معرفی
مشعل رجنریتیو یا Regenerative burner (ریجنریتیو) یک سیستم گرمایش احتراقی است که امکان بازیابی بسیار کارآمد گرمای خروجی را در کوره صنعتی فراهم می کند. با توجه به تاثیر آن در بهینه سازی سوخت، این سیستم به طور خاص در کوره‌های با دمای نسبتاً بالا، از جمله کوره‌های نورد، کوره‌های فورج، کوره‌های عملیات حرارتی، کوره‌های ذوب، کوره‌های پخت و کوره‌های خوش‌بوکننده به عنوان یک سیستم فوق‌العاده مورد استفاده قرار گرفته و رایج شده است. مشعلی برای صرفه جویی در مصرف انرژی و کاهش CO2 می باشد
اصول کارکرد مشعل رجنریتیو (Regenerative)
سیستم مشعل رجنریتیو (ریجنریتیو) معمولاً یک جفت مشعل یکپارچه با سیستم سوخت رسانی را به طور متناوب در فواصل چند ده ثانیه ای مشتعل می کند. در حالی که یک مشعل در حال سوختن است، گاز خروجی از آن عبور می کند و مخزن حرارتی مشعل دیگر را گرم می کند تا انرژی گاز خروجی را بازیابی کند. سپس، هنگامی که مشعل دیگر می سوزد، هوای احتراق به نوبه خود از مخزن گرمای از پیش گرم شده عبور می کند تا انرژی گاز خروجی را که به طور معمول تلف شده بود، بازیابی کند تا احتراق با کارایی بالا فراهم شود.
هوای احتراق از داخل جعبه رجنریتیو عبور می کند و هوا در نتیجه توسط رسانه احیا کننده داغ یعنی گوی سرامیکی یا آلومینا، از قبل گرم می شود. سپس هوای احتراق پیش گرم شده به هوای اولیه و هوای ثانویه تقسیم می شود. همراه با هوای خنک کننده، با سرعت بالای 60 تا 100 متر بر ثانیه، جت های گاز سوخت از نازل گاز خنک شده و عایق شده که در مرکز رجیستر هوا قرار دارد، خارج می شود و سپس با هوای اولیه و احتراق مخلوط شده و شروع می شود. این جریان جت پرسرعت برای خود گردشی بهینه اتمسفر داخل کوره از افزایش دمای شعله جلوگیری می کند و شعله را تثبیت می کند. و همچنین احتراق دو مرحله ای با مخلوط شدن با هوای ثانویه خارج شده از شکاف واقع در حاشیه کاشی داخلی باعث کاهش حداکثر دمای شعله و پایداری شعله می شود و احتراق به پایان می رسد. همانطور که قبلاً توضیح داده شد، چرخش مجدد گاز از طریق کوره در داخل و روش احتراق دو مرحله ای امکان کاهش حداکثر دمای شعله را فراهم می کند و در نتیجه کاهش شدید تولید NOx را به دست می آورد.
همانطور که در بالا نشان داده شد، به عنوان مثال، گاز خروجی 1200 ℃ حداقل 1000 ℃ هوای از پیش گرم شده تولید می کند، به طوری که تقریباً 50 درصد صرفه جویی در انرژی را می توان به دست آورد (در مقایسه با حالت بدون بازیابی گازهای خروجی). پایپینگ سیستم هوای احتراق مشعل رجنریتیو (ریجنریتیو) در شکل زیر مشاهده می گردد.
ویژگی های سیستم مشعل رجنریتیو (ریجنریتیو)
1. صرفه جویی در انرژی و هزینه
به طور کلی، 35 تا 50 درصد انرژی را می توان با استفاده از سیستم مشعل رجنریتیو صرفه جویی کرد، البته بسته به دمای کوره، نسبت هوا و الگوهای عملکرد واحد نصب شده نیز دارد.
2. کاهش انتشار CO2
انتشار CO2 همچنین می تواند تا حد زیادی کاهش یابد که منجر به کاهش مصرف سوخت می شود. با تبدیل سوخت از مشعل با سوخت مایع (مازوت یا گازوئیل) به گاز طبیعی، انتشار CO2 را می توان بیشتر کاهش داد زیرا خروجی CO2 در واحد مقدار حرارت کمتر می شود.
3. کاهش انتشار NOx
از آنجایی که مشعل رجنریتیو (ریجنریتیو) از نوع کم انتشار NOx است، انتشار کل NOx را می توان همراه با کاهش گاز خروجی با صرفه جویی در انرژی کاهش داد.
4. یکنواختی توزیع دمای کوره
توزیع یکنواخت دمای کوره به دلیل اثر شعله یکنواخت توسط احتراق هوای پیش گرم شده با دمای بالا و اثر هم زدن هوای کوره با احتراق متناوب به دست آمده است، به طوری که بهبود کیفیت محصول و اثرات صرفه جویی در زمان و انرژی می تواند حاصل شود.
مشعل رجنریتیو (ریجنریتیو) عمدتاً به کارخانه های بزرگ مقیاس از جمله کوره های نورد معرفی شده است، زیرا هزینه اولیه آن به دلیل ساختار پیچیده آن در مقایسه با مشعل معمولی بالا می باشد. با این حال شرکت تولیدی و مهندسی رهرو ایده رایان مشعل رجنریتیو (ریجنریتیو) را برای نصب در کارخانه های کوچک و متوسط توسعه داده است و با دانش فنی خودمان به طراحی کم هزینه در اندازه کوچک دست یافته ایم. شکل زیر نمونه هایی از مشعل ساخته شده می باشد.
ایمنی
مشعل های رجنریتیو ((ریجنریتیو)) ارائه شده توسط شرکت رهرو ایده رایان مطابق با "شاخص فناوری ایمنی تجهیزات احتراق گاز صنعتی" هستند تا با خیال راحت تر مورد استفاده قرار گیرند.به غیر از این تجهیزات ، مشعل های رجنریتیو (ریجنریتیو) برای مقاصد مختلف از مقیاس بزرگ گرفته تا امکانات کوچک مانند کوره پایین خودرو، کوره دوار، ژنراتور گاز اتمسفر، کوره ذوب طنین دار ، کوره صدا خفه کن لوله، پیش گرم کن ملاقه ای و مخزن چرخشی استفاده می شوند.
شرکت تولیدی و مهندسی رهرو ایده رایان ساخت مشعل های رجنریتیو (Regenerative) (ریجنریتیو) برای کوره های پیشگرم، عملیات حرارتی، کوره های نورد میله گرد، کوره های ذوب و ...
شرکت تولیدی و مهندسی رهرو ایده رایان ساخت کنترل کننده های مشعل های رجنریتیو (Regenerative) (ریجنریتیو) برای کوره های پیشگرم، عملیات حرارتی، کوره های نورد میله گرد، کوره های ذوب و ...
تهیه و تنظیم: واحد تحقیق و توسعه شرکت رهرو ایده رایان
منابع:
Russ Lang, Bruce B. Abe, Clive Lucas and John Newby, "Regenerative Burners", CRC press LLC, 2003
Catalog of company WS، Hotwork، North American، Tokyo gas ، NKK Eclipse
THERMPROCESS Symposium 2007
Osaka Gas technologies
www.fivesgroup.com
www.nutecbickley.com
مشعل های ریجنریتیو (رجنریتیو)
