2.1 沃克斯蓄热式燃烧技术概述
经有关研究发现，对于高温锻造加热炉，燃料供给热量的60～70%被高温烟气带走，实际工件吸收的热量只有5～15%。一般台车式加热炉排烟热损失约占炉子总供热量的65%左右，台车式热处理炉的排烟热损失约占炉子总供热量的50%左右，这就造成炉子热效率不高，能耗大。蓄热式高温空气燃烧技术就是充分利用烟气余热来预热助燃空气，达到余热极限回收的一种最佳燃烧方式。
以前的蓄热室采用传统的格子砖作蓄热体，具有体积庞大、热效率低、热惰性和预热温度波动大、气流流过蓄热体的阻力损失大、蓄热体换向周期长等缺点，因而限制了它在工业炉上的推广使用。
随着硅酸盐材料科学的技术进步，促进了热回收技术的快速发展。新型蓄热室采用热惰性小的蜂窝式陶瓷作为蓄热体，其比表面积高达700m2/m3，比旧式的格子砖要大几百倍，不但极大地提高了传热系数，而且使蓄热室的体积缩到最小。由于蓄热体的快速蓄热和换热能力以及换向控制技术的提高，使得换向时间大大缩短，过去蓄热室换向时间一般为20～30分钟，而新型蓄热室的换向时间仅为0?5～3分钟。新型蓄热室传热效率高和换向时间短，带来的效果是排烟温度<200?C，被预热介质的预热温度仅比炉温低100～150?C。因此，废气余热得到了接近极限的回收，蓄热室的温度效率≥85%，热回收率≥80%。
20世纪90年代以来，国际上在蓄热式燃烧技术的研究和应用方面取得很大进展，并把节能和环保结合起来，称之为“高温空气燃烧（HTAC）技术”。HTAC技术综合了极限回收余热技术，高风温无焰燃烧技术和无污染低NOx技术；火焰无峰值温度，温度均匀；且燃料在炉内（非烧嘴内部）进行高风温无焰燃烧，燃烧噪声减低，有效地抑制了热力型NOx的生成。其工作原理图如下所示：
状态一，空气到达蓄热室一时，与蓄热室一的蓄热体发生热交换，经过预热的高温空气与燃料共同进入燃烧室燃烧，产生的烟气与蓄热室二的蓄热体发生热交换，将大部分热量留给蓄热体，最后低温烟气经过换向系统（两位四通换向阀），被排烟风机排出。经过一定时间（30～200秒）后，电控系统发出指令，换向系统发出动作，空气、烟气、天然气同时换向，燃烧系统切换到状态二。
状态二，同状态一相似，空气经蓄热室二预热后，与燃料共同进入燃烧室，燃烧产生的烟气同蓄热室一的蓄热体进行热交换后排出。
状态一、状态二交替进行实现蓄热式燃烧。最终排烟温度为150℃以下。
天然气 天然气 燃烧室 燃烧室 蓄蓄热热蓄室室热 1 烟 室气 2 1 烟 气 状态一 空气 状态二 空气 图1、高温空气燃烧（HTAC）技术原理图
2.2、重庆沃克斯科技开发有限公司发展的数字化蓄热式脉冲燃烧技术 2.2.1、沃克斯数字化蓄热式脉冲燃烧技术特点和对HTAC技术的贡献
蓄热式燃烧技术已经在各类型连续式加热炉和热处理炉上广泛应用，取得了在节能和环保等方面令人瞩目的成果。日本作为工业化大国，在“东京议定书”签字承诺降低温室气体排放量10％，依靠的就是高温空气燃烧（HTAC）技术。
蓄热室2 特别式针对黑色冶金的连续式加热炉，各国投入了大量的人力和物力，将原来只能被排放掉的热值很低，毒性很大的炼铁的副产品——高炉煤气直接作为人类用于加热炉进行再利用，其对钢铁企业节约能源、增产增效作用非常明显。一般8～12个月可全部回收投资成本。蓄热式燃烧技术在连续式加热炉上的使用已经非常成熟。
国外先进工业炉技术的先进点： a、
燃烧技术和与之相适应控制技术相结合
开发了大量的控制设备、执行器和阀门，将燃烧技术发挥到极致。而且，每家公司都拥有自己独特都产品。 b、
