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 排烟系统实际供给燃料燃烧的理论与应用

排烟系统实际供给燃料燃烧的理论与应用

实际供给燃料燃烧的空气与理论空气量的比值叫做过剩空气系数。比如1公斤燃料从理论上计算需要14.3公斤空气正好完全燃烧,而实际供给的空气量是过剰空气系数就是在保证燃烧完全的前提下,使炉子在低而稳定的过剩空气系数下操作是有利的。过剩空气系数过小会造成燃烧不完全而浪费燃料;过剩空气系数过大,进入炉膛的空气量大,炉膛温度下降,影响传热效率,同时,也增加了烟气量。此外,烟气中的氧气较多,会使炉管表面氧化加剧,缩短炉管寿命。过剩空气系数通常取1.1~1.5左右。


梅花形无焰火嘴炉墙系统加热炉炉壁是由外部的保护层、中间的保温层和内部的耐火层三部分所组成。保护层用钢板制造。保温层用保温砖和红砖砌成。耐火层用轻质绝热材料做的耐火砖砌成。按照炉墙砌筑方法可分承重式炉墙和挂砖式炉墙。前者与普通建筑墙壁相似,自身承受全部重量,如有的圆筒炉就采用承重式炉墙。后者是将耐火砖砌在挂砖架上,炉墙重量由挂砖的钢架承受,如立式炉常采用挂砖式炉墙。无焰炉的辐射墙可全部由无焰燃烧器组成,或由间隔排列的无焰燃烧器与挂砖墙组成,无焰燃烧器与砖墙之间有绝热材料。炉子各个系统的载荷主要是靠炉架支撑,所以炉架采用钢结构,以保证操作的安全可靠和经久耐用。排烟系统由于箱式炉的烟气在对流室是自上而下流动的,所以需有烟道和另立烟囱。立式炉、圆筒炉和无焰炉的烟气在对流室是自下而上的流动,烟气受阻力小,所以烟囱较小可设于对流室上部。炉内烟气比外界空气的温度高、重度小。
沿着烟囱上升排入大气中,同时使空气自然流入炉膛内。烟囱的抽力大小和烟气与外界空气温度之差,以及烟囱高度有关。烟气与外界空气温差越高,则烟囱的抽力就越大。为了保证烟囱有适当的抽力,烟囱的直径和高度需根据烟气量、烟气平均温度和烟气的流速等数值进行计算。在烟囱内加设挡板,调节挡板开度就可控制一定的抽力,保证炉膛内最合适的负压。一般要求炉膛内保持负压2~3毫米水柱,在打开看火门观察炉膛时,火焰不会外扑,确保操作安全。如采用强制送风,炉内负压不超过5毫米水柱时,可以不装挡板。老式的烟囱挡板多为单轴式,现多采用多轴式,多轴式挡板较单轴档板灵活好用,不易损坏变形,便于操作。烟囱挡板调节系统由调节机构、滑轮、转轮及烟囱挡板等部件组成,由钢线绳和链条传动。调节机构由手摇卷扬机、开关指示部件及链轮组成,装在地面上,滑轮安装在炉体和烟囱上以固定钢丝绳及滑动用。转轮安装在烟囱挡板轴上,带动烟囱挡板开闭。烟囱挡板多装在烟囱底部。另一种烟囱挡板调节系统是烟囱挡板与气动执行机构相联接,通过仪表而自动调节和开关的。看火门:观看炉膛内所有喷嘴的整个火焰及观看辐射管、底排遮蔽管的受热状况,管壁被氧化情况,炉管的弯曲程度等。
炉管表面热强度越高,在一定的热负荷下所用的炉管就越少,炉子的尺寸可减小,投资可降低,所以要尽可能地提高炉管的表面热强度。但炉管表面热强度不能无限制地提高,因为: ①炉管表面热强度增加,管壁温度也会增加,靠近管壁处的油品就会因过热裂解而结焦附在管壁上,增加了传热阻力,又使管壁温度进一步增加,结焦不断增厚,如此恶性循环,严重时可烧坏炉管。所以要根据油品性质的不同控制合适的炉管表面热强度。加大管内油品流速,就不容易结焦,炉管表面热强度可适当高些。在检修时,须对炉管进行清焦处理。清焦的方法主要有空气-蒸汽烧焦法和机械清焦法。 ②加热炉炉膛内,各部分炉管的表面热强度是不同的,因为炉管距火焰的距离不同及炉管自身面向火焰面或背向火焰面等都会造成炉管受热不均。这样,局部的炉管表面热强度会大于全炉平均热强度,为防止局部过热,不得不降低全炉平均热强度,尽管这是不经济的。所以保证炉管受热均匀,提高全炉平均热强度,对延长炉管使用寿命是很重要的。


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