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Le partage des connaissances donne une impulsion.

WS est un pionnier du secteur, et pas seulement sur le plan technologique. Nous partageons nos progrès avec la communauté. Car ce n'est qu'ensemble que nous pourrons relever les défis de la transition énergétique. 

Nous essayons délibérément de ne pas écrire nos publications uniquement pour la science, mais de les formuler de manière aussi proche que possible de l'application. En effet, seul ce qui est effectivement mis en pratique contribue réellement au progrès. 

Livres spécialisés

 

Le "Manuel de la technique des brûleurs pour fours industriels" est disponible en librairie ou directement auprès du Éditions Vulkan disponible.

 

La 3e édition est parue en 2019. En annexe, les fiches de travail du GWI sont imprimées dans leur intégralité.

Le livre "Praxiswissen Industriebrenner" est disponible en librairie ou directement auprès du Éditions Vulkan disponible.


La sélection d'articles pertinents de la revue gwi-gaswärme international donne un bon aperçu de l'état actuel de la technique des brûleurs.

Article spécialisé

Titre : Défossilisation de la technologie des procédés thermiques

paru dans : Stahl, n° 3-4/2021, pages 62-63, Vulkan Verlag

Enregistrements des présentations de la conférence en ligne :

"Du biogaz à l'hydrogène" par Joachim Wünning : Enregistrement

"Étude : l'hydrogène à partir du biogaz" par Maximilian Schleupen : Enregistrement

2e colloque d'Aix-la-Chapelle sur la construction de fours et les processus thermiques

10 et 11 octobre 2019 à Aix-la-Chapelle

 

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Auteur : M. Schönfelder, S. Mickey, J.G. Wünning

Journal : Chauffage industriel

Date : June 12th, 2017

 

Dans de nombreux endroits d'Amérique du Nord, les émissions d'oxyde d'azote (NOx) des fours à gaz sont limitées par la loi ou le code. C'est généralement le cas dans les zones urbaines ou dans les endroits où des caractéristiques topographiques particulières intensifient les effets négatifs locaux et régionaux des émissions de NOx.

 

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Titre : Croissance de la calamine du cuivre et de l'acier en cas de chauffage direct avec un excédent de combustible


Résumé :
Un article paru dans le numéro 3/2016 de la revue Gaz chaleur international pour le chauffage de produits semi-finis métalliques dans des installations à combustion directe utilise le processus de combustion avec un excédent de combustible. Des essais en laboratoire montrent que, dans ces conditions, les quantités de calamine obtenues sur des produits en cuivre et en acier pour travail à chaud sont nettement inférieures à celles obtenues lors d'un chauffage avec un excédent d'air. Sur le cuivre, il n'y a déjà plus de formation de calamine avec un indice d'air de 0,96, sur l'acier, la perte de métal est réduite d'environ 50 % avec un indice d'air de 0,95.

Une bonne durabilité des tubes radiants est essentielle pour une exploitation rentable d'une ligne de production de bandes. Plusieurs facteurs influencent la durée de vie des tubes radiants ...


Article (anglais)

Présentation (english) 

Les coûts énergétiques représentent généralement une grande partie des coûts d'exploitation d'un four industriel. La plupart de ces fours utilisent du gaz naturel comme source d'énergie pour le chauffage.

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Auteur : J.G. Wünning
Journal : Gaz chaleur international
Édition : 1/2013

 

Dans la plupart des cas, les gaz combustibles sont la source d'énergie la plus économique et la plus écologique pour chauffer les fours industriels. Il est toutefois possible d'améliorer encore l'efficacité et de réduire les polluants. L'introduction de nouvelles techniques de combustion nécessite une étroite collaboration avec les fabricants et les exploitants d'installations afin que les nouveaux développements puissent être utilisés avec succès.

Auteur : J.G. Wünning
Publication : Gaz chaleur international
Année : 4 / 2012

 

La combustion est le processus central de transformation de l'énergie combustible en chaleur. L'objectif d'une combustion efficace et peu polluante peut être atteint par l'oxydation sans flamme dans de nombreux processus. Sont considérés le chauffage des processus à haute température, les possibilités d'augmenter l'efficacité des processus à basse température, la mise à disposition de chaleur de chauffage et la production d'électricité dans les centrales.

L'objet de la présente publication est d'illustrer comment l'application de l'oxydation sans flamme peut réellement représenter une contribution significative à la réalisation des objectifs climatiques visés par la stratégie énergétique européenne pour les décennies à venir. Les avantages et les opportunités liés à l'utilisation de la technologie d'oxydation sans flamme ont encore un grand potentiel, non seulement dans le domaine industriel, mais aussi dans le secteur de l'énergie privé et domestique, ainsi que dans les centrales de production d'électricité. En principe, deux méthodes peuvent être utilisées pour atteindre les objectifs fixés par la stratégie Énergie 2020 : d'une part, la production d'électricité sans émissions de CO2 et, d'autre part, la conservation de l'énergie grâce à une plus grande efficacité. Il est possible de montrer comment la mise en œuvre de ces dernières mesures implique des efforts économiques bien plus conséquents.

 

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Auteur : J.G. Wünning
Journal : Gaz chaleur international
Année : 2010

 

Les universités et, de plus en plus, l'industrie utilisent la simulation informatique des écoulements, du transfert de chaleur et de matière (CFD - computational fluid dynamcis). La fiabilité souvent douteuse des résultats ainsi que les longs temps de calcul sont encore considérés comme les principaux points faibles. Le présent article a pour but de montrer comment les processus de combustion de l'oxydation sans flamme peuvent être calculés très rapidement grâce à un choix approprié des conditions limites. L'objectif est d'obtenir des temps de calcul de quelques minutes. Les temps de calcul courts permettent de vérifier de manière approfondie les modèles de calcul et autorisent de nombreuses variations de paramètres.