燃烧技术的开发适应工业炉加热工艺和环保的需要
在蓄热式燃气炉的使用过程中，加热到工艺温度是非常容易的事情。但要达到象电炉那样的效果很难，其中包含了复杂的炉压、温度、温度均匀性控制技术和设备。蓄热式燃烧的燃烧方式的局限性，就造成了该技术在间歇式加热炉和中低温炉上使用难以得到推广。 2.2.1.1、间歇式炉的特点
a、炉型较小，且繁杂，热工状态复杂。
b、以分区多，烧嘴多且布置复杂来保证控温精度要求和炉温均匀性要求。特别是在中温热处理炉体现非常明显。
c、加热工艺过程变化大。因此，燃烧安全性要求非常高。
d、炉底面积小,烧嘴能力相对较大,燃烧组织困难,特别是对于炉温均匀性高的中、低温热处理炉。
e、投资小，与冶金炉无法比拟，非常需要控制成本。
F、对于连续控制系统，烧嘴的有效调节范围为30～70％，也就是流量计的有效测量范围和调节阀近似于线性的范围。而对于间歇式炉，加热和保温时的燃耗差别很大，远远超出了流量计的有效测量范围和调节阀近似于线性的范围。从实践中得出，对于全纤间歇蓄热式炉，供给燃烧能力的5％燃料都可以使保温后期的炉温发生跑温。采用连续炉的控制方式无法满足间隙式蓄热炉的控温要求。
2.2.1.2、对于间歇炉，连续加热炉和热处理炉的蓄热式燃烧技术的缺点
a、 由于在低温段点火烧嘴不一定能将及时烧嘴点燃,需要设置烘炉烧嘴将
炉温升高至燃料着火点以上才能进行换向，不然就会有燃爆现象的发生，危及人身安全。因此综合节能效果不佳。
b、 连续式炉烧嘴，一般用于较宽的冶金炉，用于较窄的间歇式工业炉。
很容易造成蓄热体烧毁和堵塞。
c、 连续式加热炉的供热能力变化较小，烧嘴的可调范围小。而间歇式炉，
燃烧供热能力变化很大，可以达到0.5/10，超过了连续炉的调节范围。因此采用常规连续炉的烧嘴和控制方式难以满足间歇式炉的要求。 d、为满足炉温均匀性和控温精度的要求，常常将较小的炉膛分为几个区，
采用连续炉的控制方式，首先是难以控制，其次是成本太高。 e、
在蓄热式连续式加热炉上，炉压控制也是一个很大的问题。炉压控
制是每年全国热工会议重点反映和讨论的问题。对于炉门和炉体密封面较大的间歇式炉来说炉压大炉门就会冒火，这对炉门和炉门框以及台车护板和沙封的寿命是致命的，势必造成经常性的维修和停产。一般情况下，蓄热式连续式加热炉都配置砖制烟囱来解决炉压大的问题。
f、 天然气与燃烧煤气完全不同。采用连续蓄热式烧嘴，特别是煤气的配风方法，根本无法适应天然气。北京某公司在重钢五厂推钢式轧钢加热炉采用的燃烧焦炉煤气（热值4000Kcal/m3），烧嘴远离钢面550mm，仍经常使钢坯表面熔化。在长钢采用天然气加热炉和均热炉都出现了局部高温熔化和蓄热体堵塞等现象。
图2、连续炉燃气与空气配合方式
如图2所示、由于天然气燃烧比为1/10，天然气的体积只有空气体积的1/10，采用交叉射流可造成高达2000℃的高温区，节能效果很好，加热速度很快，但是，容易造成局部氧化、过烧甚至熔化的现象。某公司在长钢采用平行射流混合方式，称之为HTAC技术，结果：高温使直接喷入的天然气迅速碳化，在较窄的炉体空间内，与空气混合很差的，碳黑吸入蓄热体造成蓄热体堵塞。采用陶瓷小球作为蓄热体，大约1～2周就需要清理蓄热体。采用蜂窝体作为蓄热体只能全部更换。其运行成本和维护费用极高，厂家无法接受。综合运行成本比采用普通烧嘴的工业炉还高。
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