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WS的无焰燃烧

来源:原创浏览量:载入中...发布时间:2021.08.03


如果点燃燃料与空气的可燃混合物,就会产生火焰。在称为火焰前沿的反应区中,温度迅速上升至接近绝热燃烧的温度。这将产生大量热力型NOx

上世纪七十年代和八十年代初的第一次和第二次能源危机之后,许多研发活动都集中在提高能源效率上,提高燃烧系统效率的最有效方法是预热助燃空气。集中换热器可达600℃ 的空气预热温度。WS公司的自身预热式烧嘴REKUMAT和蓄热式烧嘴REGEMAT的空气预热系统可以有更高的空气预热温度。因此,WS烧嘴也就有更高的热效率。如下图所示。

在同一时期,氮氧化物排放对人类健康和环境的负面影响的认识给燃烧设备的运营商和生产商带来了越来越大的压力。一些技术部门通过分级燃烧的措施可以减少一些NOx 排放量,能够满足一般排放标准,但要满足更严格的或未来的限制以及应用更高的空气预热温度是不可能的。

     1989 年,WS公司在研究自预热式燃烧器的实验中观察到了一个令人惊讶的现象:在 1000℃炉温和约650℃的空气预热温度下,居然看不到火焰,也检测不到紫外线信号。尽管如此,燃料还是完全燃烧了。废气中的一氧化碳含量低于 1ppmNOx 排放量接近于零,为个位数,且燃烧平稳,无飘散的飞焰。WS公司将这种状态称为FLOX无焰燃烧。

通过进一步的实验确定了FLOX®无焰燃烧的基本条件:

燃料和空气射流必须与烟气混合成强大的再循环气流,方才不会出现火焰,因此也不会出现高温峰值。空气预热不是无焰燃烧的先决条件。WS的无焰燃烧技术已获得全球专利。

如果没有无焰技术,在许多情况下无法维持可接受的 NOx 水平。

上图显示了在钢铁行业退火和酸洗生产线中使用WS蓄热式燃烧器的实例。运行结果表明炉子的单位能耗降低了50%,而产能大大提高。NOx 水平远低于 100ppm

该炉位于罗马以北约100公里处的特尔尼钢铁厂。

迄今为止,已在许多不同的应用中安装了超过一千个 WSFLOX® 燃烧器。通常,减少 NOx 排放是应用无焰燃烧的主要动机,但在许多情况下:

• 更均匀的温度分布

• 降低燃烧器的热应力

• 降低噪音

• 减少燃烧器故障

也是重要因素。

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