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焙燒爐燃燒不正常的原因分析及解決方法
焙燒爐燃燒不正常的原因分析及解決方法 摘要：分析燃?xì)獗簾隣t爐溫低、火焰軟而短不正常工況產(chǎn)生的原因,從而提出解決實(shí)際問(wèn)題的辦法。 1概述 湯姆遜佛山彩色顯像管有限公司的焙燒爐岡長(zhǎng)時(shí)間停產(chǎn)，恢復(fù)生產(chǎn)前委托我司對(duì)焙燒爐的燃燒系統(tǒng)進(jìn)行檢查維修。焙燒爐燃燒系統(tǒng)分為十個(gè)工作區(qū)、每區(qū)由爐前管道、燃燒裝置和燃燒監(jiān)視裝置組成。每區(qū)爐前管道設(shè)置一組調(diào)壓器，燃?xì)馔ㄟ^(guò)調(diào)壓器店、再通道爐前管道分配給本區(qū)的燃燒器。檢查調(diào)試中我們發(fā)現(xiàn)焙燒爐燃燒系統(tǒng)存在以下不正常工況、十個(gè)工作區(qū)中、有三個(gè)工作區(qū)火焰軟而短，爐溫低。 2問(wèn)題分析 2．1焙燒爐爐溫低的原因 焙燒爐生產(chǎn)工藝要求：爐溫330℃、火焰硬、長(zhǎng)2米、檢查中發(fā)現(xiàn)實(shí)際爐溫為280℃，火焰軟而短，長(zhǎng)小于1米、燃燒特性不能滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝要求。 根據(jù)燃?xì)夤I(yè)爐的燃燒特性，引起爐溫低的因素有 ： (1)燃燒器的熱負(fù)荷小； (2)燃燒器布置不合理； (3)燃燒器噴嘴堵塞； (4)爐前燃?xì)鈮毫ο陆担? (5)燃燒器頭部損壞，燃燒工況惡化； (6)空氣供應(yīng)不足或過(guò)剩； 由于焙燒爐以前能正常運(yùn)行，可排除第(1)(2)兩個(gè)因素。對(duì)燃燒器進(jìn)行檢查后、燃燒器是引射式低壓燃燒器，結(jié)構(gòu)正常．可排除第(3)(5)兩個(gè)因素。因此，可集中從第(4)(6)兩點(diǎn)對(duì)燃燒系統(tǒng)不正常工況產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析、從而找出解決問(wèn)題的辦法。 2．2爐前燃?xì)鈮毫?duì)火焰及爐溫的影響 焙燒爐的燃燒器為低壓引射式燃燒器。根據(jù)《燃?xì)馊紵c應(yīng)用》中燃?xì)庖淇諝獾脑砑皠?dòng)量定理,連續(xù)性及能量守恒定律；當(dāng)爐前燃?xì)鈮毫档蜁r(shí)，燃?xì)庖涞目諝饬縈a減少。由《燃?xì)馊紵c應(yīng)用》中火孔出口燃?xì)饬鱒p為： Lg(1十us) Vp=---------------- Fp Lg＝0．0035Ud2√H／S 式中 Lg——圓形噴嘴的流量(m3／h) u＝ma／mg——質(zhì)量引射系數(shù)；當(dāng)燃?xì)饬考叭細(xì)鈮毫档蜁r(shí)，ma減少，u減少。 Fp——火孔面積(當(dāng)燃燒器選定時(shí)Fp一定) M——噴嘴流量系數(shù) H——燃?xì)鈮毫?Pa) S——燃?xì)獾南鄬?duì)密度(空氣＝1) 當(dāng)爐前燃?xì)鈮毫ο陆�，燃�(xì)夤┙o量不足時(shí)，Lg減小，u減小，則氣流速度Vp減小。根據(jù)燃?xì)馊紵奶匦�，Vp，值的大小直接影響火焰的長(zhǎng)度與燃燒器的燃燒強(qiáng)度，燃燒強(qiáng)度又直接影響爐溫的高低。圖1為擴(kuò)散式燃燒器噴賭氣流速度與燃燒火焰長(zhǎng)度工況的變化關(guān)系。 