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（熔鋁爐）蓄熱式燃燒系統(tǒng)工作原理
熔鋁爐蓄熱式燃燒系統(tǒng)由蓄熱式燃燒器（包括蓄熱燒嘴、燃料燒嘴、蓄熱體）、空氣＼煙氣換向閥、燃料換向閥、燃料供應(yīng)管道及管件、助燃空氣管道及鼓風(fēng)機(jī)、煙氣排放管道及引風(fēng)機(jī)、壓縮空氣管道及空壓機(jī)，以及蓄熱式燃燒自動(dòng)控制系統(tǒng)等設(shè)備組成。一對(duì)兩個(gè)蓄熱式燃燒器，分布在窯爐兩側(cè)或者同側(cè)，配合換向閥自動(dòng)切換空氣和煙氣的流向，完成蓄熱體的蓄熱與放熱的過程，達(dá)到節(jié)能高效燃燒的目的。
成對(duì)布置的A＼B兩個(gè)蓄熱式燃燒器內(nèi)，裝填有傳熱能力與含熱能力都很強(qiáng)的陶瓷蓄熱體。當(dāng)B位燒嘴燃燒時(shí)，常溫空氣由鼓風(fēng)機(jī)帶動(dòng)，經(jīng)過空氣＼煙氣換向閥切換，進(jìn)入蓄熱式燃燒器B后，在極短時(shí)間內(nèi)被熾熱的蓄熱體加熱到接近爐膛溫度后，卷吸爐內(nèi)的周圍煙氣，形成一股含氧量大大低于21%的稀薄貧氧高溫氣流，同時(shí)往貧氧高溫空氣中注入燃料（燃油或燃?xì)猓剂显谪氀酰?～15%）狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)充分燃燒；與此同時(shí)，爐膛內(nèi)燃燒過后的高溫?zé)煔饨?jīng)過另一個(gè)蓄熱式燃燒器A時(shí)，將顯熱儲(chǔ)存在蓄熱式燃燒器A的蓄熱體內(nèi)，煙氣熱量被蓄熱體吸收，然后以150℃左期進(jìn)行切換，使A＼B兩個(gè)蓄熱室內(nèi)的蓄熱體處于蓄熱與放熱交替工作狀態(tài)，一個(gè)燒嘴在燃燒時(shí)，另一個(gè)燒嘴起到排煙口的作用。如此周而復(fù)始變換，通過蓄熱體這一媒介，吸收高溫?zé)煔獾奈锢頍�，并釋放給助燃空氣，使得排出的煙氣余熱絕大部分被充分回收利用，從而達(dá)到大幅度節(jié)能和降低NOx排放量的目的。以上動(dòng)作的執(zhí)行均由一套先進(jìn)的PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)完成。
一、 蓄熱式燃燒系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)：
1、 燃料： 天然氣（低位熱值大于8300kcal/m3）或燃油
2、 燃料爐前壓力： 爐前壓力8～12kPa；通常壓力10kPa
3、 投料方式： 客戶提供
4、 爐膛工作溫度： 正常工作溫度≤1050℃，最高工作1100℃
5、 鋁液出爐溫度： 正常出爐溫度680～720℃，最高780℃
6、 熔化期熔化率： 按需求設(shè)計(jì)
7、 燒嘴類型及數(shù)量： 蓄熱式燒嘴，一對(duì)兩個(gè)蓄熱式燃燒器
8、 蓄熱體材質(zhì)： 高鋁（剛玉）實(shí)心陶瓷蓄熱球
9、 燒嘴布置形式： 一對(duì)蓄熱式燃燒器相鄰布置，交替燃燒
10、 空氣預(yù)熱溫度： 小于1000℃ 煙氣排放溫度：小于180℃
11、 溫度控制形式： 采用PLC自動(dòng)控制，爐膛溫度、鋁液溫度、排煙溫度顯示
12、 爐壓控制方式： 微正壓自動(dòng)控制并顯示，自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)氣量＼排氣量
13、 熱負(fù)荷調(diào)節(jié)方式： 根據(jù)爐膛溫度和鋁液溫度，自動(dòng)控制燒嘴啟停運(yùn)行
14、 助燃風(fēng)機(jī)： 根據(jù)需求確定
15、 引風(fēng)機(jī)： 根據(jù)需求確定
16、 壓縮空氣耗量： 1m3/min，0.6～0.8MPa
17、 電源裝機(jī)容量： 380/50Hz/3相，容量根據(jù)需求設(shè)定
18、 能耗指標(biāo)： 確保比普通燃燒系統(tǒng)節(jié)能20%以上，熔煉爐單爐噸鋁能源消耗55萬kcal /噸鋁以下，優(yōu)于國家特等爐能耗標(biāo)準(zhǔn)。
19、 能耗檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)： 按《JBT-50168-1999熔鋁燃料爐能耗分等》標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
20、 安全保護(hù)措施： 爐膛溫度超標(biāo)停運(yùn)報(bào)警、排煙溫度超標(biāo)強(qiáng)制換向、鋁液溫度超標(biāo)停運(yùn)、火焰自動(dòng)監(jiān)測(cè)熄火自動(dòng)保護(hù)、燃?xì)馇穳郝庾詣?dòng)保護(hù)、電機(jī)超載停電自鎖系統(tǒng)等等。
二、 蓄熱式燃燒系統(tǒng)設(shè)備組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
