ECLIPSE燃烧器在干燥行业的应用
 
    摘  要：本文介绍了在废气再循环加热中，在保证热气流一定温度和流量的同时，ECLIPSE燃烧器能直接
加热再循环烟气，提高其温度，起到节能降耗的作用。并在再循环烟气背压较高的情况下，能保证充分燃烧的
干燥工艺。
    关键词：节能  充分燃烧  直接加热  背压高
 
引言
    具有部分废气再循环干燥系统中，经过干燥后的废气，部分排空，部分返回风机，并同外界空气混合，外
界空气的量等于排出废气的量，废气与新鲜空气混合后进入加热器，加热后的混合气体进入干燥器。从干燥器
出来后，气流重新分开，如此循环进行下去。工艺流程如下图：

 
       
    该方法一般应用于间接加热混合气体的加热方式，采用燃料以燃油和电加热为主。虽间接加热对废气没有
要求，但是间接加热的换热器成本高，设备初期投资大；且烟气属于二次间接换热，换热效率低，产品的能耗
大；并且作为燃料的轻油和电与燃气相比，费用太高。若采用一般的炉用燃烧器，像利雅路、百得、威索等燃
烧器，采用燃气直接加热方式，由于该类型的燃气燃烧器都自配风机，风机的风压是个定值，燃烧器只能在微
正压的情况下，正常燃烧。如果在风压较高的情况下，则燃烧器不能保证充分燃烧，（燃烧不充分，出现烟气
颗粒对产品有影响）并且有可能出现燃烧脱火的情况；再者，该类型燃烧器的调节比较低，对温度控制要求精
确度较高的场合不适应。这样，不但不能满足生产的工艺要求，而且安全方面也没有保障。如果在该工艺中采
用负压燃烧方式，则需提供高温的引风机，风机的投资较大。如何在实际工艺中尽最大可能的利用余热，并能
利用燃烧器直接加热废气，保证燃烧器的充分燃烧，最大限度的降低能耗，是我们在现实中经常碰到的问题。
采用ECLIPSE的TAH燃烧器能很好地解决以上问题。

 
1 综述
1.1介绍
    TAH燃烧器是AH燃烧器的一种，AH燃烧器是一种过程空气加热燃烧器，特别适合于需要较大热风场合的应
用，像干燥炉、窑炉、焚烧炉等。其特点为：
    喷嘴混合型。
    类型多样化。AH系列有RAH、TAH、AH-O、AH-C、AH-D等多种规格型号，根据使用情况和工艺要求，可广泛
应用于多种加热场合，满足多种要求。

    尺寸模块化。 根据生产工艺和配套设备的现场情况，进行组合，有直线型、T字型、十字型、Ⅰ字型、Ⅱ
字型等各种形状，以满足不同用户、不同设备、不同使用情况的要求。（图2是Ⅰ字型TAH燃烧器） 
 
    UV火焰检测，点火启动安全可靠。
    过程温度可达815℃。 可充分满足生产工艺的温度要求。
    适合于风道中背压较高的场合。因燃烧器的燃烧状况与流经燃烧器的空气压力降有关，而与空气的总压头
无关，特殊的空气翼板设计，能保证在空气背压较高和空气流速变化较大时（1.5~30m/s），空气压力降在一
定的范围内，能保证燃烧器充分燃烧，满足生产的工艺要求；
    燃烧器可进行新风加热和循环风加热。独特的进风设计，使燃烧器可直接用风机加热新风系统，也可使用
远程风机进行新风补偿加热和循环烟气的加热。
    控温精确，调节比大，可达40：1。采用比例调节阀（见图四），控制输出的大小，具体过程如图3： 

 
    控制点把信号传给过程控制器，过程控制器把控制信号传给控制电机，控制电机通过机械连动装置控制气
体蝶阀的开启程度，来控制供给燃烧器气体流量的大小，起到调节负荷的作用，通过对负荷的调节，可实现对
温度的精确控制。
    燃烧不受废气的成份和流量的影响。助燃空气和需加热的废气通过不同回路进入燃烧室，助燃空气与燃气
燃烧后加热烟气，故燃烧器的燃烧不受循环烟气的影响，在循环烟气的流量和成份变化较大时，仍能保证正常
燃烧。
    具有燃气检漏装置，能保证燃气的安全性。在燃烧器每次点火起动前，控制系统通过火焰程序控制器设定
程序，燃气检漏仪开始工作，对燃气双关断阀进行检漏，检漏通过后才能正常点火起动。检漏没有通过，则不
能正常起动点火，并且有故障指示显示。（检漏装置见图4）
    燃烧充分，CO和NOX的排放量低。对排放物有严格要求的场合，能满足其使用要求，排放曲线图见图5。
    性能安全可靠。控制系统具有高压燃气开关、低压燃气开关、双关断阀、自动点火、自动UV检测等，保证
系统安全、稳定运行。
    操作简单。 

