全预混燃气燃烧技术

一、技术名称：全预混燃气燃烧技术
二、适用范围：通用于工业燃烧加热工序
三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状：
素烧窑流量改造前天然气平均流量为2516 m3/h。
四、技术内容：
1、技术原理
燃烧效率取决于可燃物与助燃物的混合状态。当前，燃烧装置普遍采用各种调节阀或装置控制燃料与空气达成一定比例的供量，然后在燃烧室进行混合及燃烧，这种方式受到空间（扩散混合需要足够空间）及时间（燃烧速度与扩散速度匹配）的限制。
而预混式技术是将燃料与空气在进入燃烧室喷嘴前进行完全混合，经过预混腔将气体分子充分搅散混合，使得混合更完整，从而使燃烧速度不再受限于气体扩散速度等物理条件，燃烧速度更快、效率更高。
2、关键技术
自动化预混控制技术，保证混合比例精确，同时保证工作安全，不会产生回火现象。
3、工艺流程
以调节阀控制燃气流量作为火力调节，同时考虑实际使用状况的压力波动，在气路配置压力传感器，综合流量、压力讯号后自动匹配调整变频风机送风量，保证进气比例精确。
燃气及空气进入预混腔体进行预混，有效提升混合效果，同时将燃气及空气的压力、流速经预混腔达成一致，避免出口速度不等的情况发生。
经分流火孔喷出后燃烧，由于已完成精确比例混合，燃烧完全，燃烧速度快，火焰温度高。
原理图和工艺流程见图1、图2。

图1.预混式燃烧原理图

图2.预混式燃烧工艺流程图
五、主要技术指标：
1）排烟温度为167～172℃，比国外同类产品低27％；
2）排烟处过剩氧容积百分比可达2％～2.7％，是国外技术的26％（国外为9.2％～9.4％）；
3）热效率为88.1％（国外为83.5％），可节气6％。
六、技术应用情况：
2005 年通过江苏省节能技术中心检测和苏州市科学技术成果鉴定，达到国内先进水平，节能效果明显。2006 年纳入江苏省火炬计划项目。目前该技术已应用于多条陶瓷窑炉、熔铝炉、固碱炉等燃烧加热设备。
七、典型用户及投资效益：
典型用户：广东佛山新明珠集团、元泰有色金属(苏州)有限公司、广东佛山新明珠集团。建设规模：7 万吨/年大锅法固体烧碱。主要改造内容：将后混式烧嘴改造更换为预混式燃烧器。节能技改投资额500 万元，建设期2 年。年节能2100tce，取得节能经济效益 252 万元，投资回收期2 年。
八、推广前景和节能潜力：
预混燃烧技术相较于传统扩散式或大气式等后混燃烧方式而言，燃烧速度快、效率高、燃烧完全、废弃物少。全预混式燃气燃烧技术应用在有色金属熔化工艺，可节能17.6％，效率提升27.2％；应用在陶瓷烧制工艺，可节能26.82％；应用在化工固碱提炼工艺，可节能11.38％，效率提升14.26％，产量增加17.44％。相比于工程浩大的余热回收系统、隔热保温系统等，利用预混燃烧系统进行改造，项目投资较小，节能效益更显著。预计到2015 年可在化工烧碱行业推广至50％，形成节能能力约6 万tce/a。