Auteur : J.G. Wünning
Journal : Gaz chaleur international
Année : 2010

Une formule approximative est proposée pour estimer les pertes dans les gaz de combustion, qui peut également être utilisée à des températures plus élevées.

Auteur : J.G. Wünning
Conférence : HTACG2010
Lieu : Poznan, Pologne

 

Résumé : Cet article vise à stimuler une discussion sur le rôle des simulations CFD pour l'oxydation sans flamme dans le but d'augmenter la fiabilité des résultats de la CFD. Il est proposé de réduire drastiquement la complexité des cas pour obtenir des résultats en moins de 5 minutes. Ce calcul pourrait être effectué en tant qu'alternative ou complément aux calculs existants.

 

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Auteur : J.G. Wünning
Publication : Gaz chaleur international
Année : 2009

 

Dans de nombreux cas, la réduction des pertes de gaz de combustion est la solution la plus efficace et la plus économique pour augmenter l'efficacité énergétique des fours industriels. L'article suivant présente deux nouveaux types de brûleurs qui permettent de réduire pratiquement de moitié les pertes de gaz de combustion par rapport aux brûleurs récupérateurs à tubes à ailettes. Le brûleur à régénérateur permet d'obtenir des rendements très élevés, mais il faut s'accommoder d'une certaine dépense pour la commutation cyclique et l'aspiration des gaz de combustion. Cette dépense n'est pas toujours justifiée, surtout pour les brûleurs de faible puissance et les petites installations de four, compte tenu des prix actuels de l'énergie. Le nouveau brûleur à courant de fente - récupérateur permet d'obtenir des rendements élevés avec un système de récupération. Les deux types de brûleurs utilisent l'oxydation sans flamme, ce qui permet d'atteindre des valeurs d'oxyde d'azote très faibles.

Auteurs : S. Ogonek, L. Rabe, S. Dixon
Publication : Chauffage industriel
Année : 2009

 

Betts Spring, un fabricant OEM de ressorts enroulés pour l'automobile et d'autres applications, a été créé en 1868 dans la région de la baie de San Francisco en Californie. Ils sont restés en activité plus longtemps que la plupart des entreprises parce qu'ils ont réussi à faire face (entre autres) aux augmentations de coûts - à la fois les coûts de production et le coût de la vie pour les employés. Afin d'offrir une meilleure qualité de vie à leurs employés et de contrôler les coûts pour l'entreprise, l'équipe de direction a pris la décision de déplacer leur usine de production de printemps vers un nouveau site.

 

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Auteur : J.G. Wünning
Conférence : 8ème INFUB
Lieu : Portugal
Année : 2008

 

Le préchauffage de l'air par combustion régénérative est devenu de plus en plus populaire en raison de l'augmentation des coûts de l'énergie. Les avancées en matière de réduction de la formation de NOx ont permis de réduire les émissions dans les nouvelles installations malgré des températures de préchauffage de l'air élevées. Aujourd'hui, il existe de nombreux fours à régénération dans l'industrie sidérurgique, dont beaucoup dans les grands fours de réchauffage. Mais il existe encore un grand potentiel d'économies d'énergie. Outre les grandes capacités de combustion dans les fours de réchauffage, il existe de nombreux fours de traitement thermique avec des brûleurs de plus petite capacité et également des fours chauffés par tubes radiants. Les systèmes de brûleurs régénératifs de petite capacité nécessitent des concepts différents qui seront abordés dans la présentation.

 

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Auteurs :
A. Guéorguiev, J.G. Wünning, U. Bonnet
Publication : Traitement de la chaleur
Année : 2008

 

Cet article décrit l'application d'un nouveau brûleur auto-régénérant dans une ligne de galvanisation continue. Après une brève introduction de la ligne de traitement, le brûleur auto-régénérant sera décrit. Des températures de préchauffage de l'air très élevées permettent de réaliser des économies d'énergie considérables et l'oxydation sans flamme supprime la formation de NOx.

Auteurs :
Dragisa Ristic1, Maik Schneider, Anja Schuster, Prof. Dr. techn. Günter Scheffknecht, Dr. Joachim G. Wünning

Conférence : 7ème HTACG 08
Lieu : Phuket, Thaïlande
Année : 2008

 

Ces dernières années, la technologie de combustion sans flamme a été développée dans le but de réduire les émissions de NOx dans les processus de combustion. Dans le cadre de ce travail, une réduction significative des émissions de NOx a été obtenue grâce au développement d'une nouvelle conception de brûleur sans flamme à charbon. L'objectif de ce document est d'examiner les mécanismes de formation des NOx dans la combustion stagnante du charbon pulvérisé. Dans le cadre de cette recherche, la détermination de la part de NO du combustible à partir des concentrations totales de NO a été effectuée en évaluant les mesures de gaz de combustion et en utilisant un mélange Ar/O2 à la place de l'air de combustion en mode sans flamme et en mode flamme. Les espèces contenant de l'azote, telles que HCN et NH3, et les espèces gazeuses utilisées pour l'étalonnage ont été enregistrées à l'aide d'un spectrophotomètre FTIR haute résolution en mode sans flamme et à flamme. L'effet de la stoichiométrie dans la zone riche en combustible et l'effet de la température de la paroi du four ont été examinés en mode sans flamme. Les résultats montrent une forte influence de la teneur en matières volatiles du charbon sur les émissions de NOx. Les NO thermiques ont pu être réduits deux fois en mode sans flamme. En mode sans flamme, dans la zone de combustion primaire et dans des conditions riches en combustible, les composants réducteurs HCN et NH3 sont les espèces nitrogènes volatiles dominantes. La quantité totale d'azote volatile carburant obtenue dans la zone de combustion primaire en conditions riches en combustible dépend de la stoichiométrie locale. L'augmentation de la température de la paroi du four diminue le NO du combustible.

