管式加熱爐燃燒器

1、管式加熱爐燃燒器第1頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二目錄燃燒器分類燃燒器技術(shù)性能燃燒器設(shè)計選型燃燒器原理燃燒器常見故障分析及排除燃燒狀況模擬國內(nèi)外燃燒器發(fā)展趨勢第2頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二燃燒器 一個完整的燃燒器通常包括燃料噴嘴、配風(fēng)器和燃燒道三部分。燃料噴嘴是供給燃料并使燃料完成燃燒前準備的部件。燃料油噴嘴的主要任務(wù)是使燃料油霧化并形成便于與空氣混合的霧化炬。外混式燃料氣噴嘴將燃料氣分散成細流，并以恰當?shù)慕嵌葘?dǎo)入燃燒道，以便與空氣良好混合。預(yù)混式燃料氣噴嘴則使將燃料氣和空氣均勻混合后供給燃燒的。配風(fēng)器的作用是使燃燒空氣與燃料良好混合并形

2、成穩(wěn)定而符合要求的火焰形狀。特別是在燒燃料油的情況下，為了保證重質(zhì)燃料油燃燒良好，除了使之良好霧化外，還必須有良好的配風(fēng)器，使空氣和迅速、完善的混合。尤其是在火焰根部必須保證有足夠的空氣供應(yīng)，以避免燃料油受熱時因缺氧而裂解，產(chǎn)生黑煙。第3頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二燃燒道也稱火道，其作用有三：燃燒道耐火材料蓄積的熱量為火焰的根部提供了熱源，加速燃料油的蒸發(fā)和著火，有利于形成穩(wěn)定的燃燒，這一點對爐膛溫度較低的管式爐尤為重要。其次是它能約束空氣，迫使其與燃料混合而不致散溢。第三是與配風(fēng)器一起使氣流形成理想的流型。第4頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期

3、二燃燒器的分類 按燃料形式分：a、氣體燃燒器（燒瓦斯） b、液體燃燒器（燒油） c、油氣聯(lián)合燃燒器按供風(fēng)形式分：a、自然供風(fēng) b、強制供風(fēng)按安裝位置分：a、底燒 b、側(cè)燒 c、頂燒 d、附墻 氣體燃燒器按燃料與空氣的混合形式可分為外混式（擴散式），內(nèi)混式（動力燃燒）兩種。第5頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二 外混式-內(nèi)混式對比優(yōu)點：不回火，結(jié)構(gòu)簡單 噪聲比較低 燃燒溫度比較低 （NOx 低） 缺點：過?？諝庀禂?shù)高 火焰高度高 邊混合邊燃燒，熱 強度低 缺點：易回火，結(jié)構(gòu)復(fù)雜 噪聲大 燃燒溫度比較高 （NOx高）優(yōu)點：過?？諝庀禂?shù)低 火焰高度低 熱強度高（主要表現(xiàn) 在輻射

4、室） 第6頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二燃油燃燒器霧化形式分外混式 （適用大負荷燒嘴）內(nèi)混式 （霧化級數(shù)多，霧化粒度細，效果好）第7頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二燃燒器技術(shù)性能 在爐型結(jié)構(gòu)、物料物性、燃燒器臺數(shù)相同時，管式加熱爐輻射室的傳熱量（QR）隨火焰高度的降低而增加。輻射室傳熱量增加，對流室傳熱量必定下降。由于輻射室爐管平均表面熱強度是對流室爐管平均表面熱強度的2倍，輻射室傳熱量增加和對流室傳熱量下降必然使得全爐爐管平均表面熱強度提高。第8頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二過?？諝庀禂?shù)與爐子氧含量以及輻射室傳熱量、

5、爐子熱效率的關(guān)系 實際進入爐膛的空氣量與理論空氣量之比，叫做過?？諝庀禂?shù)。 理論空氣系數(shù)與爐子氧含量的關(guān)系大約可按以下公式進行粗略計算：0.90.21(-1)/ ,例如：過?？諝庀禂?shù)為1.2的話，則完全燃燒狀況下，爐子的氧含量大約為0.90.21(1.2-1)1.2=0.0315=3.15%。由此可以看出，過?？諝庀禂?shù)增加，爐子氧含量增加，降低了火焰溫度，減少了三原子氣體的濃度，降低了輻射熱的吸收率，減小了輻射室的傳熱量，同時也必然降低爐子的熱效率。通過測定，在排煙溫度、不完全燃燒損失和外壁散熱損失不變時，過?？諝庀禂?shù)每降低10可使爐子熱效率提高11.5%。 第9頁，共46頁，2022年，5月

