自身预热式燃气烧嘴应用于台车炉的性能优势-北京诺玛特能源技术.PDFVIP

自身预热式燃气烧嘴应用于台车炉的性能优势 （采用陶瓷换热器） 前言：感谢最终用户、炉窑公司以及烧嘴制造商三方的精诚合作，本文参考新建台车式热处理炉的相关技术参数， 详 细阐述了自身预热式燃气烧嘴用于直接燃烧工艺的几种特性。相关经验可视工况在类似炉型上加以推广。 鉴于全球工业日益增长的能源需求，最终用户对热工设备的性能要求也在不断提升，主要 集中在以下三方面：燃气消耗量、温度分部均匀性以及炉内气氛稳定性。为此，炉窑公司协同 烧嘴制造商不懈努力，共同完善终端产品的功能特性。 参考炉型的相关技术参数： 炉型：台车式热处理炉 加热方式：直接加热 炉内有效空间：2300×1500×9700mm 炉温范围：500～1200℃ 温差：+/-5K 最大装载量：20000kg 烧嘴类型：自身预热式燃气烧嘴 烧嘴功率：160kW/ 支 烧嘴数量：共计18支 烧嘴总功率：2880kW 图1 台车炉 型号：HW65-2700-1200 烧嘴系统 直接加热时，安装于烧嘴上的烟气引射器把炉膛内的烟气通过烧嘴排烟管抽出。烟气引射 器作用于烧嘴烟气出口处，利用负压把炉膛内的烟气引出。烟气引射器所需的引射空气来自于 助燃空气支管路。 烧嘴内装有烟气导流管，导引烟气流经陶瓷换热器的外部，预热换热器内部的助燃空气， 最后经烧嘴引射器与空气混合并冷却后排出。烧嘴因助燃空气的预热，一方面提高了燃烧热效 率，另一方面降低了单位耗气量，由此达到节能减排的效果。 烧嘴关闭时，为防止炉膛内高温烟气回流至烧嘴，引射器上装有一个机械式烟气挡板或电 磁蝶阀，在烧嘴关闭时会自动关闭。 烧嘴自备独立点火腔，其高效的点火效果确保了烧嘴运行的安全稳定性。 标准配置烧嘴通常采用开/关运行模式。如有需要，进行相应配置后也可实现其他运行模式。 烧嘴出厂前均在工作炉温下进行了预调试，供货系统包括烧嘴、引射器（图2）、燃气/空 气支管路及电磁阀、烧嘴燃烧控制器等。烧嘴采用模块化设计，根据现场工况，各气体接口方 向可以进行90°的旋转。相应缩短了现场调试进程。 诺玛特自身预热式燃气烧嘴（陶瓷换热器）系列覆盖9kW-160kW 的不同功率输出。 图2 诺玛特自身预热式燃气烧嘴（陶瓷换热器） 直接加热 控制系统 如上所述，烧嘴助燃空气供应推荐使用可调速的风机。无论炉子是否为满负荷运行，烧嘴 均能获得相对稳定的助燃空气接口压力。 通过PLC程序控制将烧嘴启动信号传递给烧嘴燃烧控制器，后者将自动完成从打开空气/ 燃气电磁阀进行点火到火焰监测的整个程序。 操作人员的电脑通过加装特制的参数软件“NoxSoft”，可以在现场调试时更改除安全参数 以外的参数设定，例如：烧嘴最短的持续燃烧时间、烧嘴的关闭门槛等；如遇故障，也可借此 从控制器中读取故障的类型及代码，从而快速查找故障原因并及时清除，提高现场调试工作效 率。 图3为自身预热式燃气烧嘴用于直接加热情况下的系统示意图。 图3 带引射器的自身预热式燃气烧嘴 运行模式：开/关 炉内气氛 通常情况下多为含氧量2%～4%的弱氧化气氛。当只有少量烧嘴运行或短期内无烧嘴运行 时，应尽量避免过多空气进入炉膛，对应高温炉膛，不但会造成能量的多余消耗，而且徒增了 工件表面氧化皮的烧损，降低成品率。 炉子非满负荷运行时，炉内气氛的氧含量推荐值约低于 5%; 如炉温高于1200℃时，氧含 量推荐值约低于2% 。助燃空气供应方面，空气蝶阀的少量泄漏量除供应引射器外基本可以实 现完全关闭；烧嘴启动的吹扫空气量极少，烧嘴在一秒钟内即实现稳定燃烧，从而避免多余空 气进入炉膛，同时降低氮氧化物的排放。 炉膛压力 直接加热时，相对恒定的炉膛压力对炉子的热处理过程至关重要，通常情况下为微正压 （+0.1～+0.5mbar）控制。 过低的压力会加剧大量空气进入炉膛，形成“冷风槽”；过高的压力则会导致炉内高温烟 气从炉壳、炉门及台车接合的缝隙处外漏，损毁邻近的原件，增加设备的维护更换负担。 在相对恒定的炉膛压力前提下，启动自身预热式燃气烧嘴后，烟气即通过烧嘴引射器被吸 出炉膛，通过调整引射器空气流量可以相对调节炉膛压力。 加强炉壳、炉门及台车接合