 

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Auteur :
Joachim G. Wünning
Conférence : 7ème HTACG 08
Lieu : Phuket, Thaïlande
Année : 2008

 

Le préchauffage de l'air est devenu de plus en plus populaire en raison de l'augmentation des coûts de l'énergie. Les avancées en matière de réduction de la formation de NOx ont permis de réduire les émissions dans les nouvelles installations malgré des températures de préchauffage de l'air élevées. Outre les grandes capacités de combustion des fours de réchauffage, il existe de nombreux fours de traitement thermique avec des brûleurs de plus petite capacité et également des fours chauffés par tubes radiants. Les systèmes de brûleurs de récupération et de régénération à faible capacité requièrent des concepts différents qui seront abordés dans ce document.

 

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Auteur : J.G. Wünning
Conférence : AFRC - JFRC
Lieu : Hawaii, États-Unis
Année : 2007

 

Le préchauffage de l'air par combustion régénérative est devenu de plus en plus populaire en raison de l'augmentation des coûts de l'énergie. Les avancées en matière de réduction de la formation de NOx ont permis de réduire les émissions dans les nouvelles installations malgré des températures de préchauffage de l'air élevées. Aujourd'hui, il existe de nombreux fours à régénération dans l'industrie sidérurgique, dont beaucoup dans les grands fours de réchauffage. Mais il existe encore un grand potentiel d'économies d'énergie. Outre les grandes capacités de combustion dans les fours de réchauffage, il existe de nombreux fours de traitement thermique avec des brûleurs de plus petite capacité et également des fours chauffés par tubes radiants. Les systèmes de brûleurs régénératifs de petite capacité nécessitent des concepts différents qui seront abordés dans la présentation.

 

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Auteurs : A. Georgiev, J.G. Wünning, U. Bonnet
Journal : Gaz chaleur international
Année : 2007

 

L'article décrit l'utilisation de brûleurs à régénération compacts dans des tubes de chauffage à jet double P d'une ligne de galvanisation à chaud. Après une brève présentation de l'ensemble de l'installation et du four de recuit, le mode de fonctionnement du brûleur à régénération est décrit. Le brûleur à régénération contribue de manière décisive à l'économie d'énergie grâce à des températures de préchauffage de l'air très élevées et réduit en même temps les émissions de NOx par l'application de l'oxydation sans flamme.

 

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Auteurs : J.A. Wünning, J.G. Wünning
Conférence : Dt. Flammentag
Lieu : Berlin, Allemagne
Année : 2007

 

Les tubes radiants sont utilisés pour le chauffage indirect des installations de traitement thermique, principalement dans le domaine du traitement thermique de l'acier. Les brûleurs à récupération, dans lesquels le brûleur et le préchauffeur d'air à récupération forment une unité de construction, constituent l'état de la technique. Dans le cadre de l'augmentation des prix de l'énergie, des efforts accrus sont entrepris pour augmenter encore l'efficacité du préchauffage de l'air et donc le rendement de la combustion. Des températures de préchauffage de l'air plus élevées peuvent être atteintes avec un préchauffeur d'air à récupération, qui offre un potentiel d'économie par rapport à un brûleur à récupération de 15-25%. Mais jusqu'à présent, les brûleurs à récupération sont essentiellement utilisés pour le chauffage ouvert et pour des puissances de brûleur plus élevées. L'article décrit le développement ainsi que les premières applications de brûleurs à régénérateur compacts compatibles avec les brûleurs à récupérateur. Dans la technique de combustion, il faut avant tout empêcher la formation des oxydes d'azote thermiques. Grâce à l'oxydation sans flamme, il est possible d'obtenir de faibles valeurs de NOx malgré les températures de préchauffage de l'air extrêmement élevées associées aux conditions d'écoulement restreintes dans le tube à jet. Un autre défi consiste à loger l'échangeur de chaleur régénératif dans un volume de construction très compact.

Auteurs : A. Schuster, M. Zieba, G. Scheffknecht, J.G. Wünning
Conférence : 15th European Biomass Conference
Lieu, Berlin, Allemagne
Année : 2007

 

La demande en biomasse pour le chauffage et la production d'électricité a augmenté de manière intensive au cours des dernières années en raison de la hausse des prix du gaz et du pétrole. Jusqu'à présent, c'est surtout la biomasse de haute qualité (par ex. les pellets de bois, le bois non traité) qui est utilisée pour la production de chaleur, mais la biomasse de faible qualité suscite également de plus en plus d'intérêt. L'utilisation de la biomasse de faible qualité requiert une technologie de combustion avancée en raison de sa teneur élevée en composants inertes, comme l'azote. La gazéification des bio-résidus solides pour générer des gaz à faible valeur calorifique (LCV) et leur combustion ultérieure est l'une des voies de conversion possibles. Dans le cadre du présent travail, un brûleur multi-nozzle pour les gaz LCV appliquant une oxydation sans flamme (FLOX®) a été développé et présente plusieurs avantages par rapport aux brûleurs à flamme conventionnels. Le brûleur FLOX® a été intégré dans un four à double combustion existant et quatre résidus différents issus de processus de bioraffinerie ont été testés. Outre une combustion plus stable avec une meilleure combustion et donc une plus grande plage de fonctionnement, une meilleure performance a été obtenue grâce au fonctionnement à un taux d'oxygène excédentaire plus faible. De plus, la haute densité de puissance d'un brûleur FLOX® réduit le volume de la chambre de combustion d'environ 75 %. Cependant, les recherches ont également montré que le brûleur FLOX® ne peut réduire que les émissions thermiques de NO, mais que les émissions de NO liées à l'azote de liaison au carburant (par exemple, en forte teneur dans les résidus agricoles) restent à un niveau élevé ou sont même augmentées par la combustion sans flamme.