6、20日，6點16分，星期二 但過?？諝庀禂?shù)太小會使燃燒惡化，燃料燃燒不完全，結(jié)果將使爐效率降低。燃料不完全燃燒對加熱爐熱效率的影響大于過?？諝庀禂?shù)對加熱爐熱效率的影響，采用先進的配風(fēng)技術(shù)，強化燃料與空氣的混合，保證燃料完全燃燒是降低過?？諝庀禂?shù)的前提。一般過剩空氣系數(shù)大小的理論選取如下：燒油 1.25燒低壓瓦斯 1.2燒高壓瓦斯 1.15 實際運行過程中，過?？諝庀禂?shù)都要高，一般都在1.25-1.35之間，氧含量在34之間，這樣才能保證充分燃燒。預(yù)混合燃燒器的過?？諝庀禂?shù)要低一點，可達1.05。第10頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二燃燒器的選用原則 單臺燃燒器的設(shè)計負荷

7、選?。篞單1.25Q爐子總有效負荷/(n) 燃燒器的形狀一定要與爐型相匹配（一般選用原則）： 圓筒爐 選用圓形油氣聯(lián)合或單燒氣燃燒器 方箱爐 選用扁平（矩形）燃燒器第11頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二燃燒器的操作彈性 燒燃料油的操作彈性可選為2:1，最大不能超過3:1燒高壓燃料氣的操作彈性可選為4:1，最大不能超過8:1主燒低壓燃料氣的操作彈性可選為2:1，最大不能超過3:1第12頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二高、低壓瓦斯的劃分范圍 高壓瓦斯 P0.05MPa（表） 低壓瓦斯 P0.05MPa（表）第13頁，共46頁，2022年，5月20日，

8、6點16分，星期二霧化蒸汽耗量 重質(zhì)油燃料 0.25kg蒸汽/kg油 輕油 0.2 kg蒸汽/kg油第14頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二噪聲 距燃燒器1米處噪聲小于85dB。自然通風(fēng)燃燒器單臺能量大于50104kcal/h，必須加裝消聲設(shè)施。 第15頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二排煙中的NOx及SOx含量 煙氣中的NOx含量是一個環(huán)保指標，現(xiàn)在已經(jīng)成為衡量燃燒器性能優(yōu)劣的一個主要依據(jù)。以煙氣NOx中主要以NO為主，180mg/NM3換算成百分比濃度大約為134ppm。煙氣中SOx主要來源于燃料中的S，它在煙氣中的含量是無法人為控制的。 第16

9、頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二強制供風(fēng)的燃燒器 對強制供風(fēng)的燃燒器，除非有特殊的高空氣壓降要求和備用風(fēng)機的條件，否則必須同時在自然通風(fēng)的條件下滿足加熱爐正常負荷的要求，即在設(shè)計燃燒器時，必須首先考慮自然供風(fēng)的條件。 第17頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二燃燒器的安全操作 燃燒器的安全操作是非常重要的，在以人為本安全生產(chǎn)越來越重要的今天，每臺燃燒器設(shè)置長明燈成為必需。長明燈的燃料氣管線必須是單獨的，且壓力穩(wěn)定，不受主瓦斯調(diào)節(jié)的影響。負壓爐，燃燒器的長明燈必須用自吸式供風(fēng)，且風(fēng)量可以調(diào)節(jié)。正壓爐，燃燒器長明燈必須有單獨的、穩(wěn)定的供風(fēng)源（如儀表風(fēng)），

10、并且有壓力顯示。另外長明燈最好加裝自動點火裝置。第18頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二燃燒器在使用中的常見故障分析及排除 滴油 點火困難，發(fā)生脫火或離焰 火道磚積碳 火焰冒火星 火焰過長或過短 火焰脈動、“喘氣”煙囪冒黑煙 第19頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二滴油 原因：燃料油預(yù)熱溫度不夠燃料油雜質(zhì)太多，含泥、渣等不良重質(zhì)成分油槍噴頭堵塞處理措施：卸油槍清掃檢查提高燃料油預(yù)熱溫度檢查和調(diào)整油槍安裝高度和中心度第20頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二點火困難，發(fā)生脫火或離焰 原因：霧化蒸汽過多一次空氣量過多，把火盆磚冷卻了處

11、理措施：點火時抑制蒸汽量，知道確實點燃后再作調(diào)整自然送風(fēng)的燃燒器在低負荷下燃燒時，幾乎可完全停止供給空氣第21頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二火道磚積碳 多發(fā)生再燃料油含有極重質(zhì)成分及其他膠質(zhì)、殘渣等成分時，在這種情況下應(yīng)提高油預(yù)熱溫度。也可能是因為油槍與火道磚的安裝位置不符合圖紙要求，油噴到火道磚上去了。第22頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二火焰冒火星原因是霧化蒸汽過少燃燒用空氣過多第23頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二火焰過長或過短 火焰過長時，有必要增加一次空氣量或增加霧化蒸汽量火焰過短時，要反而來減少一次空氣量或減

12、少霧化蒸汽量第24頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二火焰脈動、“喘氣” 原因：噴頭結(jié)垢了燃料油中存在水分或異物每個燃燒器所燒的燃料過少燃料油含有較多輕組分而被過度地預(yù)熱，形成蒸汽層第25頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二煙囪冒黑煙 霧化蒸汽量不足或蒸汽過濕、過熱度不夠過?？諝獠蛔悖纬刹煌耆紵剂嫌途€和蒸汽線在燃燒器上被接反了燃氣燃燒器的故障及處理第26頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二燃氣燃燒器的故障及處理 回火 脫火 熄火 火焰脈動 燃燒器能力不足 發(fā)生二次燃燒 第27頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期

