一、技術名稱：預混式二次燃燒節能技術

二、技術所屬領域及適用范圍：預混式二次燃燒節能減排技術，適用于軋鋼、石油、化工、熔煉有色金屬、燒制陶瓷等行業的工業窯爐。

三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀

現在國內普遍使用的傳統燃氣燃燒器是后混式（擴散式）燃氣燃燒器。其混合原理是邊進風，邊噴氣、邊混合、邊燃燒，由于空氣與可燃氣體的壓力、比容、比重差異較大，無法在短時間內混合均勻，因此，它的空氣過剩系數不得不加大，一般在1.6-1.8的范圍，大的甚至達到3以上，造成大量的多余空氣沒有參加反應需升溫吸熱并直接被加熱到排煙溫度狀態而從煙囪被排走，結果是廢煙氣量增大，由煙氣帶走的熱損失增大；同時，大量的多余空氣又會降低火焰及窯道溫度，影響了燃燒的穩定性，直接造成了產品廢品率的增加和質量的難以提升。

預混式二次燃燒系統經過計算機數值模擬，采用紅外熱像儀監測其溫度場及燃燒狀態，最終優化改進的結果。將它應用于陶瓷輥道窯上，經過窯爐結構和操作的不斷優化，可將空氣過剩系數控制在1.2 以下，并能滿足陶瓷的燒成工藝。與傳統燃氣燃燒器相比，通過第三方的檢測及節能量審核報告顯示，可實現9.5%的節能效果；同時，由于排煙量相應減少，從而達到減少煙氣對環境的污染的效果。目前該技術可實現節能量1萬tce/a，CO2減排約3萬t/a。

四、技術內容

1.技術原理

預混式二次燃燒節能減排技術是讓一部分空氣與燃氣在預混合腔內進行預混和碰撞，形成含氧的可燃氣體后噴出燃燒，二次空氣可以調節熱氣流的射程，同時也可以使未燃盡的燃氣完全燃燒。這種燃燒技術可以將空氣過剩系數控制在1.05-1.20的范圍內，而傳統的擴散式燃燒系統由于不能良好控制燃料和空氣的配比，使得空氣過剩系數在1.6-1.8 的范圍內，造成了大量的排煙熱損失。因此，其節能減排效果是顯而易見的。

2.關鍵技術

改進燃燒器結構，優化窯爐燃燒系統，控制空燃比；提高火焰溫度15%-20%，改善陶瓷窯內溫度場分布的均勻性；延長火焰在爐膛中的停留時間；采用二次空氣補償，提高火焰梯度的燃燒強度；調節熱煙氣的噴嘴射程。

3.工藝流程

工藝流程如圖1所示。

圖1  預混式二次燃燒節能技術工藝流程示意圖

新型燃燒系統的CAD 設計--FLUENT模擬軟件設計及有關參數選取--計算機模擬及結構優化--燃燒器檢測平臺的檢測--實際窯爐上考核--定型加工生產。

五、主要技術指標

應用于陶瓷輥道窯上，改變輥道窯傳統燃燒器燃料與空氣量不能良好調節的現狀，經過預混式二次燃燒系統優化改造后，可將空氣過剩系數控制在1.05-1.2，并能滿足陶瓷的燒成工藝。與傳統燃氣燃燒器相比，根據第三方機構的節能量審核報告，節能率達到9.5%，同時，改造后排煙量也至少減少20%。

六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀

該技術于2009年12月通過佛山市科學技術局的科學技術成果鑒定

七、典型應用案例

應用單位：廣東蒙娜麗莎陶瓷有限公司

技術提供單位：廣東蒙娜麗莎陶瓷有限公司

節能改造情況：14 條陶瓷窯爐（輥道窯）燃燒系統節能技術改造，項目使用”預混式二次燃燒節能減排技術”改造原有燃燒系統。節能效果：廣東蒙娜麗莎陶瓷有限公司2009年能源統計數據，原煤消耗105668.84 噸（折標準煤76683.88 噸），用于生產發生爐煤氣的原煤數為68911.56噸（折標準煤57871.93噸），發生爐煤氣平均熱值1500大卡/立方米，發生爐煤氣綜合成本為0.45元/立方米。根據廣州能源檢測研究院對廣東蒙娜麗莎陶瓷有限公司檢測審核，項目節能率為9.61%。經濟效益概述：項目投資額600萬元。單位節能量投資額約1500元/噸標準煤；與基準情景相比的靜態投資回收期少于1年。

八、推廣前景及節能減排潛力

預計未來五年，該技術在行業內的推廣比例可達到20%，投資總額28600萬元，節能能力約25萬tce/a，減排能力約66萬CO2/a。