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煤氣燒嘴分有焰燒嘴和無焰燒嘴兩類。有焰燒嘴的特點是:煤氣與助燃空氣在燒嘴內部只進行部分混合或不進行混合,噴到爐內后再邊混合邊燃燒,火焰較長并有明顯的輪廓,如低壓煤氣燒嘴、平焰燒嘴、自身預熱燒嘴等。無焰燒嘴的特點是:煤氣與空氣在燒嘴內部即已達到完全混合,混合氣噴出燒嘴后能立即著火燃燒,火焰很短且無明顯輪廓,如高壓噴射式燒嘴。
平焰燒嘴的特點是燃料與助燃空氣以強烈的旋轉運動噴出燒嘴,并沿垂直于燒嘴中心的爐壁(或爐墻)展開,在緊靠爐壁表面的一層空間內完全燃盡,形成圓盤形平火焰,能在相當大的平面內造成均勻的溫度場,而且火焰黑度大,可實現均勻加熱、快速加熱,而取得一定的節能效果。
平焰燒嘴有鼓風式煤氣平焰燒嘴和引射式煤氣平焰燒嘴。
高速燒嘴的基本原理是:燃料在燃燒室內即實現完全燃燒。由于燃燒室是密閉的,并保持足夠的正壓力,使高溫燃燒產物以高速噴出,因而強化了對流傳熱,促進爐內氣流循環,均勻了記溫。如果增大一、二次風的過剩量,還可以調節出口氣體的溫度,使之接近于工件的加熱溫度,防止工件過燒,保證加熱質量,這種燒嘴又稱高速調溫燒嘴。
我國天然氣和煤制氣(原料為煤)資源豐富,且屬于潔凈能源,顧有著良好的社會經濟效益。燃氣燃燒機符合我國產業政策,市場前景很好,大有發展前途。然而在燃氣燃燒機研制設計中,燃氣特性—易燃、易爆及毒性,控制的首要問題。下面介紹一下燃氣燃燒機的控制要求 :
根據燃氣在爐膛內的燃燒特性,對其控制要求內容主要有預吹風、自動點火、燃燒狀態監控、點不著火的保護、熄火的保護、燃氣壓力高低限保護、空氣壓力不足保護、斷電保護、燃氣泄漏事故的措施等。
預吹風:燃燒機在點火前,必須有一段時間的預吹風,把爐膛與煙道中余氣吹除或稀釋。因為燃燒機工作爐膛內不可避免地有余留的燃氣,若未進行預吹風而點火,有發生爆炸的危險.必須把余氣吹除干凈或稀釋,保證燃氣濃度不在爆炸極限內。預吹風時間與爐膛結構及吹風量有關一般設置為15-60秒
自動點火:燃氣燃燒機宜采用電火花點火,便于實現自動控制。可用高壓點火變壓器產生電弧點火,要求其輸出能量為:電壓≥3. 5K V、電流≥15mA , 點火時間一般為:2~5秒。
鍋筒內部裝置包括汽水分離和蒸汽清洗裝置、給水分配管、排污和加藥設備等。其中汽水分離裝置的作用是將從水冷壁來的飽和蒸汽與水分離開來,并盡量減少蒸汽中攜帶的細小水滴。中、低壓鍋爐常用擋板和縫隙擋板作為粗分離元件;中壓以上的鍋爐除廣泛采用多種型式的旋風分離器進行粗分離外,還用百頁窗、鋼絲網或均汽板等進行進一步分離。鍋筒上還裝有水位表、閥等監測和保護設施。
為了考核性能和改進設計,鍋爐常要經過熱平衡試驗。直接從有效利用能量來計算鍋爐熱效率的方法叫正平衡,從各種熱損失來反算效率的方法叫反平衡。考慮鍋爐房的實際效益時,不僅要看鍋爐熱效率,還要計及鍋爐輔機所消耗的能量。
單位質量或單位容積的燃料完全燃燒時,按化學反應計算出的空氣需求量稱為理論空氣量。為了使燃料在爐膛內有更多的機會與氧氣接觸而燃燒,實際送入爐內的空氣量總要大于理論空氣量。雖然多送入空氣可以減少不完全燃燒熱損失,但排煙熱損失會增大,還會加劇硫氧化物腐蝕和氮氧化物生成。因此應設法改進燃燒技術,爭取以盡量小的過量空氣系數使爐膛內燃燒完全。
鍋爐煙氣中所含粉塵(包括飛灰和炭黑)、硫和氮的氧化物都是污染大氣的物質,未經凈化時其排放指標可達到環境保護規定指標的幾倍到數十倍。控制這些物質排放的措施有燃燒前處理、改進燃燒技術、除塵、脫硫和脫硝等。借助高煙囪只能降低煙囪附近地區大氣中污染物的濃度。
煙氣除塵所使用的作用力有重力、離心力、慣性力附著力以及聲波、靜電等。對粗顆粒一般采用重力沉降和慣性力的分離,在較高容量下常采用離心力分離除塵靜電除塵器和布袋過濾器具有較高的除塵效率。濕式和文氏—水膜除塵器中水滴水膜能粘附飛灰,除塵效率很高還能吸收氣態污染物。
二十世紀50年代以來,人們努力發展灰渣綜合利用,化害為利。如用灰渣制造水泥、磚和混凝土骨料等建筑材料。70年代起又從粉煤灰中提取空心珠,作為耐火保溫等材料。
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