陶瓷火焰管的机会
火焰管通常用来引导火焰和废气并提高温度均匀性。无论是用在金属还是陶瓷辐射管内,这些部件都必须能够在温度超过1,100°C的低氧燃烧环境下使用,并且适应辐射管尺寸随时间的变化(变成椭圆和下垂)。使用设计合理的火焰管将有助于提高辐射管的温度均匀性和减少氮氧化物排放。尤其是在操作温度很高使燃烧效率有所降低的情况下,这方面的作用更加明显。
陶瓷辐射管插件的机会
随着硅化碳化硅扭带等专利产品(比如SpyroCor™)的推出,辐射管插件(图4)在最近10年间的接受度显著提高。
图4. 辐射管插件
目前的工业数据表明,世界各地已经安装了超过50,000套SpyroCor扭带装置,每年的节能幅度超过了2万亿BTU。辐射管插件通过加强辐射管废气段的辐射传热而使辐射管的效率提高5 – 10%。效率的提高增大了从辐射管到被加热材料的传热量。
为了优化辐射管废气段的放热能力,插件的长度、直径和扭曲度必须利用计算流体动力学(CFD)模型针对每套系统进行定制。业界报告的典型改善效果是产能增加2 – 5%,节能5 – 20%,氮氧化物排放减少,温度均匀性提高。
陶瓷扭曲通道换热器的机会
废热回收系统的设计是燃烧系统效率的最大影响因素。传统的金属插塞式换热器被插到辐射管的废气段,利用高温废气的热量对进入燃烧器的助燃空气进行预热。不过,目前的材料和燃烧器设计的局限性使预热空气的温度不会超过425°C(800°F)。
有些高性能蓄热系统对提高效率具有明显的作用。不过,这些系统需要两个燃烧器和两个热交换床,而传统的热交换系统只有一个燃烧器和一个换热器。
虽然高性能蓄热系统的效率高于金属插塞式换热器,但它们的设计、安装和维修成本要高得多。因此,对插塞式换热器来说,在达到500°C