实验室

 

工业及建筑节能技术实验室

 

研究方向

•  MVR蒸发浓缩技术

•  超临界空气蓄热换热技术

• 蓄热燃烧技术

• 工业炉窑余热利用技术

 

研究进展

关键技术1--MVR蒸发浓缩技术

      机械蒸汽再压缩技术(MVR),又称直接热泵技术,通常以电力为能源,利用蒸汽压缩机提升二次蒸汽压力和温度返回到蒸发器中重新利用,从而替代新鲜蒸汽,最大限度的利用了二次蒸汽中的热能;并且彻底摒弃了冷却塔,大大降低运行费用,节能、节水。

    

技术优势

1、与传统蒸发浓缩相比,不消耗新鲜蒸汽,不采用冷却塔,无冷却水消耗,运行过程中只消耗电能,运行费用节约30%以上。

2、MVR系统配合使用真空泵,可以做到在接近绝压的真空下进行,从而实现低温蒸发,最低可以达到30度蒸发。

3、结构紧凑、占地面积

4、易操作、运行平稳

 

应用领域

工业废水                                                                                                      制药

食品工业                                                                                                      化学工业

 

关键技术2--连续式蓄热燃烧技术

       连续式蓄热燃烧技术(Continuous Regenerative Heat Combustion 简称CRHC)技术是一种先进的燃烧技术,该技术通过高效蓄热体"极限"回收烟气中的余热用于加热助燃空气(其温度仅比高温烟气低80℃左右),极大地提高了燃料的热利用率,同时克服了火焰切换时造成的温度、压力的波动,优化了炉内温度场与压力场,提高了产品质量,并利用高温空气燃烧技术(HTAC)降低氮氧化物的排放浓度。连续式蓄热燃烧技术的实现方式有以下两种:双阀体切换式连续蓄热燃烧系统和中央旋转式连续蓄热燃烧系统。核心技术团队经过对以上两种系统的多年深入研究,先后承担了连续式蓄热燃烧方面的省院合作项目2项、院市合作项目3项、省重大科技项目1项、企业委托项目多项,并申请专利6项(已授权3项)、发表学术论文18篇,在关键技术上取得较大突破,逐步实现了产业化,获得了良好的节能效果。

 

 

技术优势

1、提高各种工业炉的热效率,平均节能25%左右,极大地减少了燃烧消耗量。

2、将各种低热值或劣质燃料优质化,替代并节省优质燃料,降低燃料成本。

3、采用金属蜂窝陶瓷作为蓄热材料,温度效率高,换热快,寿命长。

4、提高工业炉炉膛内的火焰温度,采用分级燃烧方式,可实现单台燃烧器蓄热状态下连续燃烧,炉膛内温度与压力波动小,适合更多加热工艺。

5、燃烧过程中,燃气或燃油连续供给,不会出现燃料管堵塞、结焦、断火等现象。

6、可以实现冷态开始蓄热,空气与燃气调节容易,适合多种炉型。

应用领域

冶金行业的各种加热炉、热处理炉、锻造炉、熔化炉(熔铝炉)、均热炉、罩式炉、热风炉、转底炉等。

建材行业的陶瓷窑炉(梭式窑、隧道窑、辊道窑)、玻璃窑炉等。

化工行业的管式加热炉、裂解炉等。

其他行业的各种燃油燃气工业窑炉。

各种工业窑炉的旧炉改造和新炉设计。

 

关键技术3--工业炉窑预热利用技术

       工业炉窑余热利用可以有效提高炉窑的综合热效率。针对不同的工业炉窑,我们有不同的解决方案。以陶瓷隧道窑为例,说明余热回收对于效率提高的效果。现有问题1:烧成段高温烟气从炉门抽出,烟气余热只能部分被产品吸收,不能有效利用;研发思路:本项目将研发适合隧道窑生产工艺的连续蓄热燃烧技术。对部分燃烧器利用蓄热燃烧,减小炉膛截面温差;保持一部分烟气从炉门排出,预热产品,不改变生产工艺,降低排烟温度。

       现有问题2:主要是通过鼓风机向炉膛注入常温空气实现冷却,存在冷却效率低的问题;研发思路:在冷却段设计高效换热器,通过增加换热面积、增加表面吸收率以提高换热效率。冷却空气量可以调节,被加热后助燃,可得到较高的温度。

 技术优势

1、提高了炉窑内温度均匀性。

2、改善了炉窑内的温度场。

3、提高了炉的热效率15%以上。

 

应用领域

各种工业窑炉的旧炉改造和新炉设计

 

相关论文及专利

论文:

(1)自蓄热式高温空气燃烧技术的开发[J]. 工业炉,2009, 31(4): 1-4.

