燃气焙烧炉炉温(wēn)低、火焰(yàn)软而短不正常工况产生的原因,洛阳(yáng)燃烧器厂(chǎng)家:焙烧炉燃烧器 不正(zhèng)常的原因分析及(jí)解决方法
2.1焙烧炉炉温(wēn)低的原(yuán)因
焙烧炉生(shēng)产工(gōng)艺要求(qiú):炉温330℃、火焰硬、长2米、检查中发现(xiàn)实际炉(lú)温为280℃,火(huǒ)焰软(ruǎn)而短(duǎn),长小于1米、燃烧(shāo)特(tè)性不能满足(zú)生产工艺要求。
根据燃气工(gōng)业炉的(de)燃烧(shāo)特性,引(yǐn)起炉温(wēn)低的因素有 :
(1)燃(rán)烧器的热负荷小;
(2)燃烧器(qì)布置不合理;
(3)燃(rán)烧器喷嘴堵塞(sāi);
(4)炉前燃气压(yā)力下降;
(5)燃烧器头部(bù)损坏,燃烧工况(kuàng)恶(è)化;
(6)空(kōng)气供应不足或过(guò)剩;
由于(yú)焙烧炉(lú)以前能正常运行,可排除第(dì)(1)(2)两(liǎng)个因素。对燃烧器进行检(jiǎn)查后、燃烧器(qì)是(shì)引射(shè)式低压燃烧器,结构正(zhèng)常.可排除第(3)(5)两个因素。因此(cǐ),可集中从第(dì)(4)(6)两点对燃烧系统不(bú)正常工况产生的原(yuán)因进行分析、从而找(zhǎo)出解决问题的(de)办法。
2.2炉(lú)前燃气压力(lì)对火(huǒ)焰及炉温的影响
焙烧炉的燃烧器为(wéi)低压(yā)引射式燃烧器。根据《燃气燃(rán)烧与应用》中燃气引射空气的原理及动量(liàng)定理,连续性及(jí)能(néng)量守(shǒu)恒定律;当炉前燃(rán)气(qì)压力降低(dī)时,燃气引(yǐn)射的空气(qì)量Ma减少。由《燃气燃烧与应用》中火孔出口(kǒu)燃(rán)气流Vp为(wéi):
Lg(1十us)
Vp=----------------
Fp
Lg=0.0035Ud2√H/S
式中(zhōng) Lg——圆形喷嘴的(de)流量(m3/h)
u=ma/mg——质(zhì)量引射系数;当(dāng)燃气量及燃气压(yā)力降低时,ma减少,u减少(shǎo)。
Fp——火孔(kǒng)面积(当燃(rán)烧器选定(dìng)时(shí)Fp一定)
M——喷嘴流量系数
H——燃气压(yā)力(Pa)
S——燃气(qì)的相对密(mì)度(空气=1)
当炉(lú)前燃气(qì)压力下降,燃气(qì)供(gòng)给(gěi)量不足时(shí),Lg减(jiǎn)小,u减小,则气流速度Vp减小。根据燃气燃烧的特性,Vp,值的大小直(zhí)接影响(xiǎng)火焰的长度与燃烧(shāo)器的燃(rán)烧强度,燃烧强度又直接影响(xiǎng)炉温的高低。图1为扩散式燃烧器喷赌气(qì)流速度与燃(rán)烧火(huǒ)焰长度工况的变(biàn)化(huà)关系。
从(cóng)图(tú)1可知,当V,增大时(shí),因氧(yǎng)气(qì)向焰面扩散的速度基本(běn)未变,这就使焰面的(de)收缩点(diǎn)离喷口越来越远、火(huǒ)焰长度不(bú)断(duàn)增加。这(zhè)时、火焰的表面积增加(jiā)、单位(wèi)时衙内燃气燃烧(shāo)量增加,于是炉内燃烧强度增加。当气(qì)流流速度进一步增加、气体流动状(zhuàng)态由层(céng)流变为紊(wěn)流时、紊流(liú)火焰虽变短,但由于(yú)燃气(qì)与空气的混合大大加强(qiáng)、燃烧过(guò)程得到强化、火焰表现为硬。
