天然氣燒嘴應用在工業(yè)窯爐中,以低壓高速燒嘴為主,這種燃氣燒嘴的特點是,燒嘴前燃氣壓力在1000Pa—5000Pa之間,空氣壓力在2000Pa—6000Pa之間,實現(xiàn)高速燃燒,空氣過剩系數(shù)為1.02—1.15。
低壓高速燒嘴燃氣經(jīng)旋風片的狹縫流出,空氣與天然氣呈90度角相遇,由于空氣流與燃氣流速比為1.5,所以空氣對燃氣具有引射作用,促使二者強烈混合,混合氣體經(jīng)燒嘴口進入圓柱形火道燃燒。火焰的穩(wěn)定是依靠穩(wěn)焰盤和高溫煙氣與火道壁面再循環(huán)實現(xiàn)的,煙氣離開火道時速度可達每秒100米作用。
天然氣高速燒嘴與普通燒嘴相比有一下特點:
優(yōu)點:
- 煙氣在火道內(nèi)劇烈膨脹以及火道口設有煙氣噴口,煙氣噴出速度非常高。
- 爐內(nèi)氣氛容易調節(jié)成還原或氧化性,可在較高過剩系數(shù)下工作。
- 可調節(jié)比大,調節(jié)比可達1:10.
- 可以使用高溫預熱空氣。
缺點:
- 需要較高的空氣壓力,需要助燃風機,耗電量大。
- 工作噪音大
平焰燒嘴與傳統(tǒng)的直焰燒嘴不同,它噴出的不是直焰,而是緊貼爐墻或是爐頂向四周均勻伸展的圓盤形薄層火焰。利用旋轉氣流通過擴張形火道便可形成平展氣流,燃氣在平展氣流中燃燒便得到平焰火焰。
平焰火焰具有下列主要優(yōu)點:
- 加熱均勻,防止局部過熱。由于氣流旋轉造成平焰中心有一回流區(qū),起到穩(wěn)定火焰和攪拌火焰的作用,故溫度均勻,加熱均勻。
- 爐子升溫及物料加熱速度快。由于火焰及煙氣緊貼爐壁擴展,對爐壁加熱強烈,因此,平焰爐壁溫度比直焰爐升高的快,從而提高了物料的加熱速度,提高了爐子的產(chǎn)量。
- 爐子壓力均勻。平焰爐子的負壓區(qū)在火焰中心處,沿爐壁四周為正壓區(qū),爐子壓力分布均勻,防止冷風吸入。
- 節(jié)約燃氣。平焰距離受熱工件的距離比直焰一般小的多,故加熱快,節(jié)約用氣。
但平焰燒嘴也有部分缺點:
- 平焰燒嘴的制作、安裝要求高,在工業(yè)爐上布置方位受到限制,燒嘴的負荷不能太大。
- 平焰燒嘴主要用在鋼鐵及機械的加熱爐上,以鍛造爐及退火爐較多。
對于平焰燒嘴,以強制配風旋流式為例,給大家簡單描述一下。旋流式平焰燒嘴以旋風片及擴散型的燒嘴磚組成。在燃氣燃燒之前,燃氣與空氣不預先混合,屬于擴散式燃燒(燃氣燃燒分類可咨詢致誠熱能)。燃燒所需要的全部空氣均由助燃風機(風機選型要適當,過大過小都將影響平焰效果)一次提供。平展的氣流是由旋風片產(chǎn)生的旋轉氣流和氣流在擴散型的燒嘴磚的附壁效應下形成的。,火焰的直徑和厚度與旋流的強度和火道的張角有關。