糧食干燥機熱風爐的燃燒裝置的基本用途,是在爐子中合理組織煤氣燃燒過程,實現最高燃燒溫度,把火焰的最高溫度組織在熱風爐拱頂。熱風爐的燃燒裝置包括燃燒器、燃燒室、燃燒閘閥等,關鍵是燃燒器。最早使用的是金屬套筒式或柵格式燃燒器,因其燃燒質量差,而且產生脈動,現己淘汰
(1)陶瓷燃燒器的結構類型
目前糧食干燥機使用的陶瓷燃燒器種類繁多,按燃燒方法可分為3種:有焰燃燒器、無焰燃燒器及半焰燃燒器。
1、有焰燃燒器的典型結構是套筒式陶瓷燃燒器和矩形陶瓷燃燒器。這種燃燒器的特點是:空氣和煤氣在燃燒器內有各自的通路,中心斷面是圓形或矩形的,出口后形成粗大流股,氣體在中心通道流動時,阻力損失很小。環道斷面是圓環形或矩環形,氣體出口前被分割成多個小流股,且以一定的角度流出與中心流股相交、混合。煤氣、空氣在出口后進一步混合,然后著火、燃燒。
這種燃燒器的優點是:結構簡單,容易砌筑,對燃燒室掉磚、掉物不敏感,阻力損失小、強制燃燒時燃燒器上表面看不到火焰形狀,屬懸峰火焰。不足之處是燃燒溫度比無焰燃燒器低,火焰長,有時燃燒不完全。
2、糧食干燥機無焰燃燒器的典型結構為柵格式陶瓷燃燒器。煤氣、空氣在燃燒器上部開始混合,在出口處已充分混合?;旌蠚怏w以眾多小流股從上表面流出,在燃燒室中著火、燃燒。
它的優點是:燃燒火焰短、燃燒穩定,空氣消耗系數低,理論燃燒溫度高,燃燒能力大。它的不足是:結構復雜,不易砌筑,對燃燒室掉磚、掉物敏感。
3、糧食干燥機半焰燃燒器。中心通道走煤氣,為使出口處煤氣均勻分布,在煤氣入口的對面處,安裝氣體阻流板??諝庾攮h道,進入環道后,經中心通道和環道隔墻上的多個矩形孔噴出,在燃燒器中心通道內開始混合,由于矩形孔到出口斷面的距離較短,煤氣、空氣沒充分混合,進燃燒室后繼續混合。這種結構的陶瓷燃燒器高徑比較小,它結構簡單,硇筑方便。三孔陶瓷燃燒器也屬于半焰燃燒器。它的中心通道走高熱值煤氣(如焦爐煤氣\中間環道走空氣,外環走高爐煤氣,在燃燒器出口前少部分煤氣、空氣已混合。它的特點是燃燒能力大,燃燒穩定。但結構復雜,而且在閥門等設備安全保證方面要求嚴格。
(2)糧食干燥機陶瓷燃燒器材質
送風期陶瓷燃燒器上表面溫度略低于風溫;燃燒期稍高于空、煤氣人燃燒器前溫度,因此,在一個周期里燃燒器上部溫差很大,特別是在換爐瞬間,燃燒器上部溫升(或降〕特別迅速。為了保證燃燒器砌筑體的氣密性、整體性和使用壽命,要求耐火材料的線膨脹系數小、抗蠕變性好。20世紀80年代以前,我國陶瓷燃燒器幾乎都用高鋁質磷酸耐熱混凝土或礬土耐熱混凝土預制件,經20多年糧食干燥機生產實踐,這種材質對中、小高爐熱風爐和風溫1100冗左右的陶瓷燃燒器是適用的。在使用高鋁質磷酸鹽耐熱混凝土時,砲筑前應烘烤到6001左右,以防止在安裝和使用中預制體開裂。進入90年代以后,由于熱風爐大型化和高風溫的要求,現在多釆用高鋁堇青石耐火材料。少數陶瓷燃燒器開拓用莫來石堇青石材料,陶瓷燃燒器下部,除少數用硅線石材料外,幾乎都用高鋁或黏土耐火材料。
(3)糧食干燥機對陶瓷燃燒器的應用
糧食干燥機高爐熱風爐大部分采用套筒式陶瓷燃燒器。如鞍鋼煉鐵廠,有70%的熱風爐用套筒式陶瓷燃燒器,最長的壽命已達20年。熱風爐自身預熱技術的限制環節是陶瓷燃燒器的壽命。鞍山鋼院和鞍鋼煉鐵廠經3年多的合作,在陶瓷燃燒器熱態模擬試驗研究中,找到影響燒高爐煤氣,空氣預熱溫度較高時,燃燒震動的原因,并成功地解決了這個問題,根據試驗結果設計的燃燒器,已在10號高爐熱風爐上使用6年多,運行狀況良好、無震動。由陶瓷燃燒器熱態模擬試驗和實際熱風爐目視,得知火焰長度是燃燒器直徑的8-11倍,空、煤氣預熱溫度高時取下限,不預熱時取上限。
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