20 世纪90年代初,日本NKK和日本工业炉公司开发出集极限余热回收与低 NOx燃烧于一体的蓄热式燃烧器,蓄热体采用蜂窝陶瓷蓄热体,并提出了与传统燃烧机理完全不同的高温低氧燃烧技术。
由于将节能与环保结合了起来,使用这种蓄热式燃烧器的燃烧技术被称为第二代蓄热式燃烧技术,也称高温空气燃烧技术。
日本一些大钢铁公司将该技术应用于大型轧钢加热炉上,普遍收到了节能30%,产量提高20% ,NOx排放远低于环保标准的效果。
用蜂窝陶瓷蓄热体作为蓄热体,使传统的蓄热室发生了巨大的变化。
从原来的格子砖发展成为陶瓷小球,又发展为蜂窝陶瓷蓄热体,蓄热室的比表面积急剧增大,体积明显减小,换向时间大大缩短,换热性能得到极大提高 ,污染物排放量也远低于环保标准。
与之相结合的高温低氧燃烧技术也被誉为21世纪的关键技术之一。
蓄热球具有耐高温、强度高、使用寿命长、重复使用性好、成本低的优点,在蓄热式加热炉上得到了广泛的应用。
缺点是热效率比蜂窝体低,同等产量的加热炉,填充小球的蓄热箱要比填充蜂窝陶瓷蓄热体的蓄热箱体积大,即蓄热室的横断面积要大,箱体个数要增加。
蜂窝陶瓷蓄热体采用硅铝系耐火材料,体积小,质量轻 ,比表面积大,耐火度高,传热能力大,直气流通道使得气流阻力损失很小。
所以蜂窝陶瓷蓄热体比蓄热球更有利于实现低氧燃烧,使炉温均匀、传热迅速,大大降低氧化损耗和 NOx气体的生成,显著提高环保节能效果。
采用蜂窝陶瓷蓄热体的蓄热室体积大大减小,可布置足够量的烧嘴,满足热负荷需要。
而蜂窝陶瓷蓄热体的直气流通道与蓄热球的迷宫式通道相比更不易堵塞 , 自洁性好 ,适用于我国燃料不洁净的特点。