德耐克工业常用烧嘴的类型及特点.doc

德耐克工业常用燃气烧嘴的类型及特点简介：公司名称：佛山市德耐克热能技术有限公司电 话 址：燃气烧嘴的分类一、按燃烧方式分类1.1 非预混式烧嘴非预混式烧嘴又称为长焰烧嘴。它的燃烧方式是煤气与空气不预先混合，而是分别送入燃烧室或窑内进行混合燃烧。它的特点是：（1）结构简单、燃烧稳定不发生回火（2）煤气与空气压力要求低：80mm150mm 水柱即可（3）煤气与空气可预热到较高温度（4）煤气与空气混合较差，火焰较长，需较长的燃烧空间（5）为使煤气充分燃烧，必须提供较多的助燃空气1.2 半预混式烧嘴半预混式烧嘴又称短焰烧嘴。它的燃烧特征是煤气与空气分别进入混合室或预燃室进行预混，然后以一定的速度喷入窑内或燃烧室或窑内进行完全的混合和燃烧。它的特点是：（1）通过改变煤气和空气的配比可灵活的调节火焰长度（2）基本上不存在回火现象（3）可根据工艺要求控制气氛1.3 全预混式烧嘴全预混式烧嘴又称无焰烧嘴。它的特征是：煤气与空气预先在烧嘴内部混合，然后再进入窑内或燃烧室内燃烧。燃烧火焰短而透明，无明显轮廓。它的特别是：（1）空气过剩系数小（2）燃烧强度高（3）煤气要保持较高的压力，以防回火（4）煤气与空气预热温度不宜超过400二、 按焰气从烧嘴的喷出速度分类2.1 低速烧嘴低速烧嘴的焰气喷出速度一般小于30m/s2.2 中速烧嘴中速烧嘴的焰气喷出速度一般在3070m/s2.3 高速烧嘴高速烧嘴的焰气喷出速度一般大于90m/s三、高速等温烧嘴高速等温烧嘴的基本原理是单活塞发动机原理，大部分燃料过程在燃烧室内完成、燃料气体具有相当大的压力，在这个过程中产生的膨胀使气体以很高的速度喷出，从而实现改善宽断面窑炉温度均匀性的目的。四、调温烧嘴调温烧嘴的原理是二次空气式调温。主要用于间歇式窑炉适应某些产品的升温要求，如某高铝电瓷要求150保温10 小时，普通烧嘴的流量调节比很难达到这种要求，而采用调温烧嘴，焰气经加入二次空气调温后，烧嘴砖出口温度最低，可控制到80，顺利地达到了工艺要求。五、脉冲烧嘴脉冲烧嘴的焰气喷出速度一般在于90-150m/s。在大容积梭式窑、宽断面隧道窑中，采用高速等温烧嘴可以较好地解决窑内温差，但是由于高速等温烧嘴喷出的高速焰气对窑内气体产生抽吸作用，使窑内气体运动形成涡流，而涡流中心比较静止，所以温差现象仍然存在。脉冲烧嘴在控制窑内温度场、气氛场的均匀性和稳定性方面具有更好的效果。脉冲烧嘴需和脉冲控制系统配合使用，通过脉冲控制系统调整烧嘴火焰的喷出功率，使其按一定周期变化，当一个烧嘴的喷出功率达到最大时，另一个达到最小时，来加剧气流流动，消除局部热点，从而改善窑内温度场、气氛场的均匀性和稳定性。脉冲烧嘴由于风气配比方式是采用空燃比例调节阀配比，比例合适，所以能更有效地节约能源，由于采用双电极，自动控制程度比较高。这种脉冲燃烧方式是目前最先进、最节能的烧成方式。高速等温烧嘴的构造它的基本原理是单活塞喷气发动机的原理由于大部分燃烧过程在烧嘴内全部完成，燃烧气体具有相当高的压力在这个过程中产生的膨胀能，使气体以很高的动量从烧嘴的喷口喷出1、柴油及煤油A、柴油用作清洁燃料其优点是：运输及贮存比较简便，设备投资少，热值高而稳定，粘度较小，较易雾化，发热温度高达20802100。缺点是：价格高，凝点较高的柴油在较冷的环境中使用时需要加热。在选用柴油时应注意其含硫量，如含硫量过高，将会影响陶瓷产品品质并腐蚀设备及管道、污染环境。B、煤油用作清洁燃料其优点是：低位热值比轻柴油稍高约42.843.5MJ/kg。它是清洁燃料中的上品，不凝固，粘度比轻柴油更小，更易雾化。 缺点是：闪点不低于40，否则使用不安全，另外价格太高。2、天然气及液化石油气A、天然气作为燃料其燃烧特性如下：（1）因其主要成分为甲烷，所以燃烧特性取决于甲烷。甲烷与空气混合物的着火浓度范围很窄，在5%15%。因此，在燃烧过程中对缺氧很敏感，同时也减少了回火的危险性。（2）甲烷的火焰传播速度很小。其常温、常压下最大可见火焰传播速度不到1.0m/s。因而燃烧较为缓慢。