Auteurs : A. Schuster, M. Zieba et G. Scheffknecht, J.G. Wünning
Conference : IFRF Member Conf.
Lieu : Pise, Italie
Année : 2007

 

L'utilisation de la biomasse à faible teneur en carbone nécessite une technologie appropriée qui répond aux exigences accrues en matière de réduction des émissions (par ex. NOx). Dans le cadre de ce travail, un nouveau brûleur pour gaz à faible valeur calorifique (LCV) appliquant une oxydation sans flamme (FLOX®) sera présenté, remplaçant le brûleur à flamme conventionnel d'un four à double combustion. L'intégration d'un brûleur FLOX® adapté a montré plusieurs avantages. Différents bio-résidus ont été testés et une combustion plus stable avec un brûlage amélioré a été obtenue pour tous les combustibles testés. De plus, le brûleur peut être utilisé dans une plage de fonctionnement plus large et plus proche des conditions stoechiométriques. En raison de la haute densité de puissance d'un brûleur FLOX®, l'ensemble de l'installation pourrait être réduit à l'avenir. Néanmoins, les tests ont montré que le potentiel de réduction des NOx d'un brûleur FLOX® est limité pour la combustion de gaz LCV, car la plupart des émissions de NO sont liées à l'azote du carburant. Dans les gaz LCV générés par les pellets de blé et les pellets de tourteau de colza, on mesure des concentrations élevées de précurseurs de NO (NH3 et HCN) qui seront ensuite oxydés en NO dans le brûleur FLOX®. Par conséquent, un brûleur à air pour les gaz LCV riches en N basé sur la combustion sans flamme est proposé, où les précurseurs de NO peuvent être réduits en N2 dans une première région substoichiométrique. Des simulations CFD ont été appliquées pour étudier une conception appropriée d'un brûleur FLOX® à air comprimé. Un accent particulier a été mis sur la création d'une recirculation interne suffisante des gaz de combustion nécessaires à une combustion sans flamme. Les premiers résultats des simulations CFD sont présentés.

 

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Auteur : J.G. Wünning
Conference : Symposium sur les procédés thermiques
Lieu : Düsseldorf, Allemagne
Année : 2007

 

L'efficacité énergétique est devenue une priorité pour de nombreuses entreprises dans le secteur du traitement de l'acier et de la chaleur. Comme les gaz d'échappement chauds représentent la plus grande source de pertes dans la plupart des fours industriels, le préchauffage de l'air de combustion offre le plus grand potentiel d'économies d'énergie. Différentes stratégies seront discutées dans ce document en fonction de leurs avantages, mais aussi de certaines choses qui doivent être prises en considération. Un nouveau type de brûleur régénératif pour le chauffage par tubes radiants sera également présenté. Le préchauffage de l'air régénératif est accepté comme le moyen le plus efficace d'augmenter l'efficacité énergétique pour le chauffage de processus à haute température, mais il a été considéré dans le passé comme trop complexe et coûteux pour le chauffage de petites et moyennes installations de traitement thermique.

 

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Auteur : J.G. Wünning
Journal : Chauffage industriel
Année : 2007

 

Les tubes radiants à gaz sont largement utilisés pour chauffer les fours industriels. L'efficacité énergétique est devenue une priorité pour de nombreuses entreprises dans le domaine du traitement de la chaleur. Ce document abordera les options disponibles et présentera un nouveau type de brûleur à récupération d'énergie pour le chauffage des tubes radiants. Le préchauffage de l'air par régénération est considéré comme le moyen le plus efficace d'augmenter l'efficacité énergétique pour le chauffage de processus à haute température, mais il a été jugé trop complexe et trop coûteux pour le chauffage de petites et moyennes installations de traitement thermique.

Auteurs :
R. Berger, A. Schuster, J.G. Wünning
Journal : Gaswärme International
Année : 2006

 

Le concept de bio-raffinerie oppose à la simple combustion du bois une utilisation intégrée des matières et de l'énergie des ressources en biomasse. À l'instar du concept de sites interconnectés dans la grande chimie, cela nécessite une utilisation efficace des sous-produits et des déchets. À cette fin, la société WS-Wärmeprozesstechnik GmbH et l'université de Stuttgart développent de nouveaux systèmes de brûleurs basés sur le principe éprouvé de l'oxydation sans flamme (FLOX®). Ce développement a entre-temps conduit à la création de la société e-flox GmbH, qui se consacre à la commercialisation de ces nouvelles technologies. Le présent article décrit des brûleurs à gaz faibles qui sont directement couplés à des pré-gazéificateurs afin d'utiliser des résidus solides. Les gaz à 800-900 °C sont transformés dans un brûleur FLOX®. Avec des émissions de CO < 30 mg/m3 pour des teneurs en O2 de 4%, on est ainsi parvenu à réduire les émissions de CO d'un facteur 4 et les pertes de gaz de combustion d'environ 25 % par rapport à l'état de la technique. Le brûleur testé fonctionne de manière stable avec des teneurs en oxygène de 3 à 9% dans les gaz de combustion. Il est certes possible d'éviter la formation d'oxyde d'azote thermique, comme prévu pour les brûleurs FLOX®, mais les émissions de NOx basées sur l'azote du combustible ne peuvent pas être réduites dans cette plage de fonctionnement. C'est la raison pour laquelle le concept du brûleur a été perfectionné en un brûleur FLOX® étagé. Celui-ci doit être testé à l'automne sur une installation de pré-gazéification industrielle.

