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加热炉高效燃烧器结构和原理

常减压装置加热炉原燃烧器为油气联合式,此燃烧器为半预混式附墙燃气型,要求有60%左右的助燃空气(一次风)先期与燃料气在拉瓦尔式混合器内以一定的速度、强度混合充分后经烧嘴头部的缝隙平行炉壁均匀喷出,开始燃烧,不足空气(二次风)由火道砖与喷头之间的间隙进入炉膛补充燃烧。

预混式燃烧混合器的设计非常重要,同时一次风要足够量以保证混合器内的物料流速,如流速偏低到一定程度,低于火焰传播速度,即容易出现回火。

现场燃烧器调风机构几乎失调,再加上安装偏差或变形等原因导致的有近一半的进风消音筒已经贴死炉壁或间隙太小,直接造成进风不畅、不均匀,使得燃烧器燃烧一致性较差,影响炉膛的温度均衡,从而降低炉管的使用寿命。

其燃料油系统已经近十年没有投用,原燃烧器效能较低,不能满足装置扩能改造后大处理量下的需要,在加热炉体设备不变,燃烧器不增加的情况下,为了提高加热炉负荷,在常压加热炉和减压加热炉上采用新型高效燃烧器,以达到提高加热炉负荷的要求。

1提高燃烧器前燃料气的设计压力,尽量保证在较低负荷运行时,燃料气的压力达到过临界状态,充分利用燃料气的动能保证对空气的引射效果,从而提高混合器内的物料流速,避免在正常的操作范围内出现回火。

2燃烧器设置灵活可靠、有开度指示的一、二次调风门机构,同时安装时,保证位置偏差在允许范围内,为均衡、稳定的燃烧提供必要条件。

3为保证加热炉的安全运行,每台燃烧器加装长明灯,配置长明灯应满足以下要求:
a长明灯的最小放热量为22kW;
b在任何条件下,即使在主燃烧器停烧时,也应连续向长明灯提供空气;
c在主燃烧器整个燃烧过程中长明灯应保持稳定。

在主燃烧器燃料减少、抽力降低、燃烧空气量不稳及所有操作条件下,长明灯也应保持稳定;
d长明灯的安装位置和尺寸应确保能够点燃任何一种主燃烧器燃料。

e加热炉运行期间,在燃料和燃烧空气的流量范围内,长明灯应能再次点燃主燃烧器,包括能在设计的空气流量和低的燃料量下点火。

生成及降低燃烧过WYQ型燃气燃烧器采用二次供风技术。

它是一种抑制NO
X
程产生气流噪音的燃烧器,它不仅具有优越的环保效果,同时,保证了燃料气与助燃空气混合更均匀,从而燃烧更充分,燃烧效果更好,达到节能和环保的目的,并可根据需要调节一二次风配比,从而控制火焰长度。

WBNQ附墙扁平焰燃气燃烧器参照乙方专利产品《低NO X双面扁平焰环保节能高效燃气燃烧器》设计与制造,其专利号:ZL012494852。

为了使燃烧达到高效、充分,并且抑制NO X的生存和使燃烧形成刚强有力的附墙扁平火焰,乙方一改原附墙焰外混式燃烧形式,对燃烧器火咀砖,燃气喷嘴及喷孔角度作了重大改进。

将原整体喷管上打孔改为三个独立的小喷嘴。

参照分段燃料燃烧原理,将喷嘴上喷孔配合火咀砖结构打成两种角度,形成双层火焰,既加速了燃烧过程,又降低了火焰中心温度。

由于火咀砖的导向和喷孔角度的配合,使喷嘴喷出的燃料气与助燃风混合后,远离喷嘴进行燃烧,因此大大降低了结焦与堵塞的可能(为便于清理,还特别在外喷管两端设计了螺纹堵头),使燃烧可以长期可靠地运行。

同时由于助燃风因为火咀砖的导向逐渐加大,燃烧的烟气在燃烧区域内停留时间大为缩短。

另外燃料气喷出后,可将四周的烟气重新引向火焰中心,实现二次燃烧。

这就大大抑制了NO X生成,降低烟气中NO X排放量。

燃烧器内筒采用消音孔板,在内外筒之间填硅酸铝纤维棉,既可吸收噪音又能隔
热,确保燃烧器不变形、调风机构不卡死。

常压加热炉采用WYQ-DQ320四台,WYQ-DQ320D四台;减压炉采用
WYQ-DQ150四台,WYQ-DQ150D四台。

采用新型高效燃烧器后,因燃烧器内设保温层,确保了助燃风温度较高情况下燃烧器主体不变形并降低噪声。

并保证了外壁温度小于等于80℃。

结构设计上确保燃烧器气枪、长明灯均可方便的单独拆装,维护清理方便;燃烧器主体设置两个操作方便的、安全、可靠的螺纹紧固结构的视孔(其中一个兼作点火孔),以便对长明灯点火或观察火焰及清焦;燃烧器维护、检修周期长,每年维护1-2次即可,检修拆装方便,极大地减轻了操作人员劳动强度;燃烧器对燃料适应性强,操作弹性大。

燃烧器负荷调节比弹性大为4:1。

燃烧器长明灯喷嘴、稳焰罩及气喷头材料均采用Cr25Ni20,其耐温与寿命均好;燃烧器筒体与风道设计了消声孔并嵌填了硅酸铝陶瓷甩丝纤维,保温效果与消声效果均好,其燃烧器运行噪音在80dB左右。

每台燃烧器包括;燃烧器筒体(含调风蝶阀)、火盆砖、高瓦烧咀、低瓦烧咀、长明灯烧嘴及连接用金属软管和接头法兰各1套。

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