燒嘴設(shè)計(jì)問(wèn)題

《燒嘴設(shè)計(jì)問(wèn)題》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、自預(yù)熱式燒嘴關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)過(guò)基本原理高溫空氣燃燒技術(shù)的基本思想是讓燃料在高溫低氧體積濃度氣氛中燃燒。它包含兩項(xiàng)基本技術(shù)措施：一項(xiàng)是采用溫度效率高、熱回收率高的蓄熱式換熱裝置，極大限度回收燃燒產(chǎn)物中的顯熱，用于預(yù)熱助燃空氣，獲得溫度為400?800°C,甚至更高的高溫助燃空氣。另一項(xiàng)是采取燃料分級(jí)燃燒和高速氣流卷吸附輻射管內(nèi)燃燒產(chǎn)物，稀釋反應(yīng)區(qū)的含氧體積濃度，獲得濃度為3%~15%(體積比)的低氧氣氛。燃料在這種高溫低氧氣氛中，首先進(jìn)行諸如裂解等重組過(guò)程，造成與傳統(tǒng)燃燒過(guò)程完全不同的熱力學(xué)條件，在與貧

2、氧氣體作延緩狀燃燒下釋出熱能，不再存在傳統(tǒng)燃燒過(guò)程屮出現(xiàn)的局部高溫高氧區(qū)。這種燃燒方式一方面使燃燒室內(nèi)的溫度整體升高且分布更趨均勻，使燃料消耗顯著降低。降低燃料消耗也就意味著減少了COz氮氧化物(NOx)等氣體的排放。氮氧化物(NOx)是造成大氣污染的重要來(lái)源之一，NOx的生成速度主要與燃燒過(guò)程中的火焰最高溫度及氮、氧的濃度有關(guān)，其川溫度是影響熱力型NOx的主要因索，Zeldovch等人通過(guò)試驗(yàn)及推導(dǎo)得出：NOx生成速度=3X10H[N2][02]Xexp(-54200/RT),其中[NJ[02

3、]為血和O2的濃度。由上式可知NOx生成度與溫度呈指數(shù)關(guān)系，在燃燒溫度低于1500°C時(shí)，NOx生成很少，但當(dāng)溫度達(dá)到1500°C時(shí)，每升高100,NOx生成度就增加6~7倍。高溫空氣燃燒技術(shù)與傳統(tǒng)燃燒相比沒(méi)有燃燒的局部高溫區(qū)，同時(shí)也降低了氮、氧的濃度；此外，由于采取大速度氣流，燃燒速度快，煙氣在管道內(nèi)停留時(shí)間短，也進(jìn)一步降低了NOx排放濃度低。燒嘴的設(shè)計(jì)原則是合理控制空氣和燃料氣的混合速度，即控制噴嘴火焰的角度、長(zhǎng)度和速度。不能讓空氣和燃料氣混合得太快，噴嘴火焰過(guò)短，這樣容易形成局部高溫；但也

4、不能混合得太慢，即噴嘴火焰過(guò)長(zhǎng)。為了保證燃料在低氧氣氛中燃燒，必須在設(shè)計(jì)其供給通道時(shí)，考慮燃料和空氣在空間的擴(kuò)散、混合和射流的角度及深度。而這些參數(shù)應(yīng)根據(jù)加熱功率、輻射管尺寸、加熱工藝要求、燃料種類(lèi)、預(yù)熱溫度和燃料氣壓力等因素來(lái)確定。一般來(lái)說(shuō)，射流的速度越大，爐內(nèi)的卷吸和冋流作用越強(qiáng)烈，就越有利于實(shí)現(xiàn)低氧的氣氛，而這種相對(duì)很低的燃料氣和氧氣濃度降低了平均燃燒速度，拓展了燃燒邊界，形成了均勻的溫度場(chǎng)，進(jìn)而也降低了NOx的排放。關(guān)于燒嘴噴頭的關(guān)鍵幾何尺寸需要參考《噴嘴技術(shù)手冊(cè)》等相關(guān)資料進(jìn)行設(shè)計(jì)和制

