蓄热式烧嘴成对布置,相对两个烧嘴为一组(A组、B组烧嘴)。从鼓风机出来的常温空气由换向阀切换进蓄热式烧嘴1、4后,在经过蓄热式烧嘴1、4陶瓷小球时被加热,在极短时间内常温空气被加热到接近炉膛温度(一般为炉膛温度的80-90%)。被加热的高温热空气进入炉膛后,卷吸周围炉内的烟气形成一股含氧量大大低于21%的稀薄贫氧高温气流,同时往稀薄高温空气附近注入燃料,实现燃料在贫氧状态下燃烧;与此同时,炉膛内的热烟气经过另两个蓄热式烧嘴2、3排入大气,炉膛内高温热烟气通过蓄热式烧嘴2、3时将显热储存在蓄热式烧嘴2、3内的蓄热体内,然后以低于150℃的低温烟气经过换向阀排出。当蓄热体储存的热量达到饱和时换向进行切换,蓄热式烧嘴在蓄热与工作状态之间进行交换,从而达到节能和降低NOX排放量等目的。
蓄热式换热技术改变了传统的燃烧方式,主要表现为燃料与空气以适当速度从不同的通道进入炉内,并与炉内燃烧产物混合,空气中21%的O2被稀释,燃料在炉膛中高温(1000℃以上)低氧浓度场(5~6.5%)工况下燃烧。
(1)节能效果显著,比传统熔炼炉节能30%以上 由于蓄热体“极限回收”了烟气中大部分的余热,并由参与燃烧的介质带回炉内,大大降低了炉子的热支出,所以采用蓄热式换热技术的炉子比传统熔炼炉节能。
(2)消除了局部高温区,炉温分布均匀燃料在高温低氧浓度工况下燃烧,在炉内形成没有稳定火焰的扩散火焰,消除了稳定火焰产生的局部高温区;火焰几乎充满整个炉膛,使炉温更加均匀。蓄热式烧嘴工作状态频繁交换,使火焰的位置及炉气流动方向频繁改变,强化了炉气对流,减小炉内死角,也使炉温更加均匀。
(3)提高加热质量
均匀的炉温使铝锭加热更均匀,降低了局部高温以及富氧环境对铝液的挥发和氧化作用。
(4)延长炉子耐火材料使用寿命
炉温均匀和消除局部高温区使耐火材料受热均匀,并保证耐火材料始终工作在合理的使用温度范围内。空气在进入炉膛之前被预热到接近炉膛温度,使炉内耐火材料减轻了热振影响。
5)减少温室效应气体CO2排放量及NOX生量
燃料节省30%,相应的CO2排放量也减少30%。由于局部高温区的消除,有效的降低了NOx的生成量。