一、项目背景
该课题组主要从事高效洁净燃烧技术、中高温烟气余热回收利用等工业节能技术研究。课题组除项目申请人外,还有两名副教授和两名讲师,目前承担两项国家自然科学基金项目和新奥-同济清洁能源高等研究院的重点项目,近三年来科研经费超过500万元,获得四项发明专利授权,并向两家企业转让了两项发明专利的使用权(低热值燃气高温空气燃烧系统及方法,zl 200710040995;一种高温空气燃气型平焰烧嘴,zl 200810203871)。
二、项目概况
金属工件在传统火焰炉内(氧化性气氛)加热时,火焰与金属工件直接接触,不仅容易产生高温氧化烧损,而且容易出现工件温度分布不均,形成热应力。这样既浪费了宝贵金属材料,又浪费了大量燃料,降低产品加工质量。辐射管燃烧系统在金属材料热处理领域具有明显的技术优势,其通过使用马弗管将火焰与被加热工件隔离开,不会造成火焰和燃烧产物对被加热工件质量的污染,没有金属氧化烧损产生,且通过马弗管管壁辐射加热工件,温度均匀性好。目前,在高精尖金属材料热处理领域辐射管燃烧系统已成为关键的装置之一。然而,我国工业加热市场上几乎全部由国外厂商提供辐射管燃烧系统。其关键原因是我国尚未全面掌握辐射管燃烧系统的核心技术。
本课题组紧密跟踪国际先进技术发展,以100kW辐射管燃烧器为研究对象,研发高效、稳定、温度分布均匀的、具有自主知识产权的辐射管燃烧器。目前,已完成实验台搭建,近期将进行中试。
三、市场前景
我国钢铁行业是耗能大户,能耗普遍高于国外先进企业。其中,金属工件加热过程中产生的氧化烧损率在2~5%,以年热处理十万吨钢铁产品的小型轧钢企业为例,仅氧化烧损一项就达2000~5000吨,年经济损失在1000万~2500万元人民币,况且需要定期清理炉底。若使用辐射管燃烧系统,则可完全避免氧化烧损。且辐射管在炉内传热,通过炉壁的散热损失很小。而高效余热回收装置的应用则至少可以提高加热炉15%的热效率。目前,辐射管燃烧系统广泛应用于真空热处理炉、带钢连续光亮退火炉、钢管光亮热处理炉等。今后,随着国家节能减排政策的不断落实,辐射管燃烧系统将有更为广阔的市场应用前景。初步预计,通过本项目的技术转让,将为企业至少带来2000万的年产值。
四、经济效益及合作方式
本项目产业化所需投资金额约500万元,其中研发投资费用约100万元,生产资料投资和流动资金等约400万元。因产品生产制造过程主要为机械加工,没有环境污染产生的环节,约需厂房面积3000m2,20个机加工工人;
最低投资500万元,预期投产后三年内年产值将达2000万元,年销售值1800万元,年利润300万元;
投资回收期限约2.5年;
该课题组期望与企业开展具有自主知识产权的技术研发合作,并完成技术转让。