天燃气属于低火焰传播速度的燃气。比较容易发生脱水。（3）天燃气的发热温度约20002040，对于各种陶瓷产品几乎都可满足要求的烧成温度，即使用常温空气。 （4）天燃气与空气混合良好时其火焰黑度很小，为液化石油气的二分之一弱，比液体燃料的黑度更低得多。然而对于现代陶瓷窑炉来说，火焰辐射传热不占重要地位。一般都使用高速烧嘴，为无焰燃烧，几乎没有火焰。（5）天燃气的理论空气量大，约为7.811.2Nm3/Nm3，因此对烧嘴混合性能要求高，也就是说1Nm3，天然气要能很好地与多于7.811.2Nm3的空气混合。（6）天燃气的碳/氢质量比（3.03.2）比液体燃料（6.07.4）或固体燃料（1030）低得多。因此燃烧产物中含H2O较多。B、液化石油气作为燃料有如下几个特点：（1）热值很高，是气体燃料中最高的。（2）理论空气量高达2430Nm3/Nm3，因此，助燃空气与之混合完全比天燃气更为困难。可以用空气或烟气先冲稀液化石油气，然后使用。但用空气稀释时，不得在着火浓度范围内以防爆炸。通常规定液化石油气体积浓度必须高于着火浓度范围上限的1.5倍。（3）火焰传播速度低，燃烧缓慢，但较天燃气快一些。（4）纯净。一般含硫少，是烧制高档陶瓷产品的优质燃料。（5）密度较大，约为同温度及压力下的空气的1.52.0倍，泄漏时往下沉，易与空气混合达到着火浓度范围内，遇火发生爆炸。 （6）一般液化石油气蒸气压较高。在37.8时约为0.91.5Mpa。这作为气体燃料是有利的。但在使用中必须要求气化站减压阀良好，以保证安全。3、焦炉煤气、水煤气及发生炉煤气焦炉煤气、水煤气及发生炉煤气这些人造气体燃料是由煤炭气化制成，又统称为煤制气。A、焦炉煤气焦炉煤气的平均组成为：H2 46%61% CO 4.0%8.5% CH4 21%30% CmHn 1.5%3.0%CO2 1.0%4.0% N2 3.6%26% O2 0.3%1.7%干煤气的低热值为13.219.2MJ/Nm3，属于中热值燃气，其发热温度高约为21002130。由于含氢高，故火焰传播速度比天然气和液化石油气大，其常温、常压下最大火焰传播速度约为1.5m/s。焦炉煤气的着火范围也较大，下限约为6%，上限约为31%。焦炉煤气能够满足现代陶瓷窑炉各种烧成温度的要求，而且燃烧快，不易脱水，但回火的爆炸危险较大一些。B、水煤气水煤气是将水蒸气与赤热焦炭中的碳产生下列反应而生成的燃气H2O+C=CO+H2 2H2O+C=CO2+2H2 生成的CO、CO2又产生下列反应 CO+H2O=CO2+H2 CO2+C=2CO由反应式可以看出，水蒸气被碳还原后生成的CO和H2的分子数是相等的，因此，水煤气的理论组成是：CO 50% ，H2 50%，理论低热值是11.78MJ/Nm3，水煤气也属中热值燃气，其发热温度高达2200左右。C、发生炉煤气 我国在现阶段，常压固定床发生炉冷煤气很适合陶瓷窑炉使用，因为这种煤制气虽然属于低热值燃气，但对于一般烧成温度不太高的陶瓷产品烧成，还是完全能够满足的。常压固定床发生炉煤气属于低热值燃气，冷煤气热值一般在4.497.62MJ/Nm3范围内，其发热温度为16501750，如果取空气系数为1.10，高温系数取0.83，则可得到助燃空气温度与实际燃烧温度之间的关系，对烧成温度为1280的陶瓷产品来说，实际燃烧温度约高于烧成温度50100，约为1350，当使用热值为5.70MJ/Nm3的冷煤气，助燃空气只需要常温即可。如烧成温度13001350，实际燃烧温度需要达到约1400，则助燃空气温度需要200左右，这对于一般隧道窑，辊道窑及带有换热器的间歇窑炉是不难做到的。对于烧成温度较低的11001200陶瓷产品，更可以使用发生炉煤气。火焰传播速度flame propagation velocity 指火焰前锋沿其法线方向相对于未燃可燃混合气的推进速度。火焰传播速度表征了进行燃烧过程的火焰前锋在空间的移动速度，是研究火焰稳定性的重要数据之一。其值高低取决于可燃混合气本身的性质、压力、温度、过量空气系数、可燃混合气流动状况(层流或湍流)以及周围散热条件等。