摘要：燃料燃烧过程当中的节能技术的发展大致可分为三个步骤：余热不回收利用时期、安装空气预热器时期和安装蓄热室时期。以安装蓄热室作为基础的燃烧技术作为一项新的清洁高效的蓄热式燃烧技术，是节能减排降耗和缩小燃烧空间的革新级技术，被世界各国公认为是最有前途和发展的燃烧技术之一。
关键词：蓄热式燃烧技术 节能减排 降耗
1.前言
当下工业产品市场竞争愈来愈大，对许多企业来说，提高产品质量、降低生产运营成本 ，正在成为它们提高市场竞争力的主要方式。 对于像钢铁厂这样的高耗能企业，如果谁先做到节能降耗，谁就将
提前取得市场先机，谁就将更有市场竞争力，谁就将在市场竞争中处于不败之地。钢铁行业主要以燃料燃烧的方式来消耗能源的，所以如果能采用先进的、节能的燃烧方式是非常重要的，对企业的生存和发展也是非常关键的。
我国钢铁行业的工业炉品种齐全，数量众多，是世界上的工业炉大国，但还不是工业炉的强国，很多技术还不完善，燃料利用率还比较低，比如我国加热炉的平均燃料转化率只有34%，国外一些工业比较发达国家如日本这些国家已经达到了50%以上，差距是非常大的。
我国钢铁企业要生存和发展，要参与竞争，就必须改进燃烧技术，提高燃料利用率，降低吨钢能耗，从而降低成本。就是在这样一种大背景条件下，蓄热式燃烧技术应运而生并逐步发展壮大起来了，它采用新的研究成果和技术解决了钢铁生产过程中高产必须高耗的矛盾，实现了高产低耗的目标，同时还具有高效节能和低污染排放等多重优越性。
2.蓄热式燃烧技术的发展过程
早在上世纪80年代初期，在西方一些发达国家便出现了第一代蓄热燃烧技术，当时英国的Hotwork Development公司和Birtish Gas公司共同開发了世界上第一台单体的蓄热式燃烧器，并应用到了英国和美国的钢铁企业中。虽然这种燃烧器NOx排放较高，运行时可靠性不高，但它余热回收利用效果显著，因此在世界各地被广泛应用。
随着蓄热式燃烧技术的不断完善和成熟，燃烧机理和传热机理的不断改进，炉膛燃烧温度越来越均匀、燃烧区域越来越大，实现了在节能的同时又降低了Nox的排放，这便是第二代蓄热燃烧技术，也即所谓的“高温空气燃烧技术”。这种燃烧系统，由蓄热式烧嘴、换向系统和控制系统组成。首先助燃空气和燃料经换向系统换向后分别进入烧嘴内各自的通道，助燃空气由下向上通过蓄热室预热，预热后的空气从通道喷出并与燃料混合燃烧。燃烧产物对物料进行加热后进入没有燃料燃烧的通道，在通道内的蓄热室中进行热交换将大部分热量留给蓄热体后，以低于200℃的温度进入换向阀，再由引风机排入大气，就这样一部分烧嘴组织燃料燃烧，一部分烧嘴蓄热，交替工作完成加热任务。采用蓄热式烧嘴后就可以取消传统加热炉上的烧嘴、换热器、烟道以及烟囱，这样既简化了设备结构和操作维护，同时还无烟尘污染，炉内温度也均匀，节能效果也明显提高，达到了30%～50%。
3. 蓄热式燃烧技术的应用效果
蓄热式燃烧技术首先在日本应用成功。在日本福山厂第一热轧车间，一炉子采用蓄热式燃烧技术后，预热空气温度达到1200℃以上，余热回收率达到85%以上。此后世界各国纷纷借鉴，先后建成了数十座蓄热式工业炉，并取得了相应的效果。在我国，蓄热燃烧技术也受到各大钢铁企业的追崇，各个企业纷纷采用，攀枝花钢铁公司轨梁厂老轧钢生产线1#炉就是一个很好的例子，该炉子进行了蓄热式改造，改造后节能效果明显，运行稳定，综合效益快速增加。下面就蓄热式燃烧技术的应用效果总结一下。
3.1提高了蓄热体温度效率、余热回收率和炉子热效率
温度效率、热回收率和炉子热效率是衡量一个回收烟气余热系统热工性能优劣的关键性指标。通过对国内外大量钢铁企业生产实际的测试数据分析，结果表明在适当的换向周期条件下，经过蓄热体加热后的高温空气和进入蓄热体的烟气的温差非常小，仅仅才100℃左右，温度效率可达95%左右，余热回收率高达80%左右。炉子热效率得到了较大的提高。
3.2物料加热质量好
在钢铁企业，由于蓄热燃烧技术是属于低氧空气燃烧，而且空气和燃料的切入点与传统的燃烧方法也大不一样，从而避免了高温火焰过分集中造成的炉内各区域温差大的问题，同时也减少了高温氧化带来的损失。由于炉温较传统的加热方式更加均匀，物料的加热质量也得有所提高。
3.3节能效果显著
蓄热式燃烧系统与传统燃烧系统相比，余热回收率大大提高，节能效果特别明显，通过对比分析不同的钢铁企业表明其节能率可达到40～50%。这对于传统燃烧系统来说几乎是不可能达到的。
3.4适用性较强
采用蓄热式燃烧技术的炉温均匀性好，波动小，不存在高温区过分集中以及火焰对工件的冲刷等问题，所以它的适用范围非常广泛。目前在我国，蓄热式燃烧技术已经被广泛的应用到了大中型推钢式及步进式轧钢加热炉、均热炉、罩式热处理炉、辐射管气体渗碳炉、钢包烘烤炉、熔铝炉、锻造炉等工业炉上。不论是那种炉子，只要是采用了蓄热式燃烧技的，运行都比较稳定可靠，经济效益和社会效益都比较好。
3.5建设投资相对不高
从全国钢铁行业已经改造或新建的蓄热式工业炉情况来看，改造的蓄热式工业炉的投资比传统燃烧方式的炉子要高，但在同等要求条件下新建蓄热式工业炉与新建传统燃烧方式的工业炉投资基本相当或略高。蓄热式比传统式工业炉在初次建成投资额上面没有任何优势，但是其投资成本的回收周期却要短得多。如果再考虑到由于炉温均匀而导致加热质量提高、氧化烧损减少，由于加热能力的提高导致产量的增加等方面的收益，那么蓄热式工业炉的综合经济效益更好。
4. 结论
钢铁企业产量大、生产流程多、耗能多、产生的废热废能也多，在当今这个提倡节能减排降耗的年代，如何有效的充分的利用现有能源，对于社会的发展，经济的发展都至关重要。通过分析对比研究，
发现蓄热式燃烧技术与传统燃烧技术相比，不仅可以提高产品的产量和质量，还可以节约能源、降低成本、减少污染，对钢铁企业的发展非常重要。■
参考文献
[1]周怀春，盛锋等.高温燃烧技术——21世纪关键技术之一.工业炉，1998，1：19-31
[2]郭伯伟，张者一.蓄热式燃烧器的开发及现代化工业炉中的应用.工业加热，1998，5：12-15