13、二回火 回火的含義為： 氣體燃料和預(yù)混空氣的混合物流出火孔的速度小于火焰?zhèn)鞑ニ俣?。處理措施：提高瓦斯壓力對含氫量高的氣體燃料只推薦采用外混式（擴散式）燃燒器第28頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二脫火 脫火的含義： 氣體燃料和預(yù)混空氣的混合物流出火孔的速度大于脫火極限，使燃料氣離開噴頭一段距離以后才著火。處理措施：改進燃燒器結(jié)構(gòu)，加設(shè)穩(wěn)燃器減少一次風(fēng)量降低瓦斯壓力第29頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二熄火 原因：一次風(fēng)量過大把火吹滅。處理方法是盡量關(guān)小一次風(fēng)門瓦斯壓力波動瓦斯中混入液相組分第30頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期

14、二火焰脈動 原因：煙囪抽力過小瓦斯壓力波動空氣量不足，應(yīng)開大煙囪擋板第31頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二燃燒器能力不足 原因：空氣量過多瓦斯流量不足瓦斯噴孔尺寸過小等第32頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二發(fā)生二次燃燒 爐子燃燒不完全時煙氣中產(chǎn)生CO。燒油時觀察火焰即可發(fā)現(xiàn)燃燒是否完全；但燒氣時即使燃燒不完全火焰也是清澈的顏色，所以難以判斷，在尾部煙道、空氣預(yù)熱器等部位CO有可能引起二次燃燒。產(chǎn)生二次燃燒時應(yīng)立即快速打開燃燒器的通風(fēng)擋板或通風(fēng)裝置，如果全開所有風(fēng)門后空氣量仍然不足，則只好減少燃燒器的燃燒量，讓爐子降量操作。第33頁，共46頁，20

15、22年，5月20日，6點16分，星期二燃燒器的基本技術(shù)參數(shù) 燃料油技術(shù)參數(shù)燃料氣技術(shù)參數(shù)第34頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二燃料油燃料油的溫度燃料油的粘度（最好6 E（35厘汑）,不大于10 E（60厘汑）燃料油的壓力（介質(zhì)霧化最好在0.50.8MPa,機械霧化最好在2MPa以上霧化蒸汽的溫度（最好在180250之間）霧化蒸汽的壓力（最好在0.7-1.0MPa之間）第35頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二燃料氣 燃料氣的組成及含量（即各組分的體積百分數(shù)或質(zhì)量百分數(shù)）燃料氣的壓力燃料氣的溫度燃料氣流量或燃燒器設(shè)計負荷第36頁，共46頁，2022年，

16、5月20日，6點16分，星期二燃燒器的關(guān)鍵尺寸 燃燒器本體 瓦斯槍 油槍 長明燈 第37頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二燃燒器本體 中心高（H） 風(fēng)道水平中心面到爐底板面的垂直距離中心距（L） 風(fēng)道口平面到燃燒器中心的距離爐底（爐壁、爐頂）開孔尺寸 為了保證安裝燃燒器的需要而在爐底（爐壁、爐頂）板上開的合適的孔的尺寸爐板連接尺寸 燃燒器與爐板相連的螺栓在爐板上的位置尺寸風(fēng)道口連接尺寸 燃燒器進風(fēng)口與助燃風(fēng)道連接法蘭的規(guī)格尺寸第38頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二瓦斯槍 連接尺寸：瓦斯槍與燃燒器本體相連接的法蘭板的規(guī)格尺寸有效長度：瓦斯槍法蘭板連接

17、面距瓦斯槍頭部的距離瓦斯入口型式：主要指燃料氣進入瓦斯槍的管線的通徑、壓力等級，法蘭或絲頭的規(guī)格第39頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二油槍 連接型式：油槍與燃燒器本體或瓦斯槍相連接的方式、規(guī)格尺寸有效長度：油槍連接面距油槍頭部的距離入口型式：主要指燃料油或霧化蒸汽進入油槍的管線的通徑、壓力等級，法蘭或絲頭的規(guī)格第40頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二長明燈 連接尺寸：長明燈與燃燒器本體相連接的法蘭板的規(guī)格尺寸有效長度：長明燈法蘭板連接面距長明燈頭部的距離入口型式：主要指燃料氣進入長明燈管線的通徑、壓力等級，法蘭或絲頭的規(guī)格第41頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二燃燒器的基本經(jīng)驗計算 配風(fēng)量的估算 常用單位之間的換算 喉口助燃風(fēng)速度選取值第42頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二配風(fēng)量的估算 燃料氣：1104kcal需15NM3的助燃風(fēng)燃料油：1104kcal需14NM3的助燃風(fēng)第43頁，共46頁，2022年，5月20日，6點16分，星期二常用單位之間的換