1.2说明
    选用ECLIPSE的TAH燃烧器，从根本上解决了以上我们所提出的问题。
    ① 风道高背压问题。
    ② 采用直燃加热，效率高，节约能源。
    ③ 风机无需耐高温。
    ④ 燃烧充分，排放物很少，达到工艺要求。
    ⑤ 设备性能稳定，运行安全可靠。
2 应用实例
2.1工艺说明：
    热风炉1 是把天然气与85℃助燃空气（约9500kg/h）燃烧的高温烟气，在燃烧炉内与200℃的天然气燃烧
尾气（20000kg/h）混合成550℃的热气体(29500kg/h)，对产品进行干燥，干燥后的气体为200℃的烟气
（29500kg/h）用来加热新鲜空气，把新鲜空气加热到85℃（29500kg/h）。85℃的新鲜热空气一部分供热风炉
1燃烧用（9500kg/h），另一部分作为热风炉2燃烧用（20000kg/h）。加热后的烟气29500kg/h的温度很低，约
在100℃以下，作为废气排出。
    热风炉2 是把天然气与85℃助燃空气（约20000kg/h）燃烧的高温烟气在燃烧炉内与200℃的天然气燃烧尾
气（38578kg/h）混合成550℃的热气体(58578kg/h)，对产品进行干燥，干燥后的气体为200℃的烟气
（58578kg/h）。200℃的烟气（58578kg/h）一部分用于热风炉1的循环加热（20000kg/h），另一部分作为热
风炉2的循环气体加热(38578kg/h)。
    经计算，热风炉1的热功率为3800KW，天然气耗量为394 Nm3/h ；热风炉2的热功率为7700KW，天然气耗量
为798 Nm3/h （天然气热值按8300kcal/Nm3 计算）。
    整个工艺过程按以上循环加热，可充分利用烟气的热量，达到节能降耗的目的。
3. 2方案选用
    对于以上干燥工艺过程，可进行以下方案的选择。
2.2.1选用一般类型燃烧器
    该工艺若选用一般类型的空气加热燃烧器（工艺流程如图6）。85℃的助燃空气与200℃的烟气先混合后，
再进入燃烧器进行燃烧加热，由于燃烧器直接燃烧加热，必须保证进入燃烧器作为助燃的气体具有一定的含氧
量，含氧量最低要求一般都在12%以上，要充分保证气体中的含氧量，则加入的新鲜空气的量必须占混合气体
的60%以上，这样就不能保证充分利用废气中的热量。要尽最大可能的利用热量，在保证完全燃烧的情况下，
要加入最少量的空气。随着燃烧加热的不断循环进行，循环空气中总的含氧量不断减少。经过测算（表附
后），大约在循环十小时后，循环气流中的含氧量即不能满足燃烧器的运行要求。

2.2.2选用ECLIPSE的TAH燃烧器
    选用ECLIPSE的TAH燃烧器，85℃的助燃空气参与燃烧后产生的高温烟气再与200℃的烟气进行混合，其工
艺流程图见图7。
    该工艺具有以下特点：
    ① 采用ECLIPSE的TAH型燃烧器，使助燃空气先参与燃烧后，再与废气相混合，通过燃烧器的自动调节和
温度控制，使用于干燥的热气流的流量和温度的达到要求。
    ② 助燃空气与循环空气分开进入燃烧器，先参与燃烧再进行混合，能保证充分提供燃烧器燃烧所用空气
的含氧量。
    ③ TAH系列燃烧器具有较大的过剩空气能力，可根据工艺要求和需要，在保证充分利用烟气热量的同时，
适当加大加入混合的新鲜空气，也能保证燃烧器的正常燃烧和工作。
    ④ 直接加热烟气，不需间接换热，省却了换热器的投资；并且风机采用送风的方式，无需高温风机。
    ⑤ 采用直燃加热，热效率提高，比间接加热综合热效率提高10%~15% 左右。运行费用可节省20%~30%，每
年节省运行费用约一百万元。
    燃烧器的耗气量为394+798=1192 Nm3/h ，按平均负荷80%计算：
    1192 Nm3/h *8h/天*22天/月*12月/年*2.4元/ Nm3*80%=480万元/年
    节省费用按20%计算：480万元*20%=96万元
    ⑥ TAH燃烧器CO和NOX的排放量相当低，完全满足生产工艺的要求。
    ⑦ 燃烧器的燃烧状况和出力与流经空气翼板的压力降有关，而与风道的总压力无关，适合于风道背压高
的场合。
    ⑧ 对于过助燃空气超出燃烧器的空气过剩能力时，可有一部分助燃空气先与烟气混合，一部分参与燃
烧，燃烧后再充分混合。  

                  
2.3应用实例
    无论在国内还是国外，TAH燃烧器在工业干燥领域中，都有很多应用实例。
    杰科上海有限公司用于装饰材料干燥
    上海阿姆斯壮建筑材料有限公司用于装饰板干燥
    天津勤美达工业有限公司用汽车零部件的烘干
    美国某包装有限公司干燥应用实例（图8）
    该燃烧器是用于工业产品干燥的，根据用户要求安装在风道中进行循环加热，功率为5862KW。
3 结论
    TAH直燃机组应用于废气再循环加热系统中，能很好地解决风道背压过高，风速变化大的场合，能充分燃
烧，燃烧排放物低，完全满足生产工艺的要求，设备的运行费用降低，达到节能降耗的目的，直接降低了生产
成本，并且生产的稳定性、安全性、可靠性有保障。