 

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Auteurs : U. Bonnet, H. Kaczor, J. Wünning
Journal : Millenium Steel
Année : 2006

 

Le chauffage des lingots de forge dans les fours à sole bogie peut être grandement amélioré par l'utilisation d'un matériau spécialement conçu à cet effet.
un brûleur à buses en céramique conçu pour distribuer la chaleur de manière plus uniforme tout en minimisant la consommation d'énergie.
formation d'échelle, consommation d'énergie et émissions de NOx, et maximisation de la productivité.

 

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Auteurs : E. Beck, R. Schönenberg, S. Zeizinger, J. Wuenning
Conférence : Galvanizers Meeting
Lieu : Columbus, Ohiol
Année : 2006

 

Thyssen Krupp Steel a lancé une nouvelle ligne de galvanisation de 450 000 t/an (500 000 tonnes/an) dans son usine de Dortmund, en Allemagne, à la fin de l'année 2001. Le four d'annexion vertical est équipé d'un total de 189 tubes à double P radians. C'est la première fois qu'un four d'annexion vertical est entièrement équipé du nouveau design de tubes radiants. La principale raison de l'installation de la nouvelle technologie de tubes radiants était d'améliorer la durée de vie des tubes, grâce à une meilleure uniformité de la température des tubes. La présentation décrira la technologie et présentera un rapport d'état après cinq ans de fonctionnement, avec un accent particulier sur les points suivants :
- tube life
- efficacité énergétique
- reliability
- maintenance et
- emissions

 

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Auteur : A. Schuster, R. Berger, G. Scheffknecht, J.G. Wünning, M. Hiltunen, T. Eriksson, M. Schmid, C. Gaegauf
Conférence : Biogas05
Lieu : Paris, France
Année : 2005

 

L'utilisation de biocarburants de faible qualité souffre d'un manque de technologie avancée. Dans le cadre du projet européen BIO-PRO, de nouveaux systèmes de combustion sont développés pour exploiter les sources inexploitées de bio-résidus gazeux, liquides et solides. Deux technologies de combustion innovantes, telles que l'oxydation sans flamme (FLOX®) et l'étalement continu de l'air (COSTAIR), seront appliquées et adaptées à la combustion des gaz à faible valeur calorifique (LCV). Les objectifs du projet et l'approche générale pour le développement de deux systèmes de brûleurs, l'un pour les gaz et les liquides et l'autre pour les solides, sont décrits. Les résultats du développement du brûleur FLOX® et un premier test industriel d'un brûleur prototype sont présentés en détail. Les gaz LCV avec une valeur calorifique minimale de 2,5 MJ/Nm3 peuvent être brûlés de manière stable dans un brûleur FLOX® à l'échelle de référence. L'utilisation de biocarburants liquides (huile de colza) a été testée avec succès. Les premières études sur le potentiel de réduction des émissions de NO de carburant du système de combustion montrent des résultats prometteurs. Un premier prototype de brûleur FLOX® a démontré sa flexibilité en matière de carburant lors d'un essai industriel de 176 heures. Les résultats actuels du développement du brûleur gaz/liquide vont maintenant être appliqués à un brûleur qui peut être directement intégré dans les gazéificateurs.

Auteurs : H. Kaczor, U.Bonnet
Journal : Gaz chaleur international
Année : 2005

 

Il est fait état de l'utilisation réussie de brûleurs récupérateurs dans un four à sole mobile pour le chauffage de lingots de forge. La répartition particulière de la flamme par une tête de brûleur en céramique rend cette application très économique tout en uniformisant le chauffage à cœur.

 

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Auteurs : Tim McCrea, G. Gabbert, R. Patil
Journal : Millenium Steel
Année : 2005

 

Le retrofit de brûleurs récupérateurs céramiques à une extrémité dans une ligne de galvanisation continue a permis d'améliorer la disponibilité, l'efficacité énergétique et le flux thermique, et de réduire les émissions par rapport au système de tubes préexistant. Cette solution a permis d'éliminer la source de défaillance des tubes et de prolonger la durée de vie des tubes de 3,5 ans à potentiellement plus de 10 ans.

Auteur : J.G. Wünning
Conférence : HTACG05
Lieu : Essen, Allemagne
Année : 2005

 

La combustion sans flamme a d'abord été développée pour supprimer la formation thermique de NOx dans les brûleurs destinés à chauffer les fours industriels à l'aide d'air de combustion préchauffé. Si cette technique est aujourd'hui utilisée en grand nombre, de nombreuses autres applications voient le jour. La présentation présentera une introduction à la combustion sans flamme, puis montrera des applications industrielles et des applications qui en sont au stade de la recherche.

- fours de traitement thermique et de chauffage dans l'industrie sidérurgique
- turbines à gaz - brûleurs à gaz bio
- brûleurs pour reformeurs d'hydrogène
- brûleurs pour les unités CHP
- et d'autres

 

PDF downalod

Auteur :
U. Bonnet, K. Telger, J.G. Wünning
Conférence : HTACG05
Lieu : Essen, Allemagne
Année : 2005

 

Une nouvelle conception d'unité de préchauffage de bandes d'acier électrique a été développée et installée à l'avant d'un four à tube radiant continu. L'unité utilise des brûleurs FLOX® auto-récupérateurs disposés en "champ de buses" et est conçue pour préchauffer la bande jusqu'à 400°C. La longueur de chauffage nécessaire est réduite à un quart de celle d'une section de four à tube radiant comparable. Cela implique une grande réduction de la longueur spécifique du four et donc des coûts de mise en place et d'investissement. Le présent article décrit la nouvelle unité de chauffage rapide, le feed-back des tests industriels et les conclusions tirées de l'installation réussie sur la ligne d'anneaux continue.