由气流速度Vp与燃(rán)烧(shāo)器提供的燃烧强度之间的关(guān)系(xì)也可(kě)用下式表示:
Q=Fp·qp
而
H1 × Vp
qp=-----———10-6
(1十a'V0)
式(shì)中 qp——--火孔热强度(Kw/mm2)
H1——--燃气低热值(KJ/N计)
a'———次空气系数
V0———理论空(kōng)气需要量(liàng)(Nnl’)
Vp——--火扎(zhā)出口(kǒu)气流(liú)速度(dù)(m/s)
由上式可得(dé),燃烧器的(de)燃烧强(qiáng)度随燃气出口(kǒu)流速Vp增加而增加。
通过以(yǐ)上分祈可知(zhī)。炉(lú)前燃气压力降低,造(zào)成燃烧器出口气流速度减小(xiǎo),使火(huǒ)焰变短,变软,使燃烧(shāo)热强度降低。因此、炉(lú)前燃气(qì)压力(lì)下(xià)降是造成炉温低的原因(yīn)之一。
2.2空气供应对炉温的影响
空气供给量(liàng)的(de)多少也(yě)会影响炉温的高低(dī)。由燃气(qì)燃烧反应(yīng)必须(xū)具(jù)备的条件(jiàn)可知(zhī)、燃(rán)气燃烧(shāo)需供(gòng)给适量的氧(yǎng)气。每标准立方煤气按燃烧反应计量方(fāng)程式完全(quán)燃烧所需的空气(qì)量,称为理论空气需要量V0。燃气与空气混合燃烧时、由于存在(zài)不均匀性、因此燃气完全燃烧(shāo)所需实际空气量为V、实(shí)际供(gòng)给(gěi)的空气量V与理论空气需(xū)要量V0之比(bǐ)称(chēng)为过(guò)剩(shèng)空气(qì)系数a,即a=V/V0。在燃(rán)烧过程个。的值对(duì)燃烧(shāo)设备的热效率有着直接的影响。。过(guò)小,燃气燃(rán)烧(shāo)时的(de)化学热不能充
分发挥;a过大,烟气(qì)体积增大,炉膛(táng)温度降低(dī),增加(jiā)了排烟热损(sǔn)失,使(shǐ)燃烧器的热效率(lǜ)下降(jiàng),结果(guǒ)使炉温(wēn)降低。炉子热(rè)效率与过剩(shèng)空气系数、排(pái)烟(yān)温度的关系可用图2直观(guān)表示。
由(yóu)以上分析及图2可知空气供给量不足或过(guò)剩,会使炉体热效率降低(dī),炉温降(jiàng)低。
3解决焙(bèi)烧(shāo)炉不正常工况的方(fāng)法
综上分祈,烙烧炉火焰软而短、炉温低(dī)的原因(yīn)有两个,一是炉前燃气压力低;二是燃气燃烧时空气供给量不合理(lǐ)。要提高炉温,可通过调节(jiē)炉前燃气调(diào)压器、提高炉前压(yā)力,同时调节(jiē)空气(qì)供给量与(yǔ)之配(pèi)合,使燃气充分燃烧,增大燃烧强(qiáng)度(dù),提高(gāo)供给炉膛的热量,从而提高(gāo)炉堂的温(wēn)度来满(mǎn)足生(shēng)产工艺(yì)的要求。
4总结
在实际工作中、理论指导(dǎo)实(shí)践是十分重要的、通过对焙烧炉(lú)前燃(rán)气压力(lì)的调节及空气(qì)进入量的调配、圆满地解决了焙烧炉火焰软而短(duǎn)、炉温低的(de)问题。