当压力和温度升高、过量空气系数接近于1，或流动状况为湍流时，都有助于提高火焰传播速度。火焰传播速度实质上表示了单位时间内在火焰前锋单位面积上所烧掉的可燃混合气数量。为了提高燃烧设备的燃烧热强度(以减小燃烧设备的尺寸)，必须尽可能提高火焰传播速度。表为某些碳氢燃料与空气形成的混合气在层流状态下的火焰传播速度。燃料品种可达到的最高火焰传播速度，cms氢乙炔甲烷乙烯丙烯苯31517033.868.343.840.7隧道窑炉温自动控制总体积Vb多孔体中固体材料、开口气孔及闭口气孔的体积总和cm3体积密度Db多孔体材料的质量与其总体积之比值g/cm3真密度Dt多孔体材料的质量与其真体积之比值g/cm3真体积Vt多孔体中固体材料的体积cm3开口气孔-浸渍时能被液体填充的气孔-闭口气孔-浸渍时不能被液体填充的气孔-显气孔率Pa多孔体中所有开口气孔的体积与其总体积之比值吸水率Wa多孔体中所有开口气孔所吸收的水的质量与其干燥材料的质量之比值闭口气孔率Pc多孔体中所有闭口气孔的体积与其总体积之比值真气孔率Pt显气孔率与闭口气孔率的总和大气科学科技期刊论文中的物理量及其计量单位的使用(续)三、量的单位符号（1）中文符号 组合单位的中文符号由各单位简称组合而成，如：熵：焦/开，不能写成焦每开或焦耳/开尔文；相乘组合单位符号之间加圆点“”，如：力矩：牛米；相除组合单位有“/”和“”两种形式，如：风速：米/秒或米秒-1；组合单位的“/”不能多于1个。（2）国际符号 单位符号一律采用正体；一般单位符号为小写，只有源于人名的单位，符号的首写字母大写；相乘的组合单位符号有两种表示方法，如：普朗克常数：Js或Js；相除的组合单位符号有3种表示法，如：比湿单位：g/kg，gkg-1，gkg-1；分子为1的组合单位符号采用负数幂形式，如：线性系数单位：k-1；分母有2个以上单位表5 土地面积的法定单位及其使用场合名称中文符号国际符号换算关系大致使用场合平方公里千米2km21km2=106m2国家版图，地区疆域公顷公顷hm21hm2=104m2=15亩耕地、林地、草地面积平方米米2m2建筑面积，宅基地面积表6 常见的废弃单位及换算系数单位名称符号换算系数单位名称符号换算系数微（米）1=1m转每分*rpm1rpm=1r/min费密Fermi1Fermi=10-15m =1fm尔格erg1erg=10-7J达因dyn1dyn=10-5N卡cal1cal=4.186 8J千克力kgf1kgf=9.806 65 N大卡kcal1kcal4.186 8kJ吨力tf1tf=9.806 65kN度（电能）1度=1kWh标准大气压atm1atm=101.325kPa米制马力1马力=735.499W工程大气压at1at=9.806 65104Pa英马力hp1hp=745.7W托Torr1Torr=133.322Pa奥斯特Oe1Oe79.578A/m毫米汞柱mmHg1mmHg=133.322Pa高斯Gs1Gs10-4T毫米水柱mmH2O1mmH2O=9.806 65Pa麦克斯韦Mx1Mx10-8Wb西西cc1cc=1mL体积克分M1M=1mol/L=1kmol/m3道尔顿D1D=1u子浓度N1N=(1mol/L)Z(离子电荷数)开氏度K1K=1K当量浓度*“转每分”仍为法定单位“r/min”的名称时，整个分母加圆括号，如：热导率：W/(mk)平面角单位在组合单位中采用（），（），（），形式，如：（）/min。（3）科技期刊中停止使用的单位 所有市制单位，特别需要指出的是亩，在1992年1月已停止使用。有关土地面积的法定单位见表5。除公斤、公里、公顷以外，所有“公”字头单位停止使用，如：公尺、公分、公升等。某些英制单位，如英尺、英寸不能写作呎、吋。表6给出常见的废弃单位及换算系数。四、大气科学常用物理量（斜体）及法定单位符号（正体）温度：T/，气压：p/hPa，相对湿度：RH/%，风速：u，v/(m?/FONTs-1)，位势高度：gpm，dagpm，比湿：gkg-1，能见度