 

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Auteur :
J.G. Wünning
Journal : Progrès du traitement thermique
Année : 2005

 

Les prix du gaz naturel, après une longue période de stabilité, sont devenus extrêmement volatils au cours des dernières années. Ce n'est qu'un des défis auxquels les entreprises qui exploitent des fours de traitement thermique sont désormais confrontées. La concurrence mondiale oblige les entreprises à produire davantage avec moins de personnel. Il y a une pression pour augmenter la durée de vie des fours, alors que les opérateurs et le personnel de maintenance sont réduits. En outre, les exigences en matière d'émissions sont de plus en plus strictes et les futurs tarifs de dioxyde de carbone sont encore inconnus. Ces défis sont liés aux systèmes de chauffage à tubes radiants. Les fours de traitement thermique dotés d'une technologie obsolète ne seront pas compétitifs à l'avenir. Toutefois, de nombreux efforts ont été consacrés au développement de nouveaux modèles de tubes radiants et il existe également de nouvelles technologies sur le marché qui peuvent être adaptées aux fours de traitement thermique.

Auteur :
J.G. Wünning
Conférence : IGT05
Lieu : Orlando, Floride
Année : 2005

 

Résumé :

La combustion sans flamme a d'abord été développée pour supprimer la formation thermique de NOx dans les brûleurs destinés à chauffer les fours industriels à l'aide d'air de combustion préchauffé. Si cette technique est aujourd'hui utilisée en grand nombre, de nombreuses autres applications voient le jour. La présentation présentera une introduction à la combustion sans flamme, puis montrera des applications industrielles et des applications qui en sont au stade de la recherche.
- fours de traitement thermique et de chauffage dans l'industrie sidérurgique
- turbines à gaz
- brûleurs à gaz bio
- brûleurs pour reformeurs d'hydrogène
- brûleurs pour les unités CHP
- et d'autres

 

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Auteur : J.G. Wünning
Conference : Galvaniseurs
Lieu : Charleston, États-Unis
Année : 2004

 

Après une longue période de prix bas et stables du gaz naturel, les prix sont devenus extrêmement volatils ces dernières années. Ce n'est qu'un des défis auxquels les entreprises de galvanisation sont confrontées actuellement. La concurrence mondiale oblige les entreprises à produire de plus en plus de tonnes de bandes avec de moins en moins de personnes. La durée de vie des lignes doit augmenter tandis que le nombre d'opérateurs de four et de personnel de maintenance diminue. En outre, les exigences en matière d'émissions sont de plus en plus strictes et les futurs tarifs de dioxyde de carbone sont encore inconnus. Tous ces défis sont également liés aux systèmes de chauffage à tubes radiants des fours à bandes. Les lignes de strip-tease dotées d'une technologie obsolète ne seront pas compétitives à l'avenir. D'autre part, de nombreux efforts ont été consacrés au développement de nouveaux designs de tubes radiants, et il existe également de nouvelles technologies sur le marché qui peuvent être adaptées aux fours à bande.

 

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Auteurs :
W. Roth, L.A. Ruiter, K.-H. Kirchhoff
Journal : Traitement de la chaleur
Année : 2004

 

Le four d'une ligne continue d'anneallage et de picking de bandes d'acier inoxydable est généralement à chauffage direct. En raison de la surface brillante de la bande d'acier inoxydable, des températures de zone élevées sont nécessaires pour obtenir de bons taux de chauffage. Les pertes de gaz de flammes peuvent être réduites grâce à de longues zones de préchauffage non chauffées combinées à un échangeur de chaleur central ou à l'utilisation de brûleurs auto-régénérateurs.

Auteurs :
W. Roth, L.A. Ruiter, K.-H. Kirchhoff

Journal : GasWärme Int.
Année : 2004

 

Les fours de recuit en continu faisant partie d'une ligne de recuit et de décapage de bandes d'acier inoxydable sont généralement chauffés directement. En raison des surfaces nues du feuillard d'acier inoxydable, des températures de zone élevées sont nécessaires pour obtenir une puissance de chauffage acceptable dans le four. Afin de minimiser les pertes de gaz d'échappement, il faut prévoir soit une longue zone de préchauffage non chauffée en combinaison avec un échangeur de chaleur central pour l'air de combustion, soit l'utilisation de brûleurs à régénération.

Auteur : J.G. Wünning
Conference : IFRF Member Conf.
Lieu : Noordwijkerhout, Pays-Bas
Année : 2004

 

Lorsqu'un mélange combustible de carburant et d'air s'enflamme, une flamme peut se développer. Dans la zone de réaction, appelée front de flamme, la température augmente rapidement jusqu'à atteindre une température proche de la température adiabatique. La flamme peut être stabilisée à l'intérieur ou à proximité du brûleur, de sorte que la combustion soit stable et contrôlée. Les différentes méthodes de stabilisation de la flamme jouent un rôle important dans le domaine du développement des brûleurs. On peut citer par exemple la stabilisation par baffles et par tourbillons. Pour la surveillance de la flamme requise, on utilise les effets optiques et électriques des flammes. Les conceptions de brûleurs modernes utilisent des détecteurs UV ou d'ionisation pour les systèmes automatiques de sécurité contre les flammes. En l'absence de signal de flamme, le brûleur s'arrête. On peut donc affirmer que les flammes remplissent deux fonctions importantes : la stabilisation de la flamme garantit une réaction constante et contrôlée et une flamme stable fournit un signal fiable et constant pour les systèmes de sécurité incendie. La question est de savoir pourquoi il faut renouveler le concept éprouvé des flammes et quels sont les avantages de l'oxydation sans flamme. La principale réponse importante à cette question est que l'oxydation sans flamme peut supprimer la formation thermique de NO, même lorsque l'air utilisé est fortement préchauffé. La présentation donnera un aperçu des activités autour de l'oxydation sans flamme au cours de la dernière décennie et donnera également un aperçu des potentiels futurs.