從圖1可知，當(dāng)V，增大時(shí)，因氧氣向焰面擴(kuò)散的速度基本未變，這就使焰面的收縮點(diǎn)離噴口越來(lái)越遠(yuǎn)、火焰長(zhǎng)度不斷增加。這時(shí)、火焰的表面積增加、單位時(shí)衙內(nèi)燃?xì)馊紵吭黾�，于是爐內(nèi)燃燒強(qiáng)度增加。當(dāng)氣流流速度進(jìn)一步增加、氣體流動(dòng)狀態(tài)由層流變?yōu)槲闪鲿r(shí)、紊流火焰雖變短，但由于燃?xì)馀c空氣的混合大大加強(qiáng)、燃燒過(guò)程得到強(qiáng)化、火焰表現(xiàn)為硬。 由氣流速度Vp與燃燒器提供的燃燒強(qiáng)度之間的關(guān)系也可用下式表示： Q＝Fp·qp 而 H1 × Vp qp=-----———10-6 (1十a(chǎn)'V0) 式中 qp——--火孔熱強(qiáng)度(Kw／mm2) H1——--燃?xì)獾蜔嶂?KJ／N計(jì)) a'———次空氣系數(shù) V0———理論空氣需要量(Nnl’) Vp——--火扎出口氣流速度(m／s) 由上式可得，燃燒器的燃燒強(qiáng)度隨燃?xì)獬隹诹魉賄p增加而增加。 通過(guò)以上分祈可知。爐前燃?xì)鈮毫档�，造成燃燒器出口氣流速度減小，使火焰變短，變軟，使燃燒熱強(qiáng)度降低。因此、爐前燃?xì)鈮毫ο陆凳窃斐蔂t溫低的原因之一。 2．2空氣供應(yīng)對(duì)爐溫的影響 空氣供給量的多少也會(huì)影響爐溫的高低。由燃?xì)馊紵磻?yīng)必須具備的條件可知、燃?xì)馊紵韫┙o適量的氧氣。每標(biāo)準(zhǔn)立方煤氣按燃燒反應(yīng)計(jì)量方程式完全燃燒所需的空氣量，稱(chēng)為理論空氣需要量V0。燃?xì)馀c空氣混合燃燒時(shí)、由于存在不均勻性、因此燃?xì)馔耆紵鑼?shí)際空氣量為V、實(shí)際供給的空氣量V與理論空氣需要量V0之比稱(chēng)為過(guò)�？諝庀禂�(shù)a，即a＝V／V0。在燃燒過(guò)程個(gè)。的值對(duì)燃燒設(shè)備的熱效率有著直接的影響。。過(guò)小，燃?xì)馊紵龝r(shí)的化學(xué)熱不能充 分發(fā)揮；a過(guò)大,煙氣體積增大,爐膛溫度降低,增加了排煙熱損失，使燃燒器的熱效率下降，結(jié)果使?fàn)t溫降低。爐子熱效率與過(guò)剩空氣系數(shù)、排煙溫度的關(guān)系可用圖2直觀表示。 由以上分析及圖2可知空氣供給量不足或過(guò)剩，會(huì)使?fàn)t體熱效率降低，爐溫降低。 3解決焙燒爐不正常工況的方法 綜上分祈，烙燒爐火焰軟而短、爐溫低的原因有兩個(gè),一是爐前燃?xì)鈮毫Φ�；二是燃�(xì)馊紵龝r(shí)空氣供給量不合理。要提高爐溫，可通過(guò)調(diào)節(jié)爐前燃?xì)庹{(diào)壓器、提高爐前壓力，同時(shí)調(diào)節(jié)空氣供給量與之配合，使燃?xì)獬浞秩紵�，增大燃燒�?qiáng)度，提高供給爐膛的熱量，從而提高爐堂的溫度來(lái)滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝的要求。 4總結(jié) 在實(shí)際工作中、理論指導(dǎo)實(shí)踐是十分重要的、通過(guò)對(duì)焙燒爐前燃?xì)鈮毫Φ恼{(diào)節(jié)及空氣進(jìn)入量的調(diào)配、圓滿(mǎn)地解決了焙燒爐火焰軟而短、爐溫低的問(wèn)題。
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