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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?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(chǎn)，恢復(fù)生產(chǎn)前委托我司對焙燒爐的燃燒系統(tǒng)進行檢查維修。焙燒爐燃燒系統(tǒng)分為十個工作區(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^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、十個工作區(qū)中、有三個工作區(qū)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(chǎn)工藝要求：爐溫330℃、火焰硬、長2米、檢查中發(fā)現(xiàn)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(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(jié)構(gòu)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(tǒng)不正常工況產(chǎn)生的原因進行分析、從而找出解決問題的辦法。
2．2爐前燃?xì)鈮毫鹧婕盃t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)庖淇諝獾脑砑皠恿慷ɡ?連續(xù)性及能量守恒定律；當(dāng)爐前燃?xì)鈮毫档蜁r，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，ma減少，u減少。
Fp——火孔面積(當(dāng)燃燒器選定時Fp一定)
M——噴嘴流量系數(shù)
H——燃?xì)鈮毫?Pa)
S——燃?xì)獾南鄬γ芏?空氣＝1)
當(dāng)爐前燃?xì)鈮毫ο陆担細(xì)夤┙o量不足時，Lg減小，u減小，則氣流速度Vp減小。根據(jù)燃?xì)馊紵奶匦裕琕p，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(guān)系。
從圖1可知，當(dāng)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(yuǎn)、火焰長度不斷增加。這時、火焰的表面積增加、單位時衙內(nèi)燃?xì)馊紵吭黾樱谑菭t內(nèi)燃燒強度增加。當(dāng)氣流流速度進一步增加、氣體流動狀態(tài)由層流變?yōu)槲闪鲿r、紊流火焰雖變短，但由于燃?xì)馀c空氣的混合大大加強、燃燒過程得到強化、火焰表現(xiàn)為硬。
由氣流速度Vp與燃燒器提供的燃燒強度之間的關(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——--火孔熱強度(Kw／mm2)
H1——--燃?xì)獾蜔嶂?KJ／N計)
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，燃燒器的燃燒強度隨燃?xì)獬隹诹魉賄p增加而增加。
通過以上分祈可知。爐前燃?xì)鈮毫档停斐扇紵鞒隹跉饬魉俣葴p小，使火焰變短，變軟，使燃燒熱強度降低。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)對爐溫的影響
空氣供給量的多少也會影響爐溫的高低。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?xì)馀c空氣混合燃燒時、由于存在不均勻性、因此燃?xì)馔耆紵鑼嶋H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(shù)a，即a＝V／V0。在燃燒過程個。的值對燃燒設(shè)備的熱效率有著直接的影響。。過小，燃?xì)馊紵龝r的化學(xué)熱不能充
分發(fā)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(jié)果使?fàn)t溫降低。爐子熱效率與過剩空氣系數(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剩，會使?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,一是爐前燃?xì)鈮毫Φ停欢侨細(xì)馊紵龝r空氣供給量不合理。要提高爐溫，可通過調(diào)節(jié)爐前燃?xì)庹{(diào)壓器、提高爐前壓力，同時調(diào)節(jié)空氣供給量與之配合，使燃?xì)獬浞秩紵龃笕紵龔姸龋岣吖┙o爐膛的熱量，從而提高爐堂的溫度來滿足生產(chǎn)工藝的要求。
4總結(jié)
在實際工作中、理論指導(dǎo)實踐是十分重要的、通過對焙燒爐前燃?xì)鈮毫Φ恼{(diào)節(jié)及空氣進入量的調(diào)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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