章  緒論  1



節燃燒與節能技術概述1



一、概述1



二、富氧燃燒技術與節能關繫1



第二節燃燒理論2



一、理論燃燒溫度定義2



二、燃燒理論解決的問題2



三、質量作用定律3



四、阿累尼烏斯定律4



五、影響化學反應速率的因素5



第三節氮氧化物生成機理與影響因素7



一、燃燒過程中NOx生成過程7



二、熱力型NOx的形成機理10



三、快速型NOx10



四、燃料型NOx11



五、部分預混燃燒（本生燃燒）NOx的生成特性11



六、擴散火焰NOx的生成特性11



第四節脈衝燃燒技術12



一、脈衝燃燒的必要性12



二、脈衝燃燒控制的原理和優勢12



三、脈衝燃燒控制技術的應用13



四、脈衝燃燒控制技術的評價15







第二章  燃燒設備及其節能燃燒新技術  16



節概述16



一、輝焰燃燒16



二、燃氣燃燒器結構分析與特點19



三、燃氣燃燒器斷氣保護裝置20



四、富氧燃燒器20



第二節燃燒爐設備22



一、概述22



二、技術參數23



三、操作方法23



四、安全操作規程24



第三節燃燒器裝置25



一、燃燒器定義25



二、燃料種類25



三、燃燒器分類25



四、高調節比燃燒器26



五、機組集空氣源熱泵及商用熱泵28



第四節燃燒輔助裝置32



一、膜法富氧原理32



二、鍋爐的輔助設備32



三、鍋爐熱效率分析32



四、富氧助燃裝置節能效果及其特點33



五、成功案例34



第五節節能燃燒新技術與設備35



一、管式加熱爐的結構與特點35



二、管式爐烘爐方案35



三、管式爐烘爐的注意事項38



四、管式爐烘爐後的檢查38



五、工業電爐及實驗電爐38



六、可控氣氛爐的特點45



七、管式電阻爐45



第六節超細粉體煆燒爐及其他爐46



一、超細粉體煆燒爐46



二、真空氣氛爐及其他爐47



第七節空壓機餘熱利用與節能55



一、空壓機餘熱回收的原理55



二、空壓機餘熱回收的理論基礎56



三、空壓機餘熱回收的作用56



四、改善空壓機的餘熱處理57



五、空壓機熱回收繫統應用場合58



六、空壓機餘熱回收利用效益59



七、空壓機餘熱回收繫統節能原理61



八、餘熱回收機63



九、電廠的汽輪機節能64



第八節旋流式燃燒器65



一、旋流式燃燒器的工作原理65



二、復合旋流燃燒器的機理66



三、旋流式燃燒器的類型67



四、旋轉氣流的特性69



五、預作用繫統70



六、安裝使用說明71



七、復合旋流燃燒器的設計72



第九節新一代燃燒器設計74



一、用同步CFD設計新一代Eclipse Linnox燃燒器74



二、燃燒氣體和空氣混合的重要性74



三、燃料和空氣混合變化的設計方法75



四、集成CAD的應用75



五、氣體混合仿真的準則75



六、現實案例76







第三章  煤粉高效潔淨燃燒  79



第—節概述79



一、潔淨煤技術的發展79



二、煤粉高效潔淨燃燒技術及煙氣淨化技術現狀79



三、煤粉鍋爐燃燒技術與實現清潔供暖81



第二節煤粉高效潔淨技術/燃燒與節能83



一、概述83



二、技術工藝83



三、開發應用84



第三節煤粉低塵燃燒與節能84



一、技術改造的必要性85



二、低塵燃燒技術85



三、技術革新與改進86



四、技術革新評價87



第四節中小型鍋爐燃燒煤粉的節能87



一、新型高效節能環保煤粉鍋爐的技術優勢87



二、高效煤粉工業鍋爐89



三、高效煤粉鍋爐91



第五節工業鍋爐燃燒繫統及其控制與鍋爐混煤器93



一、概述93



二、混煤器原理簡介96



三、鍋爐混煤器簡介98



四、鍋爐混煤器分層給煤器燃燒工況100



第六節循環流化床燃燒技術102



一、概述102



二、技術發展103



三、技術104



四、效率105







第四章  工業餘熱利用技術  108



第—節概述108



一、定義108



二、工業餘熱供熱108



三、工業餘熱供熱應用110



四、工業餘熱回收利用111



五、工業餘熱資源分類114



六、工業餘熱的利用設備115



