5.3 3.0 2.6 2.2 2.0 1.6 1.1 0.7 0.3
系数 H 1 . 34 1 . 16 1 . 14 1 . 11 1 . 10 1 . 08 1 . 05 1 . 03 1 . 01
CO / 10 - 6 0 0 0 3 7 3 9 660
5 平焰燃烧器的操作与维护
（l）点火：先吹尽炉内残存的可燃气体，将风 开到一个小开度。然后打开点火装置或伸入点火 火柜，并徐徐开启燃气阀门。如果燃料是油料，应 先开启雾化阀门，并将油阀开至稍大。缓慢调节 燃料与空气阀门，使平焰燃烧器调至所需的能力。
（2）运行：应随时注意观察燃烧状况，在风压 或燃料压力发生波动时及时调整它们之间的流量
由于平焰燃烧器的燃烧火焰呈薄层圆盘形， 它具有很多优点。首先，它对工件的加温非常均 匀，即使在加温薄板时也不会产生局部过热。其 次，它的加热覆盖面很大，这样就提高了炉壁的温 度。炉壁温度的提高将增加通过辐射传给工件的 热量，一般能增加 lO % ~ 2O % 。另外，采用平焰 燃烧器还可以使炉内压力均匀，阻止冷风的吸入。 平焰火焰中心都有一个固定的回流区，能造成稳 定的烟气回流。因此，平焰燃烧的烟气污染较小， 烟气中的 NOX 含量也低。
图 4 燃气、空气在不同温度下的压力匹配
4 平焰燃烧器安装
平焰燃烧器当用于炉墙或平炉顶时，多使用 直形烧嘴砖，当用于拱炉顶时，使用楔形烧嘴砖。
安装时必须保证烧嘴砖的外表面与炉子的内 表面平齐，以利于火焰铺展；烧嘴砖的固定板上有 角钢吊挂，可与炉墙或炉顶的金属结构相联；燃烧 器前的空气及燃气管道应设支架，避免燃烧器直 接承受管道重量。安装时所有的接触面均应密封 严密。
30 的效果。比较而言，该项技术在我国的研 究应用起步较晚，但经过燃烧科技工作者的不懈
努力，平焰燃烧技术也得到了广泛的推广，并取得 了良好的效果。
为推进我国平焰燃烧技术的进一步应用和发 展，提高我国工业炉窑的装备水平和技术水平，作 者在此对平焰燃烧技术将作详细介绍，并结合武 钢热轧厂实际应用的 FJFB - B 型煤气平焰燃烧器 作进一步说明。
Keywords burner fIat - fIame furnace
1前言
工业炉窑是热加工的重要设备，也是冶金企 业的主要能耗设备。随着钢铁产品市场竞争的日 益激烈和对环保要求的越来越高，如何提高产品 的加热质量、减少燃料消耗和降低环境污染，引起 了冶金行业的普遍重视。
烧嘴是工业炉窑的关键性设备，它的性能决 定性地影响到工业炉的产量、质量、能耗、环保等 技术经济指标。在新建炉窑或现有炉窑改造中， 应用新型高效烧嘴和提高现有烧嘴技术水平，对 提高产品质量、降低能耗和保护环境等均具有重 要意义。平焰燃烧器是近代发展起来的一种新型 燃烧装置。从 60 年代中期美国首先把平焰燃烧 器用于生产开始，几十年来平焰燃烧器已得到了 极为广泛的工业应用。根据国外的实践，采用平 焰燃烧技术可取得增产 10 20 ，节能 15
空燃比
# 2 . 96 3 . 43 2 . 68 2 . 82 2 . 83 2 . 69 2 . 93 3 . 02 2 . 85 3 . 08
9 031
NO / 10 - 6 118 126 130 104 130 130 109 100 117
SO2 / 10 - 6 11 11 10 11 9 9 3 18 120
CO2 / % 10 . 0 11 . 5 11 . 8 12 . 0 12 . 1 12 . 4 12 . 7 13 . 0 13 . 2
用来固定烧嘴并承受烧嘴的重量；燃料喷枪是经 过对其内部结构的特殊设计，产生一个强大旋流， 以便形成附壁火焰，不同燃烧器厂家的烧嘴燃料 喷枪都有独特的构造；燃气进口一般均采用偏心 式，有利于形成旋流；中心杆（或中心风）起中心轴 的作用，一般也可在此通入中心风，以便可以适当 改变火焰的形状；空气进口用来输送空气，这里空 气可以经过预热，提高燃烧效率。
" 平焰燃烧器的技术性能
平焰燃 烧 器 可 以 用 于 冶 金、化 工、机 械 等 行 业。平焰燃烧器可选用高炉煤气、混合煤气、天燃 气以及轻油、重油和渣油等作为燃料。以冶金工 业常用的混合煤气为例，平焰燃烧器使用燃料低 发热值多在 4 000 ~ 20 000 kJ / Nm3 范围内，燃料压 力多在 0 . 8 ~ 3 . 0 Kpa 范围内，空气压力多在 0 . 8 ~ 3 . 0 范 围 内，燃 料 温 度 ! 450 C，空 气 温 度 !500 C。
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
MG1
流量 / m3·1 - 1 48 49 98 136 194 236 244 264 315 349
表 ! 各工况下的流量（ ! ）和烧嘴前压力（ " ）数据
COG
流量 / m3·1 - 1 0 27 51 71 90 106 136 144 166 186
690
助燃空气（Air）