(2)蓄热燃烧蓄热体的应用现状与发展趋势[J].冶金能源,2009,28(4): 36-39.

(3)自蓄热式燃烧器的设计与实验研究[J].热能动力工程, 2010

(4)自蓄热式燃烧器的优化设计[J].工业炉,2010,32(1):25-28

(5)连续蓄热式燃烧系统实验研究[J].工程热物理学报, 2012,33(2):352-355.

(6)自蓄热燃烧技术在玻璃窑应用探讨[J].中国玻璃,2009.7:66-67

(7)连续式蓄热燃烧技术的研究[J].四川冶金,2011, 32(6):19-23

(8)连续蓄热燃烧技术在固体燃料加热炉应用探索[J].热能动力工程, 2014, 29(2)

(9)自蓄热式高温空气燃烧技术的数值研究[C].中国高等学校工程热物理学会第十五届全国学术会议,2009

(10)自蓄热式燃烧器的优化设计[C].第七届工业炉学术交流及蓄热燃烧技术研讨会,2010.

(11)连续蓄热式燃烧系统实验研究[C].工程热物理燃烧学分会,2010.

(12)连续式蓄热燃烧在梭式窑上的应用[C].工程热物理燃烧学分会, 2011.

(13)连续式蓄热燃烧在燃煤加热炉的应用探索[C].华西冶金论坛, 2011.

(14)蜂窝陶瓷蓄热体传热与阻力特性实验研究[C].工程热物理多相流分会,2011.

(15)连续式蓄热燃烧技术的研究[C].华西冶金论坛, 2011.

(16)垃圾渗滤液浓缩用MVR蒸发管内CaCO3结垢过程研究-新能源进展[J].新能源进展,2016,4(4):1-8

(17)污泥热干燥技术的研究现状与进展[J].广东化工,2017,353(15): 181-183,187

 专利:

1、一种连续式蓄热燃烧燃气蒸汽发生器ZL201720011193.X

2、一种实现高热值合成气的气化生产方法的装置ZL 201621224954.1

3、一种蓄热燃烧式燃气热管蒸汽发生器ZL201720011562.5

4、蓄热燃烧四通阀ZL 200910037593.8

5、一种节能宽体陶瓷辊道窑ZL 201510112803.0

6、一种新型高效节能蓄热式陶瓷辊道窑ZL 201510114724.3

7、一种新型高效节能蓄热式陶瓷辊道窑ZL 201520148844.0

8、一种新型节能宽体陶瓷辊道窑ZL 201520145614.9

9、一种新型无轴倾斜旋转式蓄热装置ZL 201220519313.4

10、一种新型自清灰蓄热装置ZL 2012 1 0383409.7

11、一种新型自清灰蓄热装置ZL 2012 2 0521399.4

12、一种复合型高效气液分离装置,201510430124.8;

13、椭圆管换热器,201120184997.2;

14、过冷却板式换热器,201110446123.4;

15、利用无线电波清楚水管道水垢抗结垢、防腐蚀及杀菌技术,US20130269810A1;

16、利用无线电波清除采油输油管道结垢技术,CA2663963A1;

17、利用无线电波进行海水化淡水净化技术,CA2662518A1。

18、一种用于处理含盐废水的蒸发结晶方法及实现该方法的装置,201710200466.X;

19、蒸发浓缩系统,201710269064.5

20、一种热泵蒸汽机组,201710244940.9;

21、一种高效相变板式换热器,201610979035.3;

22、一种膜式蒸发器防垢除垢方法及系统,201509160058245.0;

23、一种热泵蒸汽机组,201710244940.9;

24、MVR系统气液分离装置,201510664611.0

 

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