 

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Auteur :
V. Burkhardt, W. Roth, H. Tibbenham, J.Wuenning
Publication : Millenium Steel
Année : 2004

 

Les lignes continues d'annealing et de picking (A&P) pour les bandes d'acier inoxydable sont de grandes installations où la bande est anneulée dans des fours à flamme libre à haute température (1250 °C max) et où un chauffage et une oxydation uniformes sont importants pour la qualité de la surface. Les bobines sont laminées à froid, puis annexées dans une ligne A&P en aval, où les exigences de qualité sont très strictes. L'économie d'énergie, les émissions de NOx provenant de la combustion du gaz naturel et du picking, la productivité et les bonnes performances (uniformité, facilité d'utilisation et de contrôle) sont des questions importantes, car elles ont un impact direct sur la qualité et les coûts des produits. La technologie sans flamme a été développée afin de rendre possible un préchauffage de l'air extrêmement élevé ainsi qu'un faible taux de NOx dans les fours de traitement à haute température.

 

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Auteur :
A. Milani, J.G. Wünning
Conference : IFRF Member Conf.
Lieu : Noordwijkerhout, Pays-Bas Année : 2004

 

Le rapport suivant examine la technologie moderne des tubes radiants en mettant l'accent sur la récupération de chaleur et les techniques de combustion à faible NOx, y compris la combustion sans flamme. La performance des tubes radiants est d'une importance fondamentale dans les fours à bandes de grande taille ; le modèle de combustion à l'intérieur du tube, ainsi que le raccordement de nombreux tubes au four, jouent un rôle crucial. Le document examine les caractéristiques liées à ce sujet, des principaux concepts de conception aux matériaux disponibles pour les tubes radiants, des mesures d'économie d'énergie à la réduction des émissions de NOx et au contrôle de la flamme/plante. Des applications significatives à de grandes installations industrielles sont rapportées, ainsi que le développement en cours de nouveaux produits. La pratique industrielle et le retour d'information sur le terrain montrent que les coûts d'investissement supplémentaires pour un système de tubes radiants efficace et fiable peuvent être récupérés en quelques années et offrir une meilleure qualité et de meilleures conditions de fonctionnement.

Auteur : J.G. Wünning
Journal : Revue Industrial Heating
Année : 2004

 

La performance de l'équipement de combustion est une question importante dans les lignes modernes d'annealing et de picking de bandes d'acier inoxydable, non seulement pour les économies d'énergie et les faibles émissions de NOx, mais aussi pour la qualité du produit et la fiabilité du fonctionnement. Un brûleur régénérateur compact a été conçu à cet effet, testé de manière approfondie et installé avec succès sur des fours industriels dans différents pays. Récemment, une ligne A&P de Columbus Stainless Ltd. en Afrique du Sud a été modernisée à l'aide de brûleurs régénératifs.

Auteur :
A. Milani, J.G. Wünning
Conférence : Totem IFRF
Lieu : Stockholm, Suède
Année : 2003

 

Le rapport suivant examine la technologie moderne des brûleurs à régénération en mettant l'accent sur la récupération de chaleur et les techniques de combustion sans flamme pour les processus à haute température. Les performances de l'équipement de combustion sont très importantes dans les grandes installations en ligne, non seulement pour économiser de l'énergie et réduire les émissions de NOx, mais aussi pour un fonctionnement fiable et sans problème. Ce document décrit un brûleur régénératif moderne et compact qui a été installé et testé de manière extensive sur des fours industriels et évalue les caractéristiques correspondantes. Des applications significatives et réussies à de grandes lignes d'annealing et de picking pour des bandes d'acier inoxydable sont rapportées. La pratique industrielle et le retour d'information sur le terrain montrent qu'un système de combustion moderne, efficace et plus fiable peut être compétitif et que d'éventuels coûts d'investissement supplémentaires peuvent être récupérés en peu de temps, tout en offrant une meilleure qualité et des conditions d'exploitation faciles.

Auteur : J.G. Wünning
Publication : Traitement de la chaleur
Année : 2003

 

Le gaz naturel est le combustible le plus utilisé pour le chauffage des fours en raison de sa disponibilité et de sa combustion propre, et il permet de réduire considérablement les coûts énergétiques par rapport aux systèmes de chauffage électriques, à condition d'utiliser un système efficace. Outre les questions de coûts énergétiques, les systèmes de chauffage jouent un rôle important dans la performance d'un four, notamment en ce qui concerne l'uniformité de la température / la qualité du produit, l'apport net de chaleur / la productivité, l'efficacité énergétique / les coûts d'exploitation, la maintenance / les coûts d'exploitation, la durée de vie du tube / les coûts d'exploitation, les émissions de gaz de combustion / la pollution, le temps d'arrêt du four, la facilité d'exploitation et les coûts d'investissement. Les rapports suivants montrent que tous ces aspects doivent être pris en compte lors de la prise de décision pour une nouvelle chaudière de traitement thermique ou un projet de rénovation.