熔鋁爐蓄熱式燃燒系統(tǒng)由蓄熱式燃燒器（包括蓄熱燒嘴、燃料燒嘴、蓄熱體）、空氣＼煙氣換向閥、燃料換向閥、燃料供應(yīng)管道及管件、助燃空氣管道及鼓風(fēng)機(jī)、煙氣排放管道及引風(fēng)機(jī)、壓縮空氣管道及空壓機(jī)，以及蓄熱式燃燒自動(dòng)控制系統(tǒng)等設(shè)備組成。一對(duì)兩個(gè)蓄熱式燃燒器，分布在窯爐兩側(cè)或者同側(cè)，配合換向閥自動(dòng)切換空氣和煙氣的流向，完成蓄熱體的蓄熱與放熱的過程，達(dá)到節(jié)能高效燃燒的目的。
1、 蓄熱燒嘴的主要作用是提供一個(gè)安全的燃燒通道，并回收高溫?zé)煔庥酂�，用來加熱助燃空氣，由燒嘴噴頭、蓄熱室和金屬外殼、耐火材料等部件組成。蓄熱室是蓄熱體的存放空間，可以做成圓形或者方形，內(nèi)置高鋁陶瓷蓄熱球作為蓄熱體材料，蓄熱效率高，在正常工作條件下，瓷球蓄熱體每隔3～4月需要泄放更換清洗一次，每次更換時(shí)間約需一小時(shí)，更換下來的臟球經(jīng)清洗后可以重新使用。
2、 燃料燒嘴包括點(diǎn)火燒嘴和主燃料燒嘴，其作用是提供一個(gè)燃料燃燒的通道，并配備有自動(dòng)點(diǎn)火與火焰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以確保燃料燒嘴的安全運(yùn)行，由混合器、燃料管、冷卻管、燒嘴槍頭等部件組成。為防止燃料燒嘴長(zhǎng)期處于高溫環(huán)境而損壞，燃料燒嘴內(nèi)需要通入冷卻空氣加以保護(hù)。點(diǎn)火燒嘴是為燃料燒嘴點(diǎn)火而準(zhǔn)備的，解決主燃料燒嘴的換向熄火問題。
3、 空氣＼煙氣換向閥的主要作用是控制蓄熱式燃燒器氣流運(yùn)動(dòng)方向，由對(duì)夾式蝶閥、氣動(dòng)執(zhí)行器、換向電磁閥、消聲器等組成。當(dāng)蓄熱式燃燒器處于放熱工作狀態(tài)時(shí)，打開空氣通道，關(guān)閉煙氣通道，讓蓄熱體加熱助燃空氣；當(dāng)蓄熱式燃燒器處于蓄熱工作狀態(tài)時(shí)，關(guān)閉空氣通道，打開煙氣通道，讓蓄熱體回收煙氣余熱�？諝猓軣煔鈸Q向閥為開關(guān)型氣動(dòng)閥，驅(qū)動(dòng)介質(zhì)為壓縮空氣，由蓄熱式燃燒自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)定時(shí)、定溫自動(dòng)換向。
4、 燃料換向閥的主要作用是配合空氣＼煙氣換向閥，快速打開或者關(guān)閉燃料通道，其動(dòng)作的執(zhí)行必須與空氣＼煙氣換向閥同步協(xié)調(diào)，接受蓄熱式燃燒自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制指令。燃料換向閥可以采用開關(guān)型電磁閥，也可以采用氣動(dòng)角座閥，正常使用壽命一百萬次以上。
5、 燃料供應(yīng)管道及管件的功能在于保證燃料燒嘴燃燒所需要的燃料。燃?xì)夤⿷?yīng)管道為鍍鋅鋼管，管件主要包括各類接頭、快接不銹鋼金屬軟管、燃?xì)膺^濾器、燃?xì)庹{(diào)壓器、低壓保護(hù)開關(guān)、安全放散閥、快速安全切斷閥、燃?xì)怆姶砰y、壓力表、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥等部件組成。
6、 助燃空氣管道及鼓風(fēng)機(jī)的功能在于向蓄熱式燃燒器里送入一定風(fēng)速和風(fēng)量的助燃空氣，并提供冷卻空氣保護(hù)燒嘴。助燃空氣管道采用Q235焊接鋼管，管件主要包括：各類接頭、風(fēng)門檔板、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥等。鼓風(fēng)機(jī)為長(zhǎng)壽命結(jié)構(gòu)，無故障運(yùn)行時(shí)間1萬小時(shí)以上。
7、 煙氣排放管道及引風(fēng)機(jī)的功能在于及時(shí)排除、引導(dǎo)燃料燃燒后所產(chǎn)生的煙氣。煙氣排放管道采用Q235焊接鋼管或不銹鋼鋼管，管件主要包括：各類接頭、溫度變送器、風(fēng)門檔板、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥等。引風(fēng)機(jī)為水冷結(jié)構(gòu)，耐溫250℃，性能優(yōu)良，無故障運(yùn)行時(shí)間1萬小時(shí)以上。
8、 壓縮空氣管道及空壓機(jī)的功能在于為自動(dòng)控制空氣＼煙氣換向閥提供操作動(dòng)力源。壓縮空氣管道為鍍鋅鋼管，管件主要包括各類接頭、不銹鋼金屬軟管、氣動(dòng)三聯(lián)件、開斷控制電磁閥、手動(dòng)調(diào)節(jié)球閥、壓力表、低壓保護(hù)開關(guān)等�？諌簷C(jī)和空氣儲(chǔ)氣罐由用戶配套提供。
