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蓄热式烧嘴工作原理及结构
编辑:佛山市诺一燃控科技有限公司   发布时间:2016-11-29

 蓄热式烧嘴的系统主要包括:用蜂窝陶瓷或蓄热小球等做成的蓄热体,燃烧器,空气和烟气的切换装置 (换向阀)及其相应的控制系统


一个蓄热式燃烧单元至少有两个燃烧器本体、两个体积紧凑的蓄热室、换向阀和与之配套的控制系统组成,即应用蓄热式(高温空气)燃烧技术的炉子燃烧器需成对安装,可在同一侧,亦可相对放置。当燃烧器A工作时,产生的大量高温烟气经由燃烧器B排出,与蓄热体换热后,可将排烟温度降到200℃以下,一定时间间隔后,切换阀使助燃空气通过B的蓄热体,空气将立刻被预热到烟气温度的80%~95%以上。燃烧器B启动的同时,燃烧器A停止工作,转为排烟和蓄热装置。通过这种交替运行方式,实现 “烟气余热的极限回收”和 “助燃空气的高温预热”。


高效蓄热体材料特性、燃烧器、换向阀的质量及换向时间的长短是保证高温空气燃烧的关键。


(1)蓄热体


蓄热体是高温空气燃烧技术中最关键的部件。在与燃烧空气或高温燃烧废气进行直接接触的过程中,蓄热体就是一个热交换器,因此,要求蓄热体具有较大的传热面积和持久的传热性能。此外,尽可能选用报废后不会污染环境的材料。目前蓄热体一般采用陶瓷小球或蜂窝陶瓷。


(2)燃烧器


蓄热式烧嘴好比均热炉的一个燃烧通道,结构简单也可做成燃烧器。煤气喷嘴从燃烧器后部插入,此时由于燃烧器中温度很高,在排烟状态下,需对煤气喷嘴进行冷却,由于空气 (或煤气)已被预热到很高的温度,故空气与煤气间不需要布置混合装置就能很好的燃烧。在实际使用过程中,一个燃烧器配一个蓄热室,也可多个燃烧器共用一个蓄热室。


模式A表示燃烧器A处于燃烧状态,燃烧器B处于排烟状态。燃烧所需空气经过换向阀,再通过燃烧室A,被其预热后在燃烧器A中与燃料混合,燃烧生成的火焰加热物料,高温废气通过燃烧器B进入蓄热室 (B处于排烟状态),将其中的蓄热球加热,再经过换向阀后排往大气。持续一定时间 (如30s)后,控制系统发出换向指令,操作进入模式B所示的状态,此时燃烧器B处于燃烧状态,燃烧器A处于排烟状态:燃烧空气进入蓄热室B时被预热,在燃烧器B中与燃料混合,废气经蓄热室A,将其中蓄热球加热后排往大气。持续与 A过程相同的时间后,又转换到模式A过程,如此交替循环进行。


(3)换向阀


根据文献的报道,在HTAC技术中,由于必须在一定的时间间隔内实现空气与烟气的频繁切换,因此,换向阀是其关键部件之一。目前使用的换向阀主要有:五通换向阀、直通式四通换向阀和旋转式四通换向阀等。


传统的二位五通换向阀阀位变换是靠空气或电力驱动,一根阀杆有两块阀板,交替开闭不同气体通道,达到换向目的。这种阀体积庞大,采用集中换向,管路系统复杂


                                       


旋转式四通换向阀是角位移阀,不管管道直径多大,阀杆旋转90°就能达到换向目的,所以此阀体积小,动作十分灵活;另外,此阀的特殊密封结构,大大改善了其密封性能,使用寿命比较长。


 


直通式 (升降开闭式)四通换向阀用一只阀代替了四只阀,使整个换向系统集中简洁。该阀共有4个气体通道,换向时靠气缸或液压缸带动两根阀杆升降,阀杆上的阀板用以开闭不同气体通道,完成空气 (燃气)烟气的换向。这种阀相对较小,采用分散控制方式,使操作更加灵活,从而实现对炉温的精确控制,并可达到均衡的炉温。 


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