流量 / m3·1 - 1 142 261 400 584 845 919 1 114 1 267 1 372 1 650
烧嘴前压力 / Pa 550 780 960 1 100 1 260 1 420 1 630 1 820 2 100 2 750
表 " 空气消耗系数试验数据及处理结果
当燃气和空气的工作压力或预热温度不同于 额定压力额定温度时，燃烧器的燃烧能力和空气 过剩系数都将发生变 化。为了使燃烧器始终都 工作于合适的空气过剩系数状态，在不同的工况 条件下应适当调整燃气或空气的压力以使其相匹 配。图 2 和图 3 给出了气体（燃气或空气）的压力 和温度变化对流量的影响（图 2、图 3、图 4 仅是事 例，并不指具体的烧嘴）。它们分别以压力 2 kpa， 温度 200 C和压力 3 kpa，温度 200 C为基点（流量 l00 ），对应以 2 kpa 和 3 kpa 为额定压力的燃气 和空气。图 4 给出了不同条件下燃气和空气的压 力、温度应如何匹配。
武钢热轧厂采用的是 FJFB - 8 型煤气平焰烧 嘴。在进行安装前对该烧嘴进行了热态试验。热 态试验就是观察其实际燃烧情况，达到逐步完善 烧嘴的结构和性能的目的，具体为：点火后，从小
· 49 ·
到大逐渐调节煤气流量和空气流量，观察各工况 下是否能够形成稳定的平火焰，各种性能参数是
否在合理的范围内。通过热态试验，得到了该平 焰烧嘴的各项性能（如表 1、表 2、表 3 所示）。
关键词 烧嘴 平焰 工业炉
REVIEW OF FLAT - FLAME COMBUSTION TECHNOLOG
Liu Zhanzeng Ding Cuijiao Zheng Zhaoping （Wuhan Iron & SteeI Corp. ）
Synopsis The current state and deveIopment of the fIat - fIame combustion technoIogy are reviewed and the working principIe，structure characteristics and its advantages in the energy saving and environmentaI protection as weII as appIication of the technoIogy in the Hot RoIIing MiII of WISCO are introduced.
联系人：刘占增，助理工程师，武汉市（430080）武钢技术中心
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形状需要特别的设计，以保证展开气流不产生离 壁分离。与此同时，燃料喷嘴的喷出方式也必须 进行特殊的设计，以使燃料喷流能与展开气体作 最恰当的匹配。
平焰燃烧器一般大都采用偏心进气以造成空 气的强旋流。旋流空气经过一个较长的和较狭窄 的通道均匀化之后，进入独特设计的曲线形扩张 通道（如图 l 所示）。气流经过这个扩张通道被展 开成圆盘形的附壁良好的薄层。燃气喷嘴是一个 旋流喷嘴，它本身也喷射出扩散锥型的薄层燃料 气。当燃料是燃油时，燃料喷嘴采用内混或外混 式的高压喷枪，将燃油喷射成一个锥角很大的油 雾锥面。燃料与空气在燃烧器的出口外形成一个 紧密附壁的圆形薄层火焰。平焰燃烧器可以使用 各种类型的燃气和燃油作为燃料。平焰燃烧器的 燃料喷枪可以设计成可抽出式，插在燃烧器的中 心，更换和维护都十分方便。
表 # 部分测试和计算数据
序
火盘尺寸
号
!
"
1
700
50
2
800
70
3
900
90
4
1 000
100
5
1 200
120
6
1 400
130
7
1 500
150
8
1 600
150
9
1 700
160
10
1 800
160
噪音
/ dB（A） 77 . 4 77 . 4 78 . 4 78 . 8 79 . 4 79 . 6 79 . 9 80 . 5 82 . 4 - 84 . 0
图 3 气体压力和温度变化对流量的影响 （基准点：3 Kpa）
匹配，以使燃烧效果最佳。 （3）熄火：关闭燃料阀门，将空气阀门关至一
个 小 刻 度，保 留 一 小 部 分 空 气，吹 尽 炉 内 残 留 烟 气，并以防止燃烧器被烧坏。当燃料是燃油时，关 闭油阀之后最好仍保持通入少量雾化气体，防止 油喷头因高温辐射而烧损或烧焦。
2 工作原理及系统组成
平焰燃 烧 器 的 燃 烧 火 焰 是 圆 盘 形 的 薄 层 火 焰。这种圆盘形的薄层火焰是利用旋转气流的离 心作用，使气流沿一个喇叭形的扩张口旋转展开 形成的。
平焰燃 烧 器 的 工 作 性 能 主 要 由 两 个 因 素 决 定。其一 是 旋 转 气 流 是 否 能 展 成 理 想 的 圆 形 平 盘，其二是在展开的圆形平盘中燃料是否和空气 进行有效的掺混，形成一个能生成良好形状火焰 的浓度分布。除了必须有足够的旋转速度以提供 足够展开气流的离心力之外，扩张形展开喷口的