天然气高速烧嘴
高速烧嘴的高温烟气在燃烧室内剧烈膨胀,燃烧室出口设有烟气缩口,所喷出的烟气速度非常高,喷出速度90~120m/s,最高喷出速度可达200~300m/s。由于喷射速度过高促使噪声急剧增高,从而限制了应用中选取的速度。高温烧嘴的喷出动量远远高于普通烧嘴。高速喷出的高温烟气可引射大量较低温度的天然气炉内烟气,形成强烈的烟气回流,起到搅拌作用,促使烟气喷射速度改变时,引射的回流烟气量也随之改变。通常回流烟气量在20~200倍范围内变化。
高速烧嘴可降低燃料消耗,使炉窑节能效果显著,由于燃烧效率高,节约燃料,通常情况下可降低产品燃料消耗15%~50%左右。炉内气体的强烈循环及搅拌效果好,燃烧室小,散热损失小,炉内气氛容易调节等因素,是燃料消耗量减少。与普通天然气炉相比较,便于控制和操作。其调节比通常达到1:15,远远高于普通烧嘴的调节比(1:10),且该烧嘴操作灵活,能实现自动化流水线生产。可以降低no的生成,由于燃烧过程中氧气的浓度可控制到最低,烟气在高温区域内停留时间短,高温高速烟气引射炉内较低温度的烟气后,本身迅速稀释而降低温度,炉内烟气与被加热物料的强烈换热,使烟气温度急速降低,因而抑制了no的生成。
设计生产高速烧嘴也是低no烧嘴。可减少烧嘴数目,应用普通烧嘴时,需采用数量较多的烧嘴来保证炉温均匀,而高速气流能够使炉温均匀,故可使烧嘴数量减少,便于自动控制。该烧嘴的缺点需要较高的燃气、空气压力。燃烧室要求特殊的耐高温、耐冲刷材料。
(2)天然气高速烧嘴的类型:
高速烧嘴可使用气体燃料和液体燃料。通常是采用气体燃料和轻质燃油,目的是为了便于组织燃烧和方便调节。根据高速烧嘴的用途进行划分,一般可分为两种类型:高速不调温烧嘴。主要用于快速加热,这种烧嘴不供二次空气,过剩空气系数变动范围不大,燃烧气体的温度调节范围小。‚高速调温烧嘴,该烧嘴通常用于热处理和干燥炉,且大多数带有二次风,过剩空气系数变化幅度很大,通常在1~50之间,燃烧气体的温度调节范围也很大,容积内的热强度达到4600~630×106kj(m3▪h)。
高速烧嘴按燃气和空气的混合方式可分为:煤气空气非预混式和煤气空气预混式烧嘴。前者为煤气与空气分别地送入烧嘴内混合燃烧。后者为煤气与空气预先在混合器内混合,然后进入燃烧室内燃烧。预混式高速烧嘴的调节范围小,且它不能低于某一流量,否则会出现回火现象。非预混式不受此点限制,可以供给与热空气按燃烧室的结构型式分为带有陶瓷燃烧室(碳化硅烧嘴)和带金属空冷燃烧室(耐高温不锈钢燃烧管)两种。
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