当焙烧炉燃烧不正常的原因分析及解决方法

焙烧炉燃烧不正常的原因分析及解决方法

1概述 汤姆逊佛山彩色显像管有限公司的焙烧炉冈长时间停产，恢复生产前委托我司对焙烧炉的燃烧系统进行检查维修。焙烧炉燃烧系统分为十个工作区、每区由炉前管道、燃烧装置和燃烧监视装置组成。每区炉前管道设置一组调压器，燃气通过调压器店、再通道炉前管道分配给本区的燃烧器。检查调试实验进程噪音低、运行安稳中我们发现焙烧炉燃烧系统存在以下不正常工况、十个工作区中、有三个工作区火焰软而短，炉温低。2问题分析2．1焙烧炉炉温低的原因 焙烧炉生产工艺要求：炉温330℃、火焰硬、长2米、检查中发现实际炉温为280℃，火焰软而短，长小于1米、燃烧特性不能满足生产工艺要求。根据燃气工业炉的燃烧特性，引起炉温低的因素有 ：(1)燃烧器的热负荷小； (2)燃烧器布置不合理； (3)燃烧器喷嘴堵塞； (4)炉前燃气压力下降； (5)燃烧器头部损坏，燃烧工况恶化； (6)空气供应不足或过剩；由于焙烧炉以前能正常运行，可排除第(1)(2)两个因素。对燃烧器进行检查后、燃烧器是引射式低压燃烧器，结构正常．可排除第(3)(5)两个因素。因此，可集中从第(4)(6)两点对燃烧系统不正常工况产生的原因进行分析、从而找出解决问题的办法。2．2炉前燃气压力对火焰及炉温的影响 焙烧炉的燃烧器为低压引射式燃烧器。根据《燃气燃烧与应用》中燃气引射空气的原理及动量定理,连续性及能量守恒定律；当炉前燃气压力降低时，燃气引射的空气量Ma减少。由《燃气燃烧与应用》中火孔出口燃气流Vp为：Lg(1十us) Vp=---------------- Fp Lg＝0．0035Ud2√H／S式中 Lg——圆形喷嘴的流量(m3／h) u＝ma／mg——质量引射系数；当燃气量及燃气压力降低时，ma减少，u减少。Fp——火孔面积(当燃烧器在断面上真空镀金以积木式可扩大的方法构建系统选定时Fp一定) M——喷嘴流量系数 H——燃气压力(Pa) S——燃气的相对密度(空气＝1) 当炉前燃气压力下降，燃气供给量不足时，Lg减小，u减小，则气流速度Vp减小。根据燃气燃烧的特性，Vp，值的大小直接影响火焰的长度与燃烧器的燃烧强度，燃烧强度又直接影响炉温的高低。图1为扩散式燃烧器喷赌气流速度与燃烧火焰长度工况的变化关系。从图1可知，当V，增大时，因氧气向焰面扩散的速度基本未变，这就使焰面的收缩点离喷口越来越远、火焰长度不断增加。这时、火焰的表面积增加、单位时衙内燃气燃烧量增加，于是炉内燃烧强度增加。当气流流速度进一步增加、气体流动状态由层流变为紊流时、紊流火焰虽变短，但由于燃气与空气的混合大大加强、燃烧过程得到强化、火焰表现为硬。 由气流速度Vp与燃烧器提供的燃烧强度之间的关系也可用下式表示： Q＝Fp·qp而H1 × Vp qp=-----———(1十a'V0)式中 qp——--火孔热强度(Kw／mm2)H1——--燃气低热值(KJ／N计)a'———次空气系数V0———理论空气需要量(Nnl’)Vp——--火扎出口气流速度(m／s)由上式可得，燃烧器的燃烧强度随燃气出口流速Vp增加而增加。通过以上分祈可知。炉前燃气压力降低，造成燃烧器出口气流速度减小，使火焰变短，变软，使燃烧热强度降低。因此、炉前燃气压力下降是造成炉温低的原因之一。2．2空气供应对炉温的影响空气供给量的多少也会影响炉温的高低。由燃气燃烧反应必须具备的条件可知、燃气燃烧需供给适量的氧气。每标准立方煤气按燃烧反应计量方程式完全燃烧所需的空气量，称为理论空气需要量V0。燃气与空气混合燃烧时、由于存在不均匀性、因此燃气完全燃烧所需实际空气量为V、实际供给的空气量V与理论空气需要量V0之比称为过剩空气系数a，即a＝V／V0。在燃烧过程个。的值对燃烧设备的热效率有着直接的影响。。过小，燃气燃烧时的化学热不能充分发挥；a过大,烟气体积增大,炉膛温度降低,增加了排烟热损失，使燃烧器的热效率下降，结果使炉温降低。炉子热效率与过剩空气系数、排烟温度的关系可用图2直观表示。由以上分析及图2可知空气供给量不足或过剩，会使炉体热效率降低，炉温降低。3解决焙烧炉不正常工况的方法综上分祈，烙烧炉火焰软而短、炉温低的原因有两个,一是炉前燃气压力低；二是燃气燃烧试样的夹持力会随着磨损而产生变化时空气供给量不合理。要提高炉温，可通过调节炉前燃气调压器、提高炉前压力，同时调节空气供给量与之配合，使燃气充分燃烧，增大燃烧强度，提高供给炉膛的热量，从而提高炉堂的温度来满足生产工艺的要求。4总结在实际工作中、理论指导实践是十分重要的、通过对焙烧炉前燃气压力的调节及空气进入量的调配、圆满地解决了焙烧炉火焰软而短、炉温低的问题。