Что такое высокотемпературное горение воздуха?

Сжигание высокотемпературного воздуха — HTAC или сжигание предварительно нагретого воздуха — HPAC, эта технология также называется беспламенным сгоранием. Это новый тип технологии сжигания, который был исследован и продвигался в 1990-х годах. Он имеет множество преимуществ, таких как эффективная рекуперация отработанного тепла дымовых газов, температура выхлопных газов ниже 150°C, высокая температура предварительно нагретого воздуха, температура воздуха около 1000°C и низкий уровень выбросов NOx.

Впервые появилось высокотемпературное горение на воздухе

Метод регенеративного сжигания является древней формой и долгое время использовался в мартеновских и доменных печах. Регенеративная горелка была впервые успешно разработана в начале 1980-х годов компаниями British Hot Work и British Gas Company. Первоначально использовавшаяся в небольших стекловаренных печах, она называлась «регенеративной керамической горелкой». Поскольку он может приблизить утилизацию отработанного тепла дымовых газов к предельному уровню, а выгода от энергосбережения огромна, он широко пропагандируется и применяется в Соединенных Штатах, Великобритании и других странах.

Какие сегменты объединяют эту технологию?

Система устройства регенеративного сжигания в основном состоит из пяти частей: устройства сгорания, регенератора (с теплоаккумулятором внутри), реверсивной системы, системы дымоудаления и соединительных труб. Независимо от типа топочного устройства регенераторы (с регенераторами внутри) должны располагаться парами.

Реверсивный клапан использует движение корпуса клапана для реверсирования воздуха (или газа) и дымовых газов в клапане через равные промежутки времени. Время реверсирования реверсивного клапана связано с температурой дымовых газов в топке и толщиной проникновения тепла регенератора. Для регенератора с определенной толщиной теплопередачи чем больше время реверсирования, тем выше температура дымовых газов, выходящих из регенератора. Чем ниже температура предварительного нагрева воздуха (или газа), тем ниже скорость рекуперации тепла; если время реверсирования слишком короткое, срок службы реверсивного клапана сократится, поэтому следует экспериментально определить, что наилучшее время реверсирования является критическим. Для регенератора малых сфер период реверсирования обычно составляет 2,0-3,0 мин; для регенератора с сотовым корпусом период реверсирования составляет 30-45 секунд и менее.

Регенератор – это оборудование для размещения регенератора, а также помещение для теплообмена. Может быть размещен внутри стенки печи, называется встроенного типа; его также можно установить отдельно за стенкой печи, так называемый внешний тип.

Канал высокотемпературного газа может быть органично встроен в стенку топки, а может быть установлен отдельно вне стенки топки. Сопло установлено в стене топки, а сопло является не только горелкой в традиционном понимании, но и дымоотводом отопительной печи.

Кладка между высокотемпературными газовыми проходами пустого газа требует плотной кладки, чтобы избежать пересечения газа во избежание взрывов. Поэтому требования к материалам кладки стен печи выше, чем у других отопительных печей.

Система подачи воздуха и газа в технологии регенеративного сжигания такая же, как и система подачи воздуха и газа в традиционной нагревательной печи, и она также требует сегментного управления подачей. Каждый участок патрубка, ответвляющийся от воздушной и газовой магистрали, соединяется со своим реверсивным клапаном, а реверсивный клапан двумя способами соединяется с парой регенераторов по обеим сторонам топки. Воздушные и газовые патрубки перед реверсивным клапаном оснащены устройствами контроля и регулировки расхода и предохранительными устройствами. Давление подачи газообразного воздуха должно учитывать потери сопротивления всей системы, включая реверсивный клапан и регенератор.

Дымовые газы выходят из регенератора, и их температура упала ниже 200°C. С помощью машины дымоудаления он через обратный клапан и выхлопную трубу поступает в дымовую трубу и выбрасывается в атмосферу. Есть датчик температуры дыма и устройство контроля давления в печи. Поскольку температура дымовых газов ниже 200°C, обычные стандартные дымососы могут соответствовать требованиям к эксплуатации. Производительность дымососа определяется по объему дымоудаления и системному сопротивлению дымохода, поэтому также очень важно правильно определить потери сопротивления при прохождении дыма через регенератор и реверсивный клапан.