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冶 金 能 源 ENERGY FOR METALLURGICAL INDUSTRY Vo1．30 No．2 MaL 2011 蓄热式燃气锅炉的段法模型计算 孙 迪 ’ (集美大学 轮机工程学院) 摘 要 介绍了一种采用新型燃烧技术的蓄热式燃气锅炉，指出了其优于传统锅炉的原理基 。隽似溆旁叫院头⒄骨绷。以段法模型为基。⒘瞬捎眯钊忍褰杏嗳然厥盏娜 气锅炉模型，分析了生产率变化对蓄热体温度效率和热效率的影响，提出如何依据工况调整 合适的换向时间以获得最佳余热回收效果。 关键词 蓄热式 燃气锅炉 段法 换向时间 Numerical simulation based on zone method for regenerat ive gas boiler Sun Di (Jimei University) Abstract Regenerative boiler taking Hew style combustion technique was introduced．． I1le theory ha- sis，advantage and potential excellingthan othertraditiona l boilerwere expat iated．Mathematicalmodel based on zone—method of regenerat ive combust ion gas boiler wag founde d ．In the model，how t he hon- eycomb regenerators heat eff iciency and temperature ef ficiency wele af fected witlI t he variety o f produc- tivit y was a nalyzed，and how tO adjust t he sw itch time with the variety of working cond it ion to get t he maximum extra heat r eclaim was studied． Keywords regenerative gas-boiler zone·met hod s~ teh t ime 在蓄热式燃烧技术基础上发展起来的高温空 气燃烧技术 (High temperature air combustion，简 称 HTAC)，通过极限回收烟气余热并高效预热 助燃空气 ，实现 了超高温 (大于 1000~C)和超 低氧气浓度 (2％ 一5％)条件下的燃烧u J，有 良好的热力学条件，具有大幅度节能和降低烟气 中 NO 排放的双重优越性。 传统锅炉通常采用空气预热器和省煤器回收 烟气 余 热，热 回收效 率 低 ，排 烟 损 失 大。将 HTAC技术应用于工业锅炉，由于采用实现 “极 限余热回收”的蜂窝陶瓷蓄热体，热回收效率 高达 80％以上。高温低氧燃烧火焰体积成倍增 大，炉内温度分布均匀，平均温度大大提高，炉 气辐射能力大大增强，高温炉气与锅炉水管的换 热得以明显改善 ，换热效率显著提高口】。 同的蓄热室组成。在 HTAC锅炉中，当室温空气 穿过左烧嘴的高温蓄热体进入炉膛时，温度迅速 升至 800℃以上。高温空气与左烧嘴一次燃料通 道注人的少量燃料混合燃烧后进人炉膛 ，此时燃 烧气流遇到从左烧嘴二次燃料通道通人的大量燃 料 ，二次燃料被一次燃料燃烧产生的烟气所稀释 并与高温空气在炉膛内发生高温低氧燃烧，生成 温度高于 1000oC的烟气。 烟气穿过右烧嘴的低温蓄热体，释热后 温度 迅速降到 150~C，再排人大气，两边的燃烧周期性 进行。蓄热体是 HTAC锅炉最关键的部件 ，炉 内 高温烟气先通过烧嘴以辐射和对流传热方式将显 热传给低温蓄热体。切换后，高温蓄热体再以对流 换热方式将空气预热到接近炉温(相差仅5o℃)。 1 HTAC锅炉工作原理 2 ． ． 实验设备及模型方法的选择 HTAC锅炉由内置水管的炉膛、两组结构相 收稿日期 ：2010—09—06 孙 迪(1979一 )，硕士生／讲师；361021福建省厦门市。 建立数学模型的方法很多，如段法 (Zone Method)，流法 (Flux Method)，辐射换热的概 率模拟方法 引。 段法 (Zone method)译作 区域法 ，是