蓄熱式燃?xì)鉅t是一項(xiàng)**節(jié)能技術(shù)，但至今在鋁行業(yè)普及率不高，主要是一次性投資較大，維修費(fèi)用較高。新近開發(fā)的燃?xì)獠粨Q向蓄熱式燒嘴，設(shè)備投資少、系統(tǒng)簡(jiǎn)化、設(shè)備故障少，使用安全可靠。
蓄熱式燃?xì)鉅t能大幅度節(jié)能已成不爭(zhēng)的事實(shí)，它的工作原理也為大家所熟悉。但是這樣一項(xiàng)**節(jié)能技術(shù)至今在鋁行業(yè)普及率不高，只是在部分大型鋁廠被采用，一些小型鋁廠寧肯使用普通燒嘴或采用落后的節(jié)能技術(shù)也不愿采用該項(xiàng)技術(shù)。究其原因除了對(duì)該項(xiàng)技術(shù)了解不夠以外，還與下列因素有關(guān)：同普通燒嘴相比，一次性投資較大；管路和換向裝置以及電控系統(tǒng)比較復(fù)雜，一旦出現(xiàn)事故，影響系統(tǒng)運(yùn)行；技術(shù)含量較高，對(duì)維修人員素質(zhì)要求高；維修工作量較大，維修費(fèi)用較高；由于頻繁換向，擔(dān)心存在安全問題；擔(dān)心難以達(dá)到預(yù)期節(jié)能效果。要進(jìn)一步推廣這項(xiàng)技術(shù)，蓄熱式燒嘴的簡(jiǎn)單化勢(shì)在必行，而燃?xì)獠粨Q向是使其簡(jiǎn)化的重要手段。
一、燃?xì)獠粨Q向蓄熱式燒嘴的關(guān)鍵技術(shù)燃?xì)獠粨Q向蓄熱式燃?xì)鉅t的管路。
1 ． 燃?xì)馀c空氣的混合
對(duì)于普通燒嘴來說，燃?xì)馀c空氣的混合是在燒嘴里完成的，混合的好壞取決于燒嘴的結(jié)構(gòu)。燃?xì)獠粨Q向蓄熱式燒嘴則不然，它有三個(gè)噴孔：中間孔噴出燃?xì)猓細(xì)獠粨Q向；兩側(cè)孔一個(gè)噴出熱風(fēng)，一個(gè)抽吸燃燒廢氣，定時(shí)換向。燃?xì)馀c空氣預(yù)先不混合，各自以單獨(dú)的流股進(jìn)入爐膛，邊混合邊燃燒，混合與燃燒兩個(gè)過程在爐內(nèi)同時(shí)進(jìn)行。混合越好，燃燒越能在短時(shí)間內(nèi)完成，火焰越短，火焰溫度越高。相反混合得不好，則火焰拉長(zhǎng)、剛性差、溫度低。燃?xì)馀c熱風(fēng)兩個(gè)流股的混合決定著火焰的形狀、爐溫的均勻性。
根據(jù)兩個(gè)流股混合理論：兩流股交角越大、速度差越大，則混合越好。但必須以火焰不被吹滅、能穩(wěn)定燃燒為前提。空氣流股速度快，燃?xì)饬鞴伤俣嚷?，前者卷吸后者，?duì)撞后的混合流股向燃?xì)饬鞴煞较蚱啤?/div>
2 ． 燃?xì)饬鞴傻狞c(diǎn)燃和火炬的穩(wěn)定燃燒
要求燃?xì)饬鞴稍谂c空氣流股碰撞之前已被點(diǎn)燃，碰撞之后不被吹滅，火炬能穩(wěn)定燃燒。事實(shí)上，燃?xì)饬鞴傻狞c(diǎn)火是很困難的，容易脫火，其原因在于：
（1）燃?xì)獬隹谒俣却笥诨鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣仍斐擅摶?，這種脫火現(xiàn)象在選用天然氣時(shí)*為嚴(yán)重；
（2）燃?xì)饬鞴芍兄还┥倭靠諝?，燃?xì)饬窟h(yuǎn)大于燃燒需要的空氣量，同合理配風(fēng)的預(yù)混氣體相比火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷菀酌摶穑?/div>
（3）剛從燃?xì)饪讎姵龅幕鹧?，剛性差，容易被高速噴出的空氣流吹滅。有的供?yīng)商采用設(shè)普通、蓄熱兩套燒嘴的辦法來解決點(diǎn)火難的問題。點(diǎn)火時(shí)使用普通燒嘴，燒到一定溫度后再切換到蓄熱式燒嘴上。天然氣與空氣混合物的著火溫度為 750℃~800℃，即爐子達(dá)到這個(gè)溫度才能切換，這對(duì)小型爐來說還可以，但對(duì)大型爐來說顯然對(duì)節(jié)能不利。
