(鍾鼎機械工程有限公司)工業節能及應用：鍋爐新燃燒技術和回饋控制

鍋爐是現代工業製造過程中提供熱能、熱水、蒸汽與產生動力的主要來源，目前已廣泛應用於汽電共生廠、化學工業製程加熱、造紙業、食品業之滅菌消毒製程、紡織業染整製程、電子製程清洗等等。因此，如何使鍋爐智慧化，並進行回饋控制使鍋爐效率優化與降低污染排放量，是經濟與環保的重要議題，為本計畫之動機所在。本整合型產學計畫:｢工業節能及應用：熱水鍋爐新燃燒技術和回饋控制｣，計畫目標為將熱水鍋爐整體效率提升1%以及有效減少NOx排放量低於100 ppm以下（民國109年我國將施行之標準），並使合作廠商產業競爭力提升，開發出具商業利基之產品。透過整合三個子計畫，具體來達成計畫之目標：子一採用總計畫主持人長期研發之貧油預混紊流燃燒技術、空燃氣快速混合裝置、漩渦流低NOx燃燒器、燃燒排放診測技術等，結合子二楊建裕教授所擬設計之新型熱交換器，來提升煙氣與水之熱轉換效率，開發煙氣回收預熱空氣和再燃燒次系統，進而將子一和子二煙氣排放診測資料（含煙氣氧濃度、NOx濃度、溫度等），與子三董必正教授所擬設計之回饋控制次系統作整合，藉由回饋控制燃燒排放診測系統所測得之訊號，即時調整空氣、燃料與煙氣回收的流率，使熱水鍋爐可保持在高效率、低污染排放之運轉條件。另外，擬與俄羅斯遠東聯邦大學(Far Eastern Federal University, FEFU) Prof. Sergey Minaev和其研究團隊進行國際合作，由俄方提供以Ni-Al和其他微量元素配方用SHS (Self-propagating High-temperature Synthesis)所製成之多孔性材料，由台方將之製成多孔性介質熱輻射燃燒器，並結合煙氣回收次系統、創新熱交換器次系統與智慧化回饋控制次系統，擬開發一新創熱水鍋爐之雛形。多孔性介質熱輻射燃燒器，可使用極貧油預混燃燒對多孔性介質材料進行加熱，來產生強烈的熱輻射，它同時具有低NOx生成量、加熱速度快、低噪音及高燃燒效率等優點，是開發新世代鍋爐的首選之一。預期成果，提高鍋爐效率1%，約等同節省燃料1%，相當可觀，若能成功推廣，不僅具經濟可行性和商業利益，且對節能減碳有重要助益。本計畫將於中央大學機械系「潔淨能源教研中心」做實體展示。