第二節工業餘熱利用118



一、工業餘熱成為新增熱能與節能118



二、高爐衝渣水餘熱利用技術121



第三節工業鍋爐餘熱利用124



一、概述124



二、工業鍋爐煙氣餘熱回收124



三、鋼鐵工業餘熱回收利用125



四、工業鍋爐餘熱利用的技術應用126



五、餘熱鍋爐輔助設備及其他128



六、大容量燃煤鍋爐煙氣餘熱利用方案示例129



第四節工業熱爐煙氣餘熱發電技術與節能130



一、概述130



二、煙氣餘熱發電改造前狀況130



三、餘熱發電改造方案131



四、裝機方案131



五、工藝流程131



六、餘熱發電技術改造重點和難點的煙氣參數測量132



七、鍋爐清灰方式選擇132



第五節燃燒器133



一、概述133



二、工業燃燒器134



三、民用燃燒器134



四、氧氣助燃燃燒器135



五、電站鍋爐（燃燒器）136



六、燃油燃燒器137



七、氣體燃燒器137



八、國內市場139



九、日常保養139



第六節蜂窩型蓄熱室傳熱過程的數值模擬及熱工特性140



一、概述140



二、數值模擬140



三、計算結果及分析142



四、評價144



第七節高溫空氣燃燒技術的研究與應用144



一、概述144



二、HTAC技術原理與技術特性145



三、HTAC技術成果146



四、HTAC技術成果與推廣應用的社會效益146



五、HTAC對推動技術進步和科學發展的作用147



六、HTAC技術國內外比較及尚待解決的問題147



第八節燃氣電廠鍋爐及燃氣供熱鍋爐與餘熱利用149



一、燃氣發電廠結構149



二、燃氣發電廠生產流程及繫統149



三、燃氣發電廠輔機部分150



四、餘熱鍋爐152



五、電廠餘熱利用解決方案153



六、燃氣發電廠節能減排與餘熱利用154



七、燃煤鍋爐低溫餘熱利用技術應用156



第九節火電行業節能減排技術綜合評價方法159



一、概述159



二、評估指標體繫161



三、實例研究162



四、火電行業節能減排技術的評估164



第十節新型離心式空壓機餘熱回收利用解決方案164



一、離心機冷卻繫統現狀165



二、離心機改造解決方案165



三、離心機餘熱回收行業應用166



四、空氣壓縮機能耗分析166



五、空壓站節能案示例170



六、能效管理的空壓機餘熱回收優勢174



第十一節餘熱餘壓技術與餘熱利用176



一、概述176



二、原理176



三、餘熱餘壓技術利用176



四、窯筒體餘熱回收利用示例179



五、鋼鐵工業餘熱餘壓回收利用181



第十二節工業窯爐節能技術及餘熱利用185



一、概述185



二、工業窯爐的分類與簡介187



三、工業窯爐的節能技術途徑189



四、工業窯爐的餘熱利用與通用節能技術191



五、工業窯爐節能技術應用實例192







第五章  工業垃圾氣化熔融焚燒爐燃燒技術  196



節工業垃圾氣化熔融焚燒節能技術196



一、概述196



二、分類196



三、工藝特點197



第二節廢棄物熱解氣化工藝與節能技術198



一、概述198



二、熱解氣化技術主要特點與優點199



三、熱解氣化裝置簡介202



第三節直接氣化熔融焚燒爐及其焚燒工藝204



一、概述204



二、氧氣頂吹式工業垃圾直接氣化熔融焚燒爐與焚燒工藝205



三、側吹式工業垃圾直接氣化熔融焚燒爐與焚燒工藝207



四、密閉式無害化工業垃圾直接還原氣化熔融焚燒爐與焚燒工藝213



第四節垃圾焚燒發電技術工程實例214



一、國產化爐排的垃圾焚燒發電214



二、FE爐排爐（垃圾焚燒發電）二次回流技術216



三、馬丁逆推式爐排垃圾焚燒發電廠工程216



四、化學工業區資源利用法垃圾焚燒爐工程實例217



五、天津雙港垃圾焚燒發電綜合利用工程實例221



第五節氣化熔融焚燒爐成套設備222



一、概述222



二、氧氣頂底復合吹式工業垃圾直接氣化熔融焚燒成套設備223



三、回轉窯式工業垃圾直接氣化熔融焚燒成套設備223



四、NKK式工業垃圾直接氣化熔融焚燒成套設備224



五、等離子體式工業垃圾直接氣化熔融焚燒成套設備225



六、高爐型工業垃圾直接氣化熔融焚燒成套設備226



