4、加热炉燃烧装置的确定
气体燃料燃烧装置:气体燃料的燃烧方法依照煤气和空气混合方式的不同,可分为三种,即无焰燃烧,有焰燃烧和半焰燃烧。如果煤气和空气在燃烧装置中不预先进行混合,而是分别将它们送进燃烧室中,并在燃烧室中变混合边燃烧,这时火焰较长,并用鲜明的轮廓,故名有焰燃烧,有焰燃烧属于扩散燃烧。
反之,如果煤气和空气事先在燃烧装置中混合均匀,则燃烧速度主要取决于着火和燃烧反应速度,没有明显的火焰轮廓,为无焰燃烧,无焰燃烧属于动力燃烧。
如果在燃烧之前只有部分空气与煤气混合,则称为半无焰燃烧。
无焰燃烧,煤气和空气的混合完善,燃烧较完全,燃料的利用率较高,燃料消耗量较少。达到完全燃烧所需的空气过剩系数小,理论燃烧温度较高。空气、煤气预热温度受到限制,不能太高,否则有回火现象,甚至有发生爆炸的危险,一般规定空气和煤气经预热混合后的温度不得超过400℃。
无焰燃烧喷射式烧嘴,通过煤气向空气喷射实现混合。
有焰燃烧套管式烧嘴,这种烧嘴的煤气通道和空气通道是两个同心套管,煤气和空气平行流动,在离开烧嘴后才开始混合。
有焰燃烧涡流式烧嘴,涡流式烧嘴是目前应用比较广泛的一种有焰烧嘴,也叫低压涡流式烧嘴。在涡流式烧嘴内,煤气与空气系涡流交叉相遇,混合较好,故火焰较短也可认为它是半无焰燃烧的燃烧设备。
加热炉上所用燃烧器、喷嘴和烧嘴的种类和数量决定于所选定的装置的结构形式、在加热炉上的安装位置和加热炉单位时间内所需供热量的多少,在加热炉上的安放位置根据炉温高低而有所不同:高温炉的燃烧装置可直接安装在炉膛的高温段炉顶、端墙或侧墙上,低温炉则将燃烧装置与炉膛隔开即燃料在专门的通道内燃烧,然后将已冷却了的燃烧产物引入炉膛中,若炉温更低,即应采取炉气再循环的办法使炉气温度更低和更均匀。
总的来说,选择燃烧方法以及相应地选用燃烧装置时,应考虑以下几个主要影响因素,即燃料种类,燃料的发热量,加热炉的温度和热工制度,加热炉构造和加热炉热负荷,空气煤气的预热温度及其压力条件等。燃烧方法及燃烧装置一经确定之后,即可选定使燃料达到完全燃烧所需的空气过剩系数。
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