 

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Auteur : J.G. Wünning
Conférence : AISE
Lieu : Pitsburgh, PA
Année : 2003

 

De nombreuses lignes de traitement de bandes comportent des fours fonctionnant sous atmosphère protectrice. La plupart d'entre elles sont chauffées à l'aide de tubes radiants à gaz. La performance des tubes radiants est essentielle pour : la productivité, la qualité de la bande, les coûts d'exploitation (énergie), la disponibilité et la maintenance requise. Les lignes de strip ont souvent des taux de production de l'ordre de 50 à 100 t/heure de strip et tous les arrêts de ligne imprévus créent des problèmes majeurs. La qualité de la bande est essentielle pour répondre aux normes élevées des clients. Les lignes de production à faible rendement énergétique risquent de ne pas être compétitives, surtout en période de fortes fluctuations des prix du gaz naturel et des marchés mondiaux. La maintenance, surtout celle qui n'est pas programmée, doit être réduite car les lignes de traitement sont exploitées avec moins de personnel.

Auteur :
A. Al-Halbouni ; A. Giese ; M. Flamme, B. Michalski ; V. Scherer, J. G. Wünning
Conférence : Dt. Flammentag
Année : 2003

 

Dans le cadre d'un projet commun financé par la Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigung AiF, l'Institut Gaswärme e.V. (GWI) et la Faculté de l'énergie (GWI) de l'Université de Leipzig (Allemagne) mènent des recherches sur la combustion du gaz. Essen (GWI) et la chaire d'installations et de techniques de processus énergétiques (LEAT) de l'université de la Ruhr à Bochum, de nouveaux systèmes de combustion sont étudiés dans le but de développer un concept de brûleur garantissant une combustion efficace sur le plan énergétique et respectueuse de l'environnement des gaz pauvres avec une part de CH4 < 30 % en volume -% et contribuant ainsi à la production décentralisée d'électricité à partir de gaz pauvres en calories dans des microturbines à gaz. Sur la base des résultats détaillés des recherches menées dans les conditions atmosphériques au GWI, les configurations optimales des brûleurs sont établies à l'aide de simulations numériques et de critères de mise à l'échelle pour les essais de pression réalisés sur cette base sur la chambre de combustion sous pression LEAT. Cet article présente les résultats des études atmosphériques et explique l'état des essais de pression.

Auteur :
C. Fielenbach, Th. Holfeld, C. von Petery, U. Renz, J.G. Wünning
Conference : Charbon
Lieu : Pitsburgh, PA
Année : 2003

 

Le gaz naturel est le combustible le plus utilisé pour le chauffage des fours en raison de sa disponibilité et de sa combustion propre, et il permet de réduire considérablement les coûts énergétiques par rapport aux systèmes de chauffage électriques, à condition d'utiliser un système efficace. Outre les questions de coûts énergétiques, les systèmes de chauffage jouent un rôle important dans la performance d'un four, notamment en ce qui concerne l'uniformité de la température / la qualité du produit, l'apport net de chaleur / la productivité, l'efficacité énergétique / les coûts d'exploitation, la maintenance / les coûts d'exploitation, la durée de vie du tube / les coûts d'exploitation, les émissions de gaz de combustion / la pollution, le temps d'arrêt du four, la facilité d'exploitation et les coûts d'investissement. Les rapports suivants montrent que tous ces aspects doivent être pris en compte lors de la prise de décision pour une nouvelle chaudière de traitement thermique ou un projet de rénovation.

 

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Auteur : J.G. Wünning
Conference : Symposium sur les procédés thermiques
Lieu : Düsseldorf, Allemagne
Année : 2003

 

Lorsqu'un mélange combustible de carburant et d'air s'enflamme, une flamme peut se développer. Dans la zone de réaction, appelée front de flamme, la température augmente rapidement jusqu'à atteindre une température proche de la température adiabatique. La flamme peut être stabilisée à l'intérieur ou à proximité du brûleur, de sorte que la combustion soit stable et contrôlée. Les différentes méthodes de stabilisation de la flamme jouent un rôle important dans le domaine du développement des brûleurs. On peut citer par exemple la stabilisation par baffles et par tourbillons. Pour la surveillance de la flamme requise, on utilise les effets optiques et électriques des flammes. Les conceptions de brûleurs modernes utilisent des détecteurs UV ou d'ionisation pour les systèmes automatiques de sécurité contre les flammes. En l'absence de signal de flamme, le brûleur s'arrête. On peut donc affirmer que les flammes remplissent deux fonctions importantes :
- la stabilisation de la flamme garantit une réaction constante et contrôlée
- et une flamme stable fournit un signal constant et fiable pour les systèmes de sécurité incendie.
La question est de savoir pourquoi abandonner le concept éprouvé des flammes et quels sont les avantages de l'oxydation sans flamme. La principale réponse importante à cette question est que l'oxydation sans flamme peut supprimer la formation thermique de NO, même lorsque de l'air très préchauffé est utilisé. La présentation donnera un aperçu des activités autour de l'oxydation sans flamme au cours de la dernière décennie et donnera également un aperçu des potentiels futurs.

 

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Auteurs : Domschke Th., Becker C., Wünning J.

VDI-Berichte 45, Journée des flammes 1997

 

Combustion à faible teneur en oxydes d'azote de flux contenant de l'azote - Une combinaison de craquage catalytique et de combustion

 

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Auteur : J.G. Wünning

 

Travail d'étude à la RWTH d'Aix-la-Chapelle intitulé "Hydrogène pour la production de chaleur industrielle".

 

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