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平焰氣體燃燒器的結構與原理分析
- 2019-08-01-

平焰氣體燃燒器燒嘴是以進入到燒嘴的煤氣和燃燒所需的空氣,在旋流器的作用下,煤氣和空氣強烈的旋轉,沿垂直于燒嘴磚中心線的爐墻表面展開,并在緊靠爐墻的一層空間內燒盡,形成園盤型火焰,其直徑在1~3m,其厚度在100~200mm。采用平焰燒嘴后,由于熱輻射能力加強,溫度場均勻,故升溫速度快,金屬氧化燒損率低,對實現鋼材均勻加熱,快速加熱,節約燃料具有顯著的效果。

一、結構原理

該型燒嘴以焦爐煤氣為燃料,進入燒嘴的煤氣和空氣以強烈旋轉沿垂直于燒嘴中心線的爐墻表面展開,并在緊靠爐墻表面的一層空間內混合燃燒形成平火焰,火焰直徑1~3米,火焰厚度100~200毫米。采用平焰燒嘴后,由于輻射能力強,溫度場均勻,可實現鋼材均勻加熱,快速加熱,節約燃料顯著。

二、燒嘴性能數據及技術性能

燒嘴型號 燒嘴能量(標米3/時) 煤氣低發熱量(千焦/標米3) 燒嘴前煤氣壓力(Pa) 燒嘴前空氣壓力(Pa) PM-Ⅲ-1 30 13400~17600 額定 16750 2000 2500 PM-Ⅲ-2 50 PM-Ⅲ-3 75 PM-Ⅲ6-4 100 PM-Ⅲ-5 120 PM-Ⅲ-6 160

三、使用說明

1.該燒嘴使用的焦爐或城市煤氣,其發熱量范圍為3200~4200千卡/標米,選擇燒嘴型號時可根據實際使用的煤氣發熱量按本燒嘴性能表中的額定煤氣發熱量換算燒嘴能量,并依此選擇燒嘴型號。

2.預熱空氣時,燒嘴能量降為下列數值(嘴前煤氣壓力不變):空氣預熱溫度(℃) 150 200 250 300 350 400 能量為正常量的百分數(%) 80 76 72 70 65 64

3.當燒嘴前煤氣壓力700Pa時,燒嘴亦可正常燃燒;

4.燒嘴火焰的旋轉方向為左、右不同的轉向。當同一爐窯內并排使用時,應把相鄰的兩個燒嘴的火焰轉向調為相反為佳;

5.燒嘴使用一段時間后,應清理煤氣噴頭的噴孔。

四、安裝要求

1.燒嘴可以安裝在側墻或爐頂上。

2.燒嘴磚內平面與爐墻(頂)內平面保持平坦,不允許爐墻(頂)平面凸出,影響正常燃燒;

3.先把燒嘴定位后,再接管道,管道安裝不應影響燒嘴的定位。

五、點火

1.打開爐門和煙道閘板,開啟鼓風機,吹掃凈爐膛內可燃氣體;

2.點火。微開啟燒嘴前空氣蝶閥,供少量空氣,明火放在燒嘴磚喇叭口根部,再開煤氣閥。著火后調節空煤氣比例,達到最佳狀態。以后應隨時注意煤氣、空氣的壓力流量變化,及時調整,保持燃燒穩定;

3.如一次未點燃,應立即關閉煤氣閥門,打開空氣閥,重新吹掃并查明原因后再次點火;

4.停爐時先關閉煤氣閥。

內燃式燒嘴結構原理

    內燃式燒嘴的名稱是針對外燃式燒嘴而言的!文獻資料上過去沒有內燃式與外燃式之分,而是稱有焰或無焰。有焰燒嘴就是我們前面所說的外燃式燒嘴;它的特點是所使用的燃料(一般為氣體)與助燃空氣是在離開燒嘴之后才進行混合并開始燃燒。其優點是燒嘴冷卻效果好,壽命比較長。適用于各種熱值的煤氣,應用非常廣泛。我國絕大多數鋼鐵企業的爐窯、煉鋼車間的燒烤加熱裝置及發電廠燃氣燒嘴基本全部采用這種方式。它的缺點是燃燒較低熱值的煤氣時效果不太理想!例如高爐煤氣,在開始啟動時就很難點燃。大多數用戶都配備石油天然氣管道與高爐煤氣管道連通,借用高熱值天然氣與高爐煤氣進行伴燒,以減輕高爐煤氣在燃燒時出現的熄滅、脫火現象。

    而內燃式燒嘴改變了以往的設計思路,將煤氣與助燃空氣在燒嘴內部進行混合,使其在燒嘴內部著火燃燒。這種燃燒方式不等同于傳統意義上的有焰與無焰,而是介于兩者之間的一種全新的燃燒方式,其優點在于能快速提高燒嘴的預熱溫度,極適用于超低熱值的高爐煤氣燃燒,效果極佳。過去所稱的無焰燒嘴,主要的優勢在于溫度非常容易控制,可任意調節燃氣的供應量來實現燒烤功率調節。但必須使用高熱值的煤氣作為燃料,常用于以天然氣為燃料的爐窯。無焰燒嘴的殼體材質技術要求非常高,要耐高溫熱振和氧化,一般使用陶瓷材料做外殼。

    高爐煤氣由于熱值很低,不可能只調節煤氣供應來完成溫度的控制,這是因為高爐煤氣的火焰溫度最高只有800℃(煤氣與助燃空氣在冷狀態下)。一旦出現了煤氣或助燃空氣過盛現象,火焰溫度還會繼續下降,當火焰溫度不足以點燃后續燃料燃燒時就會發生脫火熄滅事故,因此,高爐煤氣的燃燒關鍵,在于煤氣與助燃空氣的配比必須保持最佳狀態,否則燃燒無法繼續。這說明高爐煤氣所需要的燃燒條件較為苛刻:

一、需要有一定的溫度條件。

二、需要煤氣與助燃空氣混合的相當充分。

三、需要有精確的煤氣與助燃空氣配比。

四、以上三個條件在燃燒高爐煤氣時缺一不可。

 


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