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焙燒爐燃燒不正常的原因分析及解決方法
摘要：分析燃氣焙燒爐爐溫低、火焰軟而短不正常工況產生的原因,從而提出解決實際問題的辦法。
1概述
湯姆遜佛山彩色顯像管有限公司的焙燒爐岡長時間停產，恢復生產前委托我司對焙燒爐的燃燒系統進行檢查維修。焙燒爐燃燒系統分為十個工作區、每區由爐前管道、燃燒裝置和燃燒監視裝置組成。每區爐前管道設置一組調壓器，燃氣通過調壓器店、再通道爐前管道分配給本區的燃燒器。檢查調試中我們發現焙燒爐燃燒系統存在以下不正常工況、十個工作區中、有三個工作區火焰軟而短，爐溫低。
2問題分析
2．1焙燒爐爐溫低的原因
焙燒爐生產工藝要求：爐溫330℃、火焰硬、長2米、檢查中發現實際爐溫為280℃，火焰軟而短，長小于1米、燃燒特性不能滿足生產工藝要求。
根據燃氣工業爐的燃燒特性，引起爐溫低的因素有 ：
(1)燃燒器的熱負荷小；
(2)燃燒器布置不合理；
(3)燃燒器噴嘴堵塞；
(4)爐前燃氣壓力下降；
(5)燃燒器頭部損壞，燃燒工況惡化；
(6)空氣供應不足或過剩；
由于焙燒爐以前能正常運行，可排除第(1)(2)兩個因素。對燃燒器進行檢查后、燃燒器是引射式低壓燃燒器，結構正常．可排除第(3)(5)兩個因素。因此，可集中從第(4)(6)兩點對燃燒系統不正常工況產生的原因進行分析、從而找出解決問題的辦法。
2．2爐前燃氣壓力對火焰及爐溫的影響
焙燒爐的燃燒器為低壓引射式燃燒器。根據《燃氣燃燒與應用》中燃氣引射空氣的原理及動量定理,連續性及能量守恒定律；當爐前燃氣壓力降低時，燃氣引射的空氣量Ma減少。由《燃氣燃燒與應用》中火孔出口燃氣流Vp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——質量引射系數；當燃氣量及燃氣壓力降低時，ma減少，u減少。
Fp——火孔面積(當燃燒器選定時Fp一定)
M——噴嘴流量系數
H——燃氣壓力(Pa)
S——燃氣的相對密度(空氣＝1)
當爐前燃氣壓力下降，燃氣供給量不足時，Lg減小，u減小，則氣流速度Vp減小。根據燃氣燃燒的特性，Vp，值的大小直接影響火焰的長度與燃燒器的燃燒強度，燃燒強度又直接影響爐溫的高低。圖1為擴散式燃燒器噴賭氣流速度與燃燒火焰長度工況的變化關系。
從圖1可知，當V，增大時，因氧氣向焰面擴散的速度基本未變，這就使焰面的收縮點離噴口越來越遠、火焰長度不斷增加。這時、火焰的表面積增加、單位時衙內燃氣燃燒量增加，于是爐內燃燒強度增加。當氣流流速度進一步增加、氣體流動狀態由層流變為紊流時、紊流火焰雖變短，但由于燃氣與空氣的混合大大加強、燃燒過程得到強化、火焰表現為硬。
由氣流速度Vp與燃燒器提供的燃燒強度之間的關系也可用下式表示：
Q＝Fp·qp
而
H1 × Vp
qp=-----———10-6
(1十a'V0)
式中 qp——--火孔熱強度(Kw／mm2)
H1——--燃氣低熱值(KJ／N計)
a'———次空氣系數
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，燃燒器的燃燒強度隨燃氣出口流速Vp增加而增加。
通過以上分祈可知。爐前燃氣壓力降低，造成燃燒器出口氣流速度減小，使火焰變短，變軟，使燃燒熱強度降低。因此、爐前燃氣壓力下降是造成爐溫低的原因之一。
2．2空氣供應對爐溫的影響
空氣供給量的多少也會影響爐溫的高低。由燃氣燃燒反應必須具備的條件可知、燃氣燃燒需供給適量的氧氣。每標準立方煤氣按燃燒反應計量方程式完全燃燒所需的空氣量，稱為理論空氣需要量V0。燃氣與空氣混合燃燒時、由于存在不均勻性、因此燃氣完全燃燒所需實際空氣量為V、實際供給的空氣量V與理論空氣需要量V0之比稱為過剩空氣系數a，即a＝V／V0。在燃燒過程個。的值對燃燒設備的熱效率有著直接的影響。。過小，燃氣燃燒時的化學熱不能充
分發揮；a過大,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，結果使爐溫降低。爐子熱效率與過剩空氣系數、排煙溫度的關系可用圖2直觀表示。
由以上分析及圖2可知空氣供給量不足或過剩，會使爐體熱效率降低，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,一是爐前燃氣壓力低；二是燃氣燃燒時空氣供給量不合理。要提高爐溫，可通過調節爐前燃氣調壓器、提高爐前壓力，同時調節空氣供給量與之配合，使燃氣充分燃燒，增大燃燒強度，提高供給爐膛的熱量，從而提高爐堂的溫度來滿足生產工藝的要求。
4總結
在實際工作中、理論指導實踐是十分重要的、通過對焙燒爐前燃氣壓力的調節及空氣進入量的調配、圓滿地解決了焙燒爐火焰軟而短、爐溫低的問題。
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