由于燃?xì)鈬姌屩械娜細(xì)饬骰鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣群苈?，用常?guī)的穩(wěn)焰方法很難解決脫火問題。西安科匯熱工技術(shù)設(shè)計(jì)研究所通過多次試驗(yàn)研究開發(fā)出一種自點(diǎn)火復(fù)合式燃?xì)鈬姌?，其原理是在大燃?xì)鈬姌屩行脑O(shè)一個(gè)很小的小火槍，在小火槍中按燃燒空氣需要量供風(fēng)，并采取穩(wěn)焰措施使其噴出剛勁有力的火焰，不易被主氣流吹滅。小火槍伸出大噴槍的長(zhǎng)度應(yīng)該合適，能將大噴槍在一點(diǎn)空氣都不供給的情況下點(diǎn)燃并徐徐燃燒，火焰繼續(xù)前進(jìn)遇到熱風(fēng)后形成有力的高溫火炬，而處于低溫區(qū)的小火槍不必?fù)?dān)心會(huì)被燒壞。該項(xiàng)技術(shù)已申請(qǐng)****。
3 ．防止火焰短路
空氣流股速度越快，對(duì)撞后的混合流股偏移越厲害，在排煙孔抽力作用下成 U 形火炬，抽力很大時(shí)，偏轉(zhuǎn)角過大，火焰有可能被抽到排煙孔里形成短路，這是一個(gè)令人擔(dān)心的問題。但是如果處理得好**可以避免。首先空氣射流速度要快，工況速度達(dá)到 100 米 / 秒以上，使火焰長(zhǎng)度能達(dá)到爐膛的 2/3 以上，盡量不要讓火焰打彎，排煙孔抽吸的是爐內(nèi)失去速度的滯留的廢氣，爐內(nèi)氣體流動(dòng)情況類似自身預(yù)熱式燒嘴，所以這種燒嘴又叫自身蓄熱式燒嘴。
二、燃?xì)獠粨Q向燃?xì)鉅t的優(yōu)點(diǎn)
減少設(shè)備投資。由于省去燃料換向閥，相應(yīng)的管路系統(tǒng)、電控系統(tǒng)也可以簡(jiǎn)化。同換向蓄熱式燒嘴相比可節(jié)約投資 25%~30%，對(duì)于使用熱發(fā)生爐煤氣的燃?xì)鉅t，這方面的優(yōu)點(diǎn)更為突出；不會(huì)發(fā)生因換向引起的燃?xì)饴p和黑爐現(xiàn)象，可節(jié)約燃料、縮短熔化時(shí)間；管路系統(tǒng)簡(jiǎn)化，占地面小，更適于舊爐改造；燃?xì)獠挥脫Q向，設(shè)備故障少，使用安全可靠。
三 、燃?xì)獠粨Q向蓄熱式燒嘴的缺點(diǎn)
當(dāng)燒嘴個(gè)數(shù)少時(shí)，火焰不能充滿爐膛，爐溫均勻性變差；同換向燒嘴相比火焰剛性差；當(dāng)燃料與空氣混合不好時(shí)，會(huì)造成化學(xué)不**燃燒；當(dāng)U形火焰短路時(shí)，離爐煙氣溫度過高；這些都可能會(huì)降低燃料利用率，影響節(jié)能效果。
四、燃?xì)獠粨Q向蓄熱式燃?xì)鉅t
上述這些缺點(diǎn)決定了燃?xì)獠粨Q向燒嘴不適合爐溫均勻性要求高的爐子（當(dāng)然靠增加燒嘴個(gè)數(shù)可以解決爐溫均勻性問題，但設(shè)備就變得復(fù)雜了），而更適于燃?xì)鉅t，尤其是使用熱發(fā)生爐煤氣的燃?xì)鉅t。
1．因?yàn)殇X的熔點(diǎn)低，相應(yīng)要求燃?xì)鉅t溫度也低，一般要求升到1 200℃就可以了。一個(gè) 35 噸的燃?xì)鉅t只設(shè)一對(duì)換向燒嘴即可滿足要求，可見燃?xì)鉅t對(duì)爐溫均勻性不夠敏感。雖然說鋁對(duì)輻射熱的吸收率低，但上面浮一層爐渣以后吸收率就不低了，可以大量吸收輻射熱，只要整個(gè)爐溫上去了，即使?fàn)t溫不太均勻，鋁錠照樣可以化開。
2 ．由于固態(tài)鋁對(duì)輻射熱的吸收率低，必須用高速高溫的氣流沖刷才能使其快速熔化，所以燃?xì)鉅t對(duì)火焰的剛性要求較高。當(dāng)爐內(nèi)一部分鋁錠化成鋁液后，其他未熔化的鋁錠就浸在鋁液中靠導(dǎo)熱被熔化。不換向蓄熱式燃?xì)鉅t火焰剛性不如其他燒嘴，但可以靠提高爐溫來補(bǔ)償，不必?fù)?dān)心會(huì)延長(zhǎng)熔化時(shí)間。
3．使用熱發(fā)生爐煤氣的燃?xì)鉅t采用不換向燒嘴，可以克服燃料管道粗、換向閥大、價(jià)格貴、易堵塞等缺點(diǎn)。
