HTAC的技術(shù)關(guān)鍵是采用蓄熱式燃燒系統(tǒng)[3]。該系統(tǒng)由燃燒室、2組結(jié)構(gòu)相同的蓄熱式燃燒器和1個(gè)四通閥組成。燃燒器可對(duì)稱布置，亦可集中布置。圖1為2組燃燒器對(duì)稱布置時(shí)的原理圖。當(dāng)燒嘴A工作時(shí)，加熱工件后的高溫廢氣經(jīng)由燒嘴B排出，以輻射和對(duì)流方式迅速將熱量傳遞給蓄熱體。煙氣放熱后溫度降至200℃以下，經(jīng)四通閥排出。經(jīng)過相應(yīng)時(shí)間間隔后，切換閥使助燃空氣流經(jīng)蓄熱體B，蓄熱體再將熱量迅速傳給空氣，空氣被預(yù)熱至800℃以上，通過燒嘴B完成燃燒過程。同時(shí)，燒嘴A和蓄熱體A轉(zhuǎn)換為排煙和蓄熱裝置。通過這種交替運(yùn)行方式，可以實(shí)現(xiàn)煙氣余熱回收和助燃空氣的預(yù)熱。新型的陶瓷蜂窩狀蓄熱體可以達(dá)到排氣溫度與被預(yù)熱空氣溫度之間相差50~150℃。
為了降低NOx生成量，采用兩段燃燒法和煙氣自身再循環(huán)法。圖2是蓄熱式燃燒器燒嘴的原理圖。燒嘴中心是空氣流道，喉部周圍切線方向上供給一次燃料，喉部出口處和空氣流道平行方向上供給二次燃料。一次燃料（比二次燃料少得多）的燃燒屬于富氧燃燒，在高溫條件下會(huì)很快完成。燃燒后的煙氣在流經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的噴口后，形成高速氣體射流和周圍卷吸回流運(yùn)動(dòng)，滲混后爐內(nèi)含氧濃度可達(dá)到5%～15%。大量燃料通過二次燃?xì)馔ǖ榔叫袊娙霠t內(nèi)，與爐內(nèi)含氧濃度較低的煙氣混合、燃燒。此時(shí)，爐內(nèi)不再存在局部熾熱高溫區(qū)，形成溫度分布比較均勻的火焰。因此，NOx排放量大大降低。
HTAC技術(shù)主要是通過蜂窩式蓄熱系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，其特點(diǎn)如下：
(1) 蓄熱體傳熱速度快，蓄熱能力強(qiáng)，切換時(shí)間短，動(dòng)態(tài)換熱好，壓力損失少。
(2) 進(jìn)入爐內(nèi)的空氣和燃?xì)鈿饬魉俣瓤?，爐內(nèi)燃料裂解、自燃等燃燒過程加速進(jìn)行，化學(xué)反應(yīng)速率和燃燒效率提高。
(3) 火焰不是在燃燒器中而是在爐膛空間內(nèi)才開始逐漸燃燒，燃燒噪音低。
(4) 在高溫條件下，只要燃料混合物進(jìn)入可燃范圍，就可保證爐內(nèi)穩(wěn)定燃燒。
(5) 在高溫低氧環(huán)境中燃燒產(chǎn)生大量裂解，形成大量C2，從而引發(fā)強(qiáng)烈的熱輻射效應(yīng)，輻射力增強(qiáng)。
(6) 爐膛溫度分布均勻，燃燒時(shí)溫度降低，平均溫度大大提高，傳熱效率明顯增大。
(7) NOx和二惡英的生成受抑制，排放量大大減少。
(8) 除蓄熱式燃燒器和爐體外，其他設(shè)備都在低溫端運(yùn)行。