七、豎井爐式工業垃圾直接氣化熔融焚燒成套設備228



第六節再循環利用與垃圾焚燒爐成套設備228



一、工業除塵處理袋式除塵器成套設備228



二、填埋氣焚燒火炬成套設備229



三、處理垃圾焚燒爐成套設備230



四、不可回收類可燃物焚燒餘熱利用繫統及處理設備231



第七節常見飛灰熔融處理成套設備232



一、概述232



二、燃料式熔融爐233



三、電力式熔融爐234



第八節垃圾焚燒發電技術236



一、垃圾處理方法概述236



二、垃圾焚燒技術概述238



三、循環流化床垃圾焚燒技術的特點240



四、循環流化床垃圾焚燒技術的發展方向242



第九節回轉窯焚燒機理和應用242



一、回轉窯焚燒機理242



二、回轉窯焚燒爐的特點243



三、回轉窯焚燒的三種焚燒方法243



四、回轉窯焚燒三種熱工流程244



五、三種組合匹配分析與比較245



六、回轉窯焚燒危險廢棄物的應用247



七、垃圾焚燒技術及帶熱解的回轉窯技術250



第十節回轉式焚燒窯廢物處理應用示例252



一、概述252



二、基本原理252



三、技術關鍵253



四、主要技術指標及條件255



五、煙氣回收及利用255







附錄  餘熱術語  256







參考文獻  258

《燃燒與節能技術》圍繞國家節能減排政策以及工業與信息化部頒布的《各行業節能減排先進適用技術指南》，重點對天然氣燃燒、煤粉高效潔淨燃燒、玻璃工業燃燒、陶瓷工業燃燒、冶金工業燃燒、工業餘熱利用與燃燒節能技術、工業垃圾氣化熔融焚燒爐與燃燒節能技術展開分析論述，為讀者提供一本實用的工業節能減排方面的參考書。



全書共分五章。介紹了燃燒與節能技術概述、燃燒理論、環境與能源、大氣污染和燃料燃燒的關繫、燃燒化石燃料與大氣溫室效應的關繫、氮氧化物（NOx）生成機理與影響因素、脈衝燃燒技術等；燃燒設備與裝置及其節能燃燒新技術，介紹了燃燒設備定義、燃燒設備分類、燃燒爐設備、燃燒器裝置、燃燒輔助裝置、節能燃燒新技術、復合旋流燃燒器的穩燃機理和應用實例、新一代燃燒器設計實例、空壓機餘熱利用與節能、熱處理連續爐設計工藝控制方法、城市居民燃燒設備與節能技術、生物質顆粒機/燃燒機等內容。重點對煤粉高效潔淨燃燒技術及應用、工業餘熱利用技術、工業垃圾氣化熔融焚燒爐燃燒技術等內容及上述生產的工藝流程和特點進行了敘述。詳細分析了上述生產的工藝流程及特點，重點分析了上述生產的工業節能減排現狀以及工業節能與減排理論與方法等內容。



本書內容全面，聯繫實際，可操作性強，編寫重點突出，層次分明，釋義準確，資料翔實。本書適合作為全國節能減排標準化技術專業、城市燃氣工程專業、環境工程專業、熱能及工程熱物理等熱工類有關專業的大學生、研究生的教學參考書，也可供從事高效節能與低污染燃燒技術研究及產品開發的科學工作者、工程技術人員及管理人員參考。也可作為熱能工程、工程熱物理、采暖通風專業學生的參考書，還可供火電廠、鍋爐廠、動力車間、化肥廠、水泥廠、有關設計院、研究所從事流化床鍋爐和工業窯爐設計、制造、運行和研究等方面的工程技術人員閱讀參考。



本書在編著過程中得到中國標準化研究院、中國計量科學研究院、中國冶金科工集團建築研究總院環境保護研究設計院、中國節能協會、中國金屬學會、中國資源綜合利用協會、中國鋼鐵協會、北京工業大學傳熱強化與過程節能*重點實驗室及傳熱與能源利用北京市重點實驗室、國家環境保護燃煤工業鍋爐節能與污染控制工程技術中心、中國標準化研究院資環分院/全國節能減排標準化技術聯盟、北京神霧熱能技術公司等單位領導、專家、學者的幫助。



本書由許立信（第三章），張淑謙（第二、第四章第三～十二節、第五章），童忠良（、四章、二節）等編著。另外潘崇超研究員、房慶教授、王純教授、錢雷教授、蕭澤強、餘召輝、吳道洪、陳慶敏等均為本書提供相關資料及審稿。本書參考和引用中國環境科學學會環境工程分會、中國金屬學會環境保護專業委員會、中國有色金屬工業協會、冶金環境保護綜合利用信息網等出版的刊物、論文集相關資料；參考了大量國內外公開發表的論文、專利等資料。編著者對這些論文、專著的作者及其所在單位表示衷心感謝。周紹忠、韋光南、董春霞、陳婷、範雪峰、劉暉、褚友涵、李一泓、陳羽、高洋、王瑜、高新、方芳、黃雪艷、周雯、董桂霞、範立紅、來金梅、吳寶興、李力等同志為本書的資料收集和編寫付出了大量精力，在此一並致謝!由於水平所限，書中不妥之處在所難免，敬請專家、讀者指正。







編著者



2017年10月於北京