蓄熱式陶瓷燃燒器
蓄熱式陶瓷燃燒器的系統主要包括:用蜂窩陶瓷或蓄熱小球等做成的蓄熱體,燃燒器,空氣和煙氣的切換裝置 (換向閥)及其相應的控制系統,如下
蓄熱式陶瓷燃燒器的系統主要包括:用蜂窩陶瓷或蓄熱小球等做成的蓄熱體,燃燒器,空氣和煙氣的切換裝置 (換向閥)及其相應的控制系統,如下圖所示:

一個蓄熱式燃燒單元至少有兩個燃燒器本體、兩個體積緊湊的蓄熱室、換向閥和與之配套的控制系統組成,即應用蓄熱式(高溫空氣)燃燒技術的爐子燃燒器需成對安裝,可在同一側,亦可相對放置。當燃燒器A工作時,產生的大量高溫煙氣經由燃燒器B排出,與蓄熱體換熱后,可將排煙溫度降到200℃以下,一定時間間隔后,切換閥使助燃空氣通過B的蓄熱體,空氣將立刻被預熱到煙氣溫度的80%~95%以上。燃燒器B啟動的同時,燃燒器A停止工作,轉為排煙和蓄熱裝置。通過這種交替運行方式,實現 “煙氣余熱的極限回收”和 “助燃空氣的高溫預熱”。
如上圖所示,高效蓄熱體材料特性、燃燒器、換向閥的質量及換向時間的長短是保證高溫空氣燃燒的關鍵。
(1)蓄熱體
蓄熱體是高溫空氣燃燒技術中最關鍵的部件。在與燃燒空氣或高溫燃燒廢氣進行直接接觸的過程中,蓄熱體就是一個熱交換器,因此,要求蓄熱體具有較大的傳熱面積和持久的傳熱性能。此外,盡可能選用報廢后不會污染環境的材料。目前蓄熱體一般采用陶瓷小球或蜂窩陶瓷。
(2)燃燒器
蓄熱式陶瓷燃燒器 (RCB)好比均熱爐的一個燃燒通道,結構簡單也可做成燃燒器。煤氣噴嘴從燃燒器后部插入,此時由于燃燒器中溫度很高,在排煙狀態下,需對煤氣噴嘴進行冷卻,由于空氣 (或煤氣)已被預熱到很高的溫度,故空氣與煤氣間不需要布置混合裝置就能很好的燃燒。在實際使用過程中,一個燃燒器配一個蓄熱室,也可多個燃燒器共用一個蓄熱室。

如上圖所示,模式A表示燃燒器A處于燃燒狀態,燃燒器B處于排煙狀態。燃燒所需空氣經過換向閥,再通過燃燒室A,被其預熱后在燃燒器A中與燃料混合,燃燒生成的火焰加熱物料,高溫廢氣通過燃燒器B進入蓄熱室 (B處于排煙狀態),將其中的蓄熱球加熱,再經過換向閥后排往大氣。持續一定時間 (如30s)后,控制系統發出換向指令,操作進入模式B所示的狀態,此時燃燒器B處于燃燒狀態,燃燒器A處于排煙狀態:燃燒空氣進入蓄熱室B時被預熱,在燃燒器B中與燃料混合,廢氣經蓄熱室A,將其中蓄熱球加熱后排往大氣。持續與 A過程相同的時間后,又轉換到模式A過程,如此交替循環進行。
(3)換向閥
根據文獻的報道,在HTAC技術中,由于必須在一定的時間間隔內實現空氣與煙氣的頻繁切換,因此,換向閥是其關鍵部件之一。目前使用的換向閥主要有:五通換向閥、直通式四通換向閥和旋轉式四通換向閥等。
傳統的二位五通換向閥閥位變換是靠空氣或電力驅動,一根閥桿有兩塊閥板,交替開閉不同氣體通道,達到換向目的。這種閥體積龐大,采用集中換向,管路系統復雜,如下圖所示:

旋轉式四通換向閥是角位移閥,不管管道直徑多大,閥桿旋轉90°就能達到換向目的,所以此閥體積小,動作十分靈活;另外,此閥的特殊密封結構,大大改善了其密封性能,使用壽命比較長。

直通式 (升降開閉式)四通換向閥用一只閥代替了四只閥,使整個換向系統集中簡潔。該閥共有4個氣體通道,換向時靠氣缸或液壓缸帶動兩根閥桿升降,閥桿上的閥板用以開閉不同氣體通道,完成空氣 (燃氣)煙氣的換向。這種閥相對較小,采用分散控制方式,使操作更加靈活,從而實現對爐溫的精確控制,并可達到均衡的爐溫。







