燃气焙烧炉炉温低、火焰软(ruǎn)而短不正常工况产生的(de)原(yuán)因,洛阳燃烧器厂(chǎng)家:焙烧炉燃烧器 不正常的原因(yīn)分析及(jí)解决方(fāng)法
2.1焙(bèi)烧炉炉温低的原因
焙烧(shāo)炉生产工艺要求:炉温330℃、火焰硬、长2米、检查(chá)中(zhōng)发现实际炉温(wēn)为280℃,火焰软而短(duǎn),长小于1米、燃烧特(tè)性不能满足(zú)生产工艺要求。
根(gēn)据(jù)燃气工业炉的燃烧特性,引起炉温(wēn)低的因素(sù)有(yǒu) :
(1)燃烧器的热负荷小;
(2)燃烧器布(bù)置不合理;
(3)燃烧器喷嘴(zuǐ)堵塞(sāi);
(4)炉前燃气压力下降;
(5)燃烧器头(tóu)部损坏,燃烧工况恶化;
(6)空气供应不足或过剩;
由于焙烧炉以(yǐ)前能正(zhèng)常运行,可排(pái)除第(1)(2)两(liǎng)个因素。对燃烧器进行检查后、燃烧器是引射式低压燃烧(shāo)器,结构正常(cháng).可排除第(dì)(3)(5)两个因(yīn)素(sù)。因(yīn)此,可(kě)集中从第(4)(6)两点对燃烧(shāo)系统不正(zhèng)常工况产(chǎn)生的原(yuán)因进行分析、从而(ér)找出解决问题的(de)办法。
2.2炉(lú)前(qián)燃气(qì)压力对火焰及炉温的影响
焙烧炉的(de)燃烧器为低压引射式(shì)燃(rán)烧器(qì)。根据(jù)《燃气燃烧与应用》中燃(rán)气引射空气的(de)原理及(jí)动量定理,连续性及(jí)能(néng)量守恒(héng)定律;当炉前燃气(qì)压力降低时,燃气引射的空气量Ma减少。由《燃气(qì)燃烧与应用》中火孔出口燃气流Vp为:
Lg(1十us)
Vp=----------------
Fp
Lg=0.0035Ud2√H/S
式(shì)中 Lg——圆形喷嘴(zuǐ)的流(liú)量(m3/h)
u=ma/mg——质量引射系数;当燃气量及燃气压(yā)力降低时,ma减少,u减少。
Fp——火孔面积(当燃烧器(qì)选定时Fp一(yī)定)
M——喷嘴流量系数
H——燃气压力(Pa)
S——燃气的相(xiàng)对密度(dù)(空气=1)
当炉前燃气压力下降(jiàng),燃气(qì)供(gòng)给量(liàng)不足时,Lg减小,u减小,则气流速度Vp减小。根据燃气燃烧的特(tè)性,Vp,值的大(dà)小直接影响火焰的长度与燃(rán)烧器的燃烧强度,燃烧强度又直接影响(xiǎng)炉(lú)温的高低。图1为扩散式(shì)燃烧器喷赌气流速度与燃烧火焰长度工(gōng)况的变化关系。
从图(tú)1可知,当V,增大(dà)时,因氧气向焰面扩散的速度基(jī)本未变(biàn),这(zhè)就使焰面的收缩点离喷口(kǒu)越来(lái)越远、火(huǒ)焰长度不(bú)断(duàn)增加。这时(shí)、火焰的(de)表面积增加(jiā)、单位(wèi)时衙内燃气(qì)燃烧量增加,于(yú)是炉内(nèi)燃烧(shāo)强度增(zēng)加。当气流流速度(dù)进一步增加、气体流动(dòng)状态(tài)由层流变(biàn)为紊流时、紊流火焰虽变短,但由于燃气与空气的混合大大加强(qiáng)、燃烧过程得(dé)到强化、火焰表(biǎo)现为硬。
由气流(liú)速度Vp与燃烧器(qì)提供(gòng)的燃(rán)烧强(qiáng)度之间(jiān)的关系也可用下式表示:
Q=Fp·qp
而
H1 × Vp
qp=-----———10-6
(1十a'V0)
式中 qp——--火孔(kǒng)热强度(Kw/mm2)
H1——--燃气低热值(KJ/N计)
a'———次空气系数
V0———理论(lùn)空气需(xū)要量(Nnl’)
Vp——--火扎(zhā)出口气流速度(m/s)
由上式可得,燃(rán)烧器的(de)燃烧强度随燃气出口流(liú)速Vp增加而增加。
通过以(yǐ)上分祈可知。炉前(qián)燃(rán)气压力降低,造(zào)成燃(rán)烧器出口气流(liú)速度减小,使火焰变短,变软,使燃(rán)烧热强度降低。因(yīn)此、炉(lú)前燃气压(yā)力下降是造成(chéng)炉温低的原因之一。
2.2空气供应对炉温(wēn)的影响
空气供(gòng)给量的多少也会影响炉温的高低。由燃气燃(rán)烧反应(yīng)必须具备的条件可知、燃气燃烧需供给适量的氧气。每标准立方煤气按燃烧反应计量方程式(shì)完全燃烧(shāo)所需的空气量,称为理论空(kōng)气需要量(liàng)V0。燃气(qì)与空(kōng)气混合燃烧(shāo)时、由于(yú)存在不均匀性、因此燃(rán)气完全燃烧所需(xū)实际空(kōng)气量(liàng)为V、实际供(gòng)给(gěi)的空气量(liàng)V与(yǔ)理(lǐ)论空气需要量(liàng)V0之比称为过剩空气系数a,即(jí)a=V/V0。在燃烧过程个。的(de)值(zhí)对燃(rán)烧(shāo)设(shè)备(bèi)的热效率有着(zhe)直接(jiē)的(de)影(yǐng)响。。过小,燃气燃烧(shāo)时(shí)的化学热不能充
分发挥;a过大,烟气(qì)体积增(zēng)大(dà),炉膛(táng)温度降低,增加了排烟热(rè)损失(shī),使(shǐ)燃烧器的(de)热效率下降(jiàng),结果使炉温(wēn)降低。炉(lú)子热效率与(yǔ)过(guò)剩空气(qì)系数、排烟温(wēn)度的关系(xì)可用图2直观表示。
由以(yǐ)上分析及(jí)图2可知空气供给(gěi)量不足或过剩,会使炉体热(rè)效率降低,炉温降低(dī)。
3解决焙烧炉不(bú)正常工况的(de)方(fāng)法
综上分祈,烙烧炉火焰软(ruǎn)而(ér)短(duǎn)、炉温低的原(yuán)因有两(liǎng)个,一是炉前燃气压力(lì)低;二是燃气燃烧时空气供给量不(bú)合理。要(yào)提高(gāo)炉(lú)温,可通过调节炉前燃气调压(yā)器、提高炉前压力(lì),同时调节空气供给量(liàng)与之配合,使燃气(qì)充分(fèn)燃烧(shāo),增大燃烧强度,提(tí)高供给(gěi)炉(lú)膛(táng)的热量,从而提高炉堂的温(wēn)度来满(mǎn)足生(shēng)产工艺的要(yào)求(qiú)。
4总结(jié)
在实(shí)际工作中、理论指导实践(jiàn)是十(shí)分重要(yào)的、通(tōng)过(guò)对焙烧炉(lú)前燃气压(yā)力的调节及空气进入量(liàng)的调配、圆满地解(jiě)决了焙烧炉火(huǒ)焰软而短、炉温低的(de)问题。