5、造。氣白身預(yù)熱式燒嘴SINMAX利用高溫?zé)煔忸A(yù)熱助燃空氣。采用多級(jí)燃燒，頻繁點(diǎn)火可靠，煙氣中冇害物質(zhì)含量低。特點(diǎn)■按燒嘴功率分7個(gè)規(guī)格，功率范圍：12-500KWo■適用燃?xì)猓禾烊粴?，液化氣，焦?fàn)t煤氣，混合煤氣，發(fā)生爐煤氣?！隼脽煔?，通過(guò)內(nèi)置換熱器預(yù)熱助燃空氣?！鲇捎趽Q熱器采用了最佳形狀設(shè)計(jì)，可獲得極高的換熱效率?！龌鹧鎳妼缢俣雀撸簃ax120-160m/So■明火加熱時(shí)，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的煙氣引射器確保100%的煙氣從燒嘴排出?！鲋苯与姌O點(diǎn)火，火焰檢測(cè)采用電離或紫外線uv方式?！霾捎枚嗉?jí)燃燒，頻繁點(diǎn)

6、火可靠，煙氣屮有害物質(zhì)含量低?！鰮Q熱器采用金屬或陶瓷材料，換熱器冇多種標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度?！霭惭b調(diào)試簡(jiǎn)單、方便?！鼋ㄗh采用脈沖on?off（開(kāi)/關(guān)）控制方式，可冇效延長(zhǎng)輻射管使用壽命并捉高爐溫均勻性，也可用于連續(xù)控制。-：蓄熱式燒嘴基本原理和關(guān)鍵技術(shù)（原理圖見(jiàn)下圖）：蓄熱式燃燒系統(tǒng)由蓄熱式燒嘴、換向系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、供燃料系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)、一套蓄熱式燒嘴系統(tǒng)至少包括兩個(gè)燒嘴，兩個(gè)蓄熱器，一個(gè)熱能回收系統(tǒng)以及相應(yīng)的控制裝置。燒嘴和蓄熱室可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況直接連接在一起或選擇用耐火材料澆注的管道連接在一起。

7、當(dāng)一個(gè)燒嘴利用蓄熱室里的熱空氣進(jìn)行燃燒時(shí)，另一個(gè)燒嘴起到一個(gè)排煙口的功能，利用抽煙風(fēng)機(jī)抽出爐了里的熱空氣通過(guò)燒嘴到蓄熱器里進(jìn)行蓄熱。當(dāng)熱量蓄足后，蝶閥動(dòng)作，轉(zhuǎn)換兩個(gè)燒嘴的功能。每當(dāng)一個(gè)燒嘴在燃燒時(shí)，則另一個(gè)在幫助蓄熱器蓄熱。在熱交換中，管道中的廢氣溫度通常在150-200°C,因而不管是蝶閥還是抽煙風(fēng)機(jī)均能長(zhǎng)期安全可靠的工作。正確地設(shè)計(jì)和安裝蓄熱式燒嘴可節(jié)省能70%,提高燃燒效率90%o20世紀(jì)90年代初始，蓄熱式余熱冋收技術(shù)得到了快速發(fā)展：在蓄熱體材質(zhì)、構(gòu)造、蓄熱性能等方面都得到了許多改進(jìn)；單

8、位體積的傳熱面積由過(guò)去的10-40m2/m3提高到200-1300m2/m3,因而體積顯著減??；換向閥和控制系統(tǒng)可靠性也得到改善，換向時(shí)間由過(guò)去的30min左右縮短至幾分或兒I?秒鐘，熱效率大幅提高至80%—90%左右，助燃空氣預(yù)熱溫度大幅提高至iooo°c以上，而排出的煙氣溫度可降低蓄熱體蓄熱體f)空氣（煤氣）蓄熱體蓄熱體放熱向閥至200°C以下，接近煙氣的露點(diǎn)溫度。煙氣<<150°C燒嘴噴頭、中間売休和空煙氣分配箱組成。；蓄熱體為各種耐溫陶瓷蜂窩式，可貯存、釋放大量的熱量，是燒嘴用來(lái)做熱交