高(gāo)速(sù)燃(rán)烧器主(zhǔ)要应用(yòng)在工业炉中(zhōng)。燃烧器厂(chǎng)家告(gào)诉(sù)你普(pǔ)通工业炉为(wéi)了加热(rè)物料(liào)和(hé)保证燃料完全燃烧(shāo)都具(jù)有一个宽敞的炉膛。这样,开炉时将炉膛加(jiā)热到操作温度需要很长的时间;停炉时,由于热惯性大仍有相(xiàng)当一段时间继续(xù)加热工件,使加热温度难以控制,易(yì)造成工(gōng)件过(guò)热。今天燃烧器点火器(qì)厂家就来告诉你高速燃烧器的工作原(yuán)理及特点都(dōu)是怎样的(de)吧?
为了防(fáng)止工件过热,普通加热炉只好在(zài)略高于工件(jiàn)容许的加热(rè)温度下(xià)运行,这就降(jiàng)低了(le)加热速(sù)度,增长(zhǎng)了加热时间,特别在(zài)工件接近加热最终温度(dù)时更是如此(cǐ)。此外(wài),在高温下延长加热时间会产生(shēng)种(zhǒng)种不良影响,如(rú)造成钢的(de)氧(yǎng)化和脱碳,使工件表面(miàn)毛糙(cāo)和硬(yìng)度降低。为了节约能源,消除普通加热炉的缺点,并与(yǔ)现代化生产流水线配套,20世纪60年(nián)代(dài)出现了快速加(jiā)热(rè)技术。快(kuài)速加热主(zhǔ)要依(yī)靠(kào)对(duì)流传热而不是辐(fú)射传热。其特点是炉(lú)体小、加(jiā)热速(sù)度(dù)快、热惯性小、加(jiā)热工件质量高、热(rè)效率高并易于(yú)自动控制。
实现快(kuài)速加热的(de)关(guān)键一(yī)是改造炉体;二是应用(yòng)高速(sù)燃烧器。高速燃烧(shāo)器有两个作用(yòng),一是燃气在非(fēi)常高的热强度下(xià)燃烧;二是高温烟气(qì)以(yǐ)非常(cháng)高的流速 (200~300m/s)喷出燃烧室 (火道),从而(ér)增加炉内对流传热(rè)的作用。高速燃烧器与(yǔ)普通(tōng)燃烧器(qì)相比有(yǒu)下(xià)列(liè)主(zhǔ)要特点(diǎn)。
优点:
① 燃烧(shāo)室的容积热(rè)强度非常高,可达21×104kW/m³,炉膛(táng)容积小,炉体结构简单,操作方便,安全(quán)装置及炉前管道系统简单;燃烧室燃烧温(wēn)度较高,接近2000℃,对发展高温窑炉,节约(yuē)燃(rán)料十(shí)分有利(lì);
② 烟气在火道内剧烈膨胀(zhàng)以及火道出口设有烟气喷口(kǒu),所以烟气喷(pēn)出速度非(fēi)常高,可(kě)达200~300m/s;
③ 炉内气氛容易调节成氧化性(xìng)或还(hái)原性,可在较高的过剩(shèng)空气系数下工作(zuò);
④ 负荷调节范围大,调节比(bǐ)可达1:50,普通燃烧器(qì)可达(dá)1:20~1:30;
⑤ 可(kě)以使用(yòng)高温预热空(kōng)气,因(yīn)此(cǐ)能以低热值燃(rán)气获得(dé)高燃烧温度;
⑥ 由于燃烧反应在火道内瞬时完成,故在惰性气(qì)氛的炉内(nèi)也不会灭火。
缺点:
① 需要较高的燃气、空气(qì)压力、耗电较多;
② 燃(rán)烧室 (火道)要(yào)求特殊的耐(nài)高温耐冲刷的材料,否则寿命很(hěn)短;
③ 工作噪(zào)声较大(dà),需(xū)要采(cǎi)取相应的消声措(cuò)施。
高速燃(rán)烧器应用于工业所收到(dào)的效益是以下几个(gè)方面。
① 简化了炉体结构,除(chú)火道式燃烧室外不再需(xū)要普通加热炉(lú)所具有(yǒu)的(de)宽敞燃烧室。管理(lǐ)方便,安全装置及(jí)炉前(qián)管道布置(zhì)简(jiǎn)单。
② 高(gāo)速喷(pēn)出的高温烟气可(kě)以引射大量(liàng)的(de)较低(dī)温度(dù)的(de)炉内(nèi)烟气,形成强烈(liè)的烟气回流和搅拌作用,使(shǐ)炉内温度分布均匀。根据喷出速(sù)度不同(tóng),引射的回流烟气(qì)量也不(bú)同(tóng),通常变化在20~200倍的(de)范围内。
③ 由于(yú)负荷调(diào)节范围大,并且以对流传热为主,所以炉内的温度可高、可(kě)低(dī),并(bìng)且热惯性(xìng)小,所以炉子的使用范围扩大了(le)。
④ 抑制了NOx的生(shēng)成(chéng)。由于燃烧过程中氧(yǎng)的浓(nóng)度(dù)可(kě)以控制到需要的(de)最小量,烟(yān)气在高温区(qū)域(yù)内停留的时间短(duǎn),高温高速(sù)烟气引射炉内较低温(wēn)度的烟气后,本身(shēn)被(bèi)迅速稀释而降(jiàng)低温度(dù),炉内的强烈(liè)换热也使烟(yān)气迅速(sù)降(jiàng)温,因此抑制了 NOx的(de)生成。所以(yǐ)说高(gāo)速燃烧器(qì)也是低(dī)NOx燃烧器。
⑤ 节省燃料。由于燃烧效(xiào)率高、炉(lú)内气体的强制循环及(jí)搅拌效果好、除(chú)火道外不另设燃烧室、炉内气体容易调节等因素,所以节省燃料。
⑥ 可以减少燃烧器(qì)个数。由(yóu)于高速气流能(néng)使(shǐ)炉(lú)温均匀,故不必像以前那样为了保(bǎo)证炉温(wēn)均匀必须(xū)采用(yòng)数量(liàng)很多的燃烧器。燃烧器个数少也(yě)有利于自(zì)控。
上图所示(shì)的(de)高(gāo)速燃烧器相当(dāng)于一个(gè)鼓风式燃烧器在其出口增设一个(gè)带有烟气喷嘴的燃烧室。燃气和(hé)空(kōng)气在(zài)燃烧室内进行强烈混合和(hé)燃烧,完全燃烧的(de)高温烟气(qì)以非常高(gāo)的(de)流(liú)速(sù)喷进炉内,与工件进行强烈(liè)的对流换热(rè)。这种燃烧器(qì)的热(rè)负(fù)荷(hé)可达2330kW。高速燃烧器主要用于热处理炉、玻陶制品窑炉及金属熔化(huà)炉上。