制。可提高燒嘴的負荷調節比。提供伸縮節系統簡單可靠,造價低。減少NOx的生成。普通燒嘴的調節比一般為1:4左右,當燒嘴在滿負荷工作時,燃氣流速、火焰形狀、熱效率均可達到佳狀態,但當燒嘴流量接近其小流量時,熱負荷小,燃氣流速大大降低,火焰形狀達不到要求,熱效率急劇下降,高速燒嘴工作在滿負荷流量50%以下時,上述各項指標距設計要求就有了較大的差距。
回轉爐或稱回轉窯,在冶金工業中用于鐵礦石的直接還原、氧化鋁礦物的焙燒、粘土礦物的焙燒,提供伸縮節以及各種散狀原料的焙燒揮發、離析和干燥作業。回轉爐的爐體呈圓筒形,用厚鋼板制成,筒內襯以耐火材料。爐體橫架在支座的滾輪上,稍傾斜(4~6%)。爐體長度與直徑之比在12:1到30:1之間。操作時爐體勻速轉動。由于爐體的傾斜和轉動,伸縮節生產爐料由高處逐漸移向低處。爐料在運動過程中逐漸升溫,并依次發生物理、化學變化。回轉爐的溫度一般控制在爐料熔點以下。
工業爐以單位時間單位爐底面積計算的爐子加熱能力稱為爐子生產率。煙氣部分余熱為入爐的冷工件所吸收,降低了離爐煙氣的溫度。伸縮節生產提高爐子熱效率的基本措施是:充分提高燃燒效率,強化對工件的傳熱;盡可能地連續生產和滿負荷工作;設置預熱器,提供伸縮節對空氣及煤氣進行預熱,以回收煙氣余熱;采用比熱容和熱導率低的耐火材料,以減少爐墻蓄熱和散熱損失。