高效燃燒器是指在較小的過?諝饬肯驴色@得完全燃 燒,得到加熱工藝所要求的燃燒性能,并達到節能效果的燃燒器。 高效燃燒器應具備以下特征:
(1) 在規定的負荷條件下保證燃料合理燃燒,并使燃燒過程 穩定,火焰溫度分布均勻;
(2) 使火焰具有一定的方向、外形和剛性;
(3) 具有足夠的燃燒能力,輻射能力大,能改善爐內的壓力 分布;
(4) 結構簡單,使用方便,堅固耐用。
燃燒器工作的好壞主要用燃燒能力(m3/h)、燃燒強度或稱燃 燒空間熱強度[kj/(m:i • h)]和空氣消耗系數等指標來衡量。燃 燒能力越強,燃燒強度越高,空氣消耗系數越小,燃燒器的性能越 好。當前各種加熱爐采用的燃燒器各不相同。煤氣燒嘴按燃燒性 質可分為有焰燒嘴和無焰燒嘴。有焰燒嘴的燃燒性質為擴散燃 燒,煤氣和空氣經燒嘴噴出后邊混合邊燃燒,燃燒速度較慢,火焰 較長,但沿火焰長度的溫度分布較均勻;在燃燒過程中易析出固體 碳•,它可以提高火焰的輻射強度。使用此燒嘴時,煤氣和空氣均可 預熱,有利于提高火焰溫度o套管式燒嘴、低壓渦流式燒嘴以及新 型的平火焰燒嘴和可調火焰燒嘴均屬有焰燒嘴。無焰燒嘴的燃燒 性質為預混合燃燒,煤氣與空氣預混合,燃燒快,火焰短,空氣過剩 系數小,火焰溫度高;但由于煤氣與空氣預混合,易發生回火、爆 炸,所以,煤氣與空氣的預熱溫度不宜太高。無焰燒嘴常釆用噴射 混合方式,要求煤氣壓力高,在發熱量和煤氣壓力波動時,其適應 性較差,燒嘴調節性能差。典型的無焰燒嘴有噴射式燒嘴、板式燒 嘴、新型高速沖擊燒嘴等。
平火焰燒嘴可以獲得厚度為50〜200mm、直徑達500〜 2000mm的圓盤狀火焰,在空氣過剩系數為1. 05的情況下實現完 全燃燒,火焰溫度分布均勻,輻射能力大,改善了爐內的壓力分布, 火焰穩定。這種燒嘴多用于爐頂輻射加熱。氣流旋轉噴出時其角 動量達到一定大小后,便沿著壁面徑向發展,形成平面火焰。
可調火焰燒嘴是利用燒嘴機構改變空氣和燃料通道,從而獲 得不同加熱工藝所需要的不同的火焰形狀。通過改變火焰的長 度、直徑等可以調整爐內的溫度分布,改善鋼坯的加熱質量和加快 加熱速度。
高速沖擊燒嘴是燃料和空氣充分混合后在燃燒室內急劇燃 燒,燃燒氣體在高溫下體積膨脹很大以極高的速度由噴口噴出。高速噴嘴以高速氣流能帶動比它大10-700倍的氣流運動,增強 了對流傳熱能力,對流傳熱所占比例可達到80%,而在一般加熱 爐內對流傳熱量很小,僅占5%。用高速燒嘴加熱鋼坯時,對流傳 熱系數可超過233W/(m2 - °C)O高速氣流的強力攪拌作用,可使 爐內的溫度分布相當均勻。