天然氣熔鋁爐采用蓄熱式換熱技術(shù)，帶來的直接經(jīng)濟效益主要是節(jié)省燃料。由于消除局部高溫區(qū)，爐溫分布均勻，使耐火材料使用壽命延長，同時提高了加熱質(zhì)量，減少了氧化燒損。由這些因素帶來的經(jīng)濟效益也是相當(dāng)可觀的。

      從環(huán)境保護角度來說，燃料節(jié)省25%，煙氣中CO2等溫室氣體總量也相應(yīng)減少了25%。同時由于燃料在高溫空氣貧氧環(huán)境下，降低了NOX的產(chǎn)生。總之，蓄熱技術(shù)應(yīng)用到熔鋁爐上，起到了很好的節(jié)能效果；也降低了CO2和NOX的排放，減輕環(huán)境污染。同時，蓄熱技術(shù)還有待進一步研究，達到更好的節(jié)能、環(huán)保效果。

一、熔鋁爐的能耗與節(jié)能

     國內(nèi)鋁加工行業(yè)熔鋁爐使用傳統(tǒng)的加熱技術(shù)其能耗一般在75萬大卡/噸鋁左右；在國外，噸鋁能耗一般低于55萬大卡。因此，國內(nèi)的熔鋁爐節(jié)能潛力還有很大的空間。

     判斷熔鋁爐能耗高低以及是否節(jié)能，從兩個方面來看，第一，熔化率，第二，爐子熱效率。

     熔化率是指單位時間單位熔池體積的熔化量（生產(chǎn)率），爐子升溫速度越快，爐子熔池越大則爐子的熔化率越高，在一般情況下，爐子生產(chǎn)率越高，則熔化率的單位熱量消耗就越低。爐子熱效率是鋁被加熱熔化時吸收的熱量與供入爐內(nèi)的熱量之比。

     為了降低能源消耗，應(yīng)盡量提高爐子生產(chǎn)率，另一方面應(yīng)充分回收利用出爐廢氣的余熱。同時對燃燒裝置實行燃料與助燃空氣的自動比例調(diào)節(jié)，以防止空氣量過剩或不足。減少爐體的蓄熱和散熱損失以及減少爐門開口等輻射熱損失。

   早期的（現(xiàn)在也有一部分）熔鋁爐一般離爐煙氣直接排放，煙氣溫度在 750℃以上。

    為減少煙氣帶走的熱量損失，人們在排煙管道上安裝了熱量回收裝置即空氣換熱器，將助燃空氣預(yù)熱到一定的溫度（200℃左右）后參與燃料的燃燒，但換熱器后的排放溫度還在500℃以上。

      采用蓄熱式燃燒技術(shù)可以將煙氣排放溫度降低到150℃以下，助燃空氣溫度預(yù)熱到700℃以上，這樣就大大地減少了離爐煙氣所帶走的熱量，使?fàn)t子熱效率大幅度提高，燃料消耗大量減少，達到節(jié)能的目的。

       根據(jù)工業(yè)爐熱工原理，助燃空氣溫度每升高100℃，能節(jié)省燃料約5%；或者煙氣溫度每降低100℃，能節(jié)省燃料約5.5%。因此，采用蓄熱式燃燒技術(shù)相對換熱器回收裝置可以節(jié)能25%以上。

二、蓄熱式燃燒系統(tǒng)工作原理

      蓄熱式燒嘴成對布置，相對的兩個燒嘴為一組(A、B燒嘴)。從鼓風(fēng)機出來的常溫空氣由換向閥切換進蓄熱式燒嘴A后，在流過蓄熱式燒嘴A陶瓷小球蓄熱體時被加熱，常溫空氣被加熱到接近爐膛溫度（一般為爐膛溫度的80％~90％）。被加熱后的高溫空氣進入爐膛后，卷吸周圍爐內(nèi)的煙氣形成一股含氧量大大低于21％的稀薄貧氧高溫氣流，貧氧高溫空氣與注入的燃料混合，實現(xiàn)燃料在貧氧狀態(tài)下燃燒；與此同時，爐膛內(nèi)的熱煙氣經(jīng)過蓄熱式燒嘴B排出，高溫?zé)釤煔馔ㄟ^蓄熱式燒嘴B時將顯熱儲存在蓄熱式燒嘴B內(nèi)的蓄熱體內(nèi)，然后以低于150℃的低溫?zé)煔饨?jīng)過換向閥排出。當(dāng)蓄熱體儲存的熱量達到飽和時進行換向，蓄熱式燒嘴A和B變換燃燒和蓄熱工作狀態(tài)，如此周而復(fù)始，從而達到節(jié)能和降低NOX排放量等目的。

      從熱平衡角度來說，采用蓄熱式換熱技術(shù)的熔化爐燃料節(jié)約率與爐子砌體的蓄熱量、爐體的表面散熱損失有關(guān)。因為燒嘴是通過煙氣回收余熱的，爐體的蓄熱量減小，表面散熱損失越少，則排煙余熱量越大，燃料節(jié)約率就越高。

     同時，由于熔鋁爐間歇性工作特點，在不同工作狀態(tài)時爐溫、蓄熱體中空氣流速、煙氣出口溫度有較大波動。這樣燒嘴換向時間也應(yīng)隨工作狀態(tài)變化而變化，優(yōu)化蓄熱體的利用率，使余熱回收達到更好的效果。

      由于空氣通過蓄熱體后溫度升高，帶進爐內(nèi)大量顯熱，使得燃料的理論燃燒溫度顯著提高。在采用相同的爐型和燃料時，蓄熱爐比常規(guī)爐有更高的綜合加熱溫度和更快的加熱速度。