W型辐射管烧嘴研究

2022-03-14 16:16:46 jssfyjht 1

  研究W型辐射管烧嘴。基于间接加热原理的辐射管加热技术有 效避免了被加热部件表面的氧化和脱碳,为保护气氛下的热处理创造了条件,不会造成燃烧气体和产品污染,影响产品质量,特别适用于对产品质量要求高的场合。辐射管炉是德国在20世纪30年代发明和使用的。其结构为单层直管式,水平或垂直通过炉膛。直到20世纪50年代初U型辐射管问世,并在此基础上发展了w型、套管I型、排气再循环P型和O型[2]。与其他类型的辐射管相比,W型辐射管具有燃烧空间大、传热面积大、热效率高等优点。但同时,由于管程长,影响管内火焰长度的因素很多,沿辐射管长度方向温度均匀性差,成为辐射管烧嘴发展的难题。辐射管烧嘴是辐射管加热装置的核心部件,控制辐射管加热的功率、温度分布、热效率和使用寿命。适当的烧嘴结构应使辐射管中的空气和气体混合达到适当的强度。如果空气。气体混合强度过低,混合时间延长,火焰延长,气体未完全燃烧,造成不必要的浪费,甚至燃烧火焰可能逃离辐射管排气口,降低辐射管热效率,导致辐射管表面温度分布不均匀;如果空气。气体混合强度过大,混合时间缩短,火焰太短,辐射管末端不能完全加热,辐射管表面温度分布不均匀。根据生产线技术改造的需要,开发了性能稳定、加热温度均匀的同轴平行射流扩散燃烧W型辐射管燃烧器。研究W型辐射管燃烧器。基于间接加热原理的辐射管加热技术有 效避免了被加热部件表面的氧化和脱碳,为保护气氛下的热处理创造了条件,不会造成燃烧气体和产品污染,影响产品质量,特别适用于对产品质量要求高的场合。如果空气。气体混合强度过低,混合时间延长,火焰延长,气体未完全燃烧,造成不必要的浪费,甚至燃烧火焰可能逃离辐射管排气口,降低辐射管热效率,导致辐射管表面温度分布不均匀;如果空气。气体混合强度过大,混合时间缩短,火焰太短,辐射管末端不能完全加热,辐射管表面温度分布不均匀。

根据生产线技术改造的需要,开发了性能稳定、加热温度均匀的同轴平行射流扩散燃烧W型辐射管燃烧器。

1.测试烧嘴。

      试验燃烧器主要由煤气管、煤气喷嘴、空气管、空气喷嘴、燃烧筒和点火电及组成,通过同轴平行射流扩散燃烧组织燃烧。燃烧的主要气体沿辐射管轴向燃烧,气体喷嘴侧向打开一个气体喷嘴,少量气体沿辐射管径向流出。燃烧空气沿气管外 围与主气体同轴平行射击,燃烧管分为一次风(主气体)和二次空气参与燃烧。燃烧器中 心出口设置点火电及。当中 心气流股与周围自动吸收的气流股接触时,界面上的气体和空气分子相互扩散。达到化学当量比后,一旦点火,就会形成火焰。

2.测试装置和测试系统。

      烧嘴试验中使用的装置系统。为模拟实际加热炉内的保温传热条件,特制作了2.2mx1.5m×1m试验炉,炉内壁衬有100mm厚的石棉纤维毯,炉内安装热电偶(1号电偶)测量炉温。辐射管垂直安装在炉内,管外壁均匀布置25个测温电偶,连续监测管温分布斌验烧嘴安装在辐射管一侧端头,助燃空气由鼓风机供应。试验用气体为热值6688~7106kJ/m。转炉气体的气体成分。燃烧废气通过排烟机从辐射管另一端抽出,燃烧嘴出口设置零压面检测点,控制排烟机阀门的开度。试验用空气和气流采用LZB转子流量计测量;气体介质的压力由电子压力计测量,管道温度和炉温由多点温度记录仪连续显示和储存。烟气成分采用德国MRU烟气分析仪在线分析。

3.试验结果。

3.1烧嘴点火性能试验。

      测试燃烧器配有自动点火装置。点火测试时,触摸点火控 制器开关,点火电及开始放电点火,气体电磁阀和气体电磁阀自动打开,气体和燃烧空气流入燃烧器,在燃烧器出口混合,遇到火花燃烧。当火焰检测探 头检测到稳定的火焰时,如果火灾指示灯亮起,则表明燃烧器成功点火。如果火灾指示灯熄灭,则表示火灾失败,气体电磁阀和气体电磁阀将自动切断。在冷炉状态下进行了多种不同工况的烧嘴点火试验,结果表明烧嘴点火方便,燃烧稳定,点火时间≤1S。

检测3.2烧嘴流量特性。

      测试燃烧器空气。燃烧器设计能力150kW时,燃烧器前空气压力为1340Pa,燃烧器前空气压力为370Pa。试验条件下,燃烧器的小热负荷为30kW,燃烧器的调节比为1:5,燃烧器的燃烧能力符合设计要求。

3.3烟气成分分析。

      测试燃烧器在调节比范围内稳定燃烧,跟 踪监测辐射管外的燃烧烟气成分,检查燃烧器的燃烧效果,检测数据如表3所示。在本试验条件下,试验燃烧器可以稳定完全燃烧,烟气中的氧体积分数不超过2.44。CO体积分数不超过21×1o1。N体积分数不超过98×1o~。可见,试验燃烧器燃烧效果好,有害气体排放低。试验燃烧器在设计能力(150kw)下稳定燃烧,改变燃烧空气进气流量,调节空气消耗系数,跟 踪监测辐射管外燃烧烟气成分。当空气消耗系数大于1.0时,试验燃烧器可稳定燃烧,燃烧完全,烟气中CO排放低。3.4辐射管表面温度均匀性试验试验燃烧器在设计能力(150kW)下稳定燃烧。