燃气焙烧炉炉温低(dī)、火焰软(ruǎn)而短不正常工(gōng)况产(chǎn)生的(de)原因(yīn),洛阳燃烧器(qì)厂(chǎng)家:焙烧炉燃烧器 不正常的原因分析及(jí)解决方法
2.1焙烧(shāo)炉炉温(wēn)低的原因
焙(bèi)烧炉生(shēng)产工艺要求(qiú):炉(lú)温(wēn)330℃、火焰硬、长2米、检查中发现实(shí)际炉温为280℃,火(huǒ)焰(yàn)软而短,长小(xiǎo)于1米、燃烧特性(xìng)不能满足(zú)生产工艺要求。
根据燃气工业炉的燃烧特性(xìng),引起(qǐ)炉(lú)温低(dī)的因(yīn)素有 :
(1)燃烧器的热负荷(hé)小(xiǎo);
(2)燃烧器布置不合(hé)理;
(3)燃烧器喷嘴(zuǐ)堵(dǔ)塞(sāi);
(4)炉前(qián)燃气压力下降;
(5)燃烧器(qì)头(tóu)部损坏,燃(rán)烧工况恶化;
(6)空气(qì)供应(yīng)不足或(huò)过剩(shèng);
由于焙(bèi)烧炉以前能正常运行,可排(pái)除第(1)(2)两个因素。对燃烧器(qì)进行检查后、燃烧器是引(yǐn)射式低压燃烧器,结构正常.可排除第(3)(5)两个(gè)因素(sù)。因此,可(kě)集中从第(4)(6)两点对燃烧系统不正常工(gōng)况产生的原因进行分析、从而找出解决问题(tí)的办法。
2.2炉前燃(rán)气压力对火(huǒ)焰及炉温(wēn)的影响
焙烧炉的燃烧器为(wéi)低压引射式燃烧器(qì)。根据(jù)《燃气燃烧与(yǔ)应用》中燃气(qì)引(yǐn)射空气的原理及动量(liàng)定理(lǐ),连续(xù)性(xìng)及能量守恒定律;当(dāng)炉前燃气压力降低时(shí),燃(rán)气引射的空气(qì)量Ma减少。由《燃(rán)气燃(rán)烧(shāo)与(yǔ)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——圆形喷嘴的(de)流量(liàng)(m3/h)
u=ma/mg——质量引射系(xì)数;当(dāng)燃气量及燃气压力降低时,ma减少(shǎo),u减少。
Fp——火(huǒ)孔面积(当(dāng)燃烧器选定时(shí)Fp一定)
M——喷嘴(zuǐ)流量系数
H——燃气压力(Pa)
S——燃(rán)气的(de)相(xiàng)对密度(空(kōng)气=1)
当炉前燃(rán)气压(yā)力下降,燃气(qì)供给量不足时,Lg减小(xiǎo),u减小,则(zé)气流(liú)速度Vp减小。根据(jù)燃气燃烧的特性,Vp,值的(de)大小直接影响火焰的长(zhǎng)度(dù)与燃烧器的燃(rán)烧(shāo)强度(dù),燃烧强度又直接(jiē)影响炉温的高低。图1为扩散(sàn)式燃烧(shāo)器(qì)喷赌气流速度与燃烧火焰长度工况的(de)变化关系。
从图1可知,当V,增大时(shí),因氧气向焰面扩散的速(sù)度基本(běn)未变,这(zhè)就使焰面的收缩点离喷口越来(lái)越远、火焰长度不断增加。这时、火焰的表(biǎo)面积增加、单位时衙(yá)内燃气燃烧量增加,于是炉内燃烧强度增加。当气流流速(sù)度进一(yī)步增加、气体(tǐ)流动状态(tài)由(yóu)层流变为紊流时、紊(wěn)流火焰虽变短,但由于燃(rán)气与空气的(de)混合大大加强、燃烧过程得到(dào)强化、火焰表现为硬。
由气流速度Vp与燃烧器提供(gòng)的燃烧强度之间的关系也可(kě)用下式表(biǎo)示(shì):
Q=Fp·qp
而
H1 × Vp
qp=-----———10-6
(1十a'V0)
式中 qp——--火孔热(rè)强度(Kw/mm2)
H1——--燃气(qì)低热值(KJ/N计(jì))
a'———次空气系(xì)数
V0———理论空气需要量(Nnl’)
Vp——--火(huǒ)扎出口气流速度(m/s)
由上式可得,燃烧(shāo)器的(de)燃烧强(qiáng)度随燃气出口流速Vp增加而(ér)增加。
通过以上分祈可知。炉前燃(rán)气(qì)压力(lì)降低,造成燃(rán)烧器出口气流(liú)速度(dù)减(jiǎn)小,使火(huǒ)焰变短,变软,使(shǐ)燃(rán)烧热强度降低。因此、炉前燃气压力下(xià)降是造成炉(lú)温低的原因之一(yī)。
2.2空气供应对(duì)炉(lú)温的(de)影(yǐng)响(xiǎng)
空气(qì)供(gòng)给(gěi)量的(de)多少也(yě)会影响炉温的高(gāo)低。由燃气(qì)燃烧反应必(bì)须(xū)具备(bèi)的条件可知(zhī)、燃气燃(rán)烧需供给适量的氧气。每标准立方煤气按(àn)燃(rán)烧反应计量方程式完全燃(rán)烧所需(xū)的空气量,称为理论空气需要量V0。燃气与(yǔ)空(kōng)气混(hún)合燃烧时(shí)、由于存(cún)在不(bú)均匀性、因此燃气完全燃烧所需实际空气量为V、实际供给的空(kōng)气(qì)量V与理(lǐ)论空气需要量V0之(zhī)比称(chēng)为过剩空气系数a,即a=V/V0。在燃烧(shāo)过(guò)程个。的值对燃烧设备的热效率有着直接的(de)影(yǐng)响。。过小,燃气燃烧时的化(huà)学热不能充
分发挥;a过(guò)大(dà),烟气体积增大,炉膛温度降低,增加了排烟热(rè)损失(shī),使燃烧(shāo)器的热效(xiào)率下(xià)降,结果使炉温降低。炉子(zǐ)热效率与过剩空气系数、排烟温(wēn)度的关系可用图2直观表示。
由(yóu)以上分析及图2可知空(kōng)气供给量不足或过剩(shèng),会使炉体热(rè)效率降(jiàng)低,炉温降低。
3解决(jué)焙烧炉不正常工况的方法
综上分祈,烙烧(shāo)炉火焰软(ruǎn)而(ér)短、炉温低的原因有(yǒu)两个,一是炉前燃气压(yā)力低;二是燃气燃(rán)烧时空气(qì)供(gòng)给量不合(hé)理。要提高炉温,可通过调节炉前(qián)燃气(qì)调(diào)压器、提高炉前(qián)压(yā)力,同时调节空气(qì)供给量(liàng)与之配合,使燃气充分燃烧,增大燃烧强度(dù),提高供给炉膛的(de)热量,从而提高炉堂(táng)的温度来满(mǎn)足生产工艺的(de)要求。
4总结
在实际工作中、理(lǐ)论指导实践是十分重要的(de)、通过对焙烧炉前燃气压力的调(diào)节及空气进入量的调配、圆满地解决了焙烧炉火焰软(ruǎn)而短、炉(lú)温(wēn)低的问题(tí)。