新型蓄熱式(HTAC)輻射管加熱裝置的開發(fā)和優(yōu)化.pdf

1、輻射管是熱鍍鋅板生產線上重要的加熱裝置,在熱鍍鋅板生產成本中,輻射管的能源消耗占了很大比重,應用高溫空氣燃燒技術(HTAC)的蓄熱式輻射管具有高效節(jié)能和降低污染物排放的潛力,是燃氣輻射管的發(fā)展方向之一。目前國內雖然已經研發(fā)出燃氣蓄熱式輻射管,但就其完整性和實用性上仍舊有很多關鍵性的技術值得進一步研究和優(yōu)化。本文以熱態(tài)實驗為基礎,對蓄熱式輻射管的燒嘴結構、換向時間、蓄熱體長度等進行優(yōu)化設計,優(yōu)化后的燒嘴結構能夠較好地混合空燃氣,從而均勻了

2、輻射管的表面溫度,使溫差在30℃左右;對換向時間和蓄熱體長度的選擇,使煙氣余熱回收率在75％以上,同時對所采用的蜂窩式陶瓷蓄熱體的蓄熱特性和蓄熱能力進行了分析和計算,認為其傳熱系數(shù)是常規(guī)金屬換熱器的1.6～5倍。實驗過程中重點對降低NOx排放進行了研究。將低NOx燃燒技術與蓄熱式燃燒技術有機的結合起來,開發(fā)出可靠、實用的工程技術,如內襯管、“十”字型插件等,并應用在蓄熱式輻射管中,得到了較好的效果。在輻射管表面溫度達到其工作溫度以上時(

3、＞900℃),煙氣中的NOx濃度能夠降低到200×10-6以下。在實驗研究的同時,結合數(shù)值仿真研究工作,豐富了對輻射管內燃燒過程的認識。對蓄熱式輻射管內低NOx燃燒過程進行模擬,針對不同的低NOx燃燒技術,分析對NOx抑制效果的影響,具體研究了燃料與空氣混合方式的變化、助燃空氣中氧濃度的變化、分級燃燒中一次空氣比例及一次燃燒區(qū)域長度的變化以及燃料及空氣入口相對位置的變化對NOx生成的影響,研究結果為低NOx燃燒器的優(yōu)化設計提供了理論依據