新型组合式3D高效预热系统在熔铝炉上的节能示范研究

王飞扬 ，朱冬生 ，刘世杰 ，莫 逊

（1.中国科学院 广州能源研究所，广州 510640，2.中国科学院 可再生能源重点实验室，广州 510640，3.广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室，广州 510640；4.中国科学院大学，北京 100049）

0 引言

高效蓄热系统是高温空气燃烧技术得以实现的重要设备。传统的高效蓄热系统以紧凑排列的蓄热体为介质将高温烟气的热量传递给助燃空气，从而加热入炉空气，实现对高温烟气的热量回收。但是这种紧凑的蓄热室阻力极大，而且排烟温度较高，从而导致整个燃烧系统的排烟热损失高、功耗高。国内外学者已对高效蓄热系统进行了大量研究［1-12］。KLEIN 等［1］提出了只考虑轴向导热忽略径向导热的薄壁模型，并给出了蓄热室热效率的近似解。李朝祥等［2-3］得出蓄热室效率的计算式，并讨论了影响效率的若干因素及定量关系。李卫东等［4］分析了换向时间对蓄热室的温度和传热性能的影响。侯和平等［5］通过有限差分法对热风炉的蓄热室进行了数值模拟，得到了蓄热室压降和换热效率随床层高度的变化规律。这些研究虽然对蓄热室的传热特性和阻力特性有了深刻的认识，但并未对进一步降低排烟温度和有效降低阻力损失提出针对性的解决方案。本文提出一种新型组合式高效预热系统，将三维变空间高效换热器与蓄热室配合使用，不仅可以降低排烟温度，同时可以降低系统阻力，最终达到降低产品能耗、提升经济性的效果。

1 新型组合式3D高效预热系统的结构和特点

新型组合式3D高效预热系统由经过优化的蓄热室和三维变空间高效换热器组成。……