热处理设备课件热处理燃料炉部分

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1、热处理车间设备与设计任慧平孙昊内蒙古科技大学材料与冶金学院热处理燃料炉大纲要求的内容概述了解燃料炉的一般知识燃料及燃烧计算掌握炉型的选择和炉体尺寸的确定办法和计算燃料燃烧装置了解几种燃烧装置的燃料炉的炉体结构设计了解一般的设计过程炉子燃料消耗量的确定了解炉子燃料消耗量的确定概述分类固体燃料炉液体燃料炉气体燃料炉概述特点结构复杂节省能源生产成本低工作环境差不利于环保燃料及燃烧计算燃料的类型及选择固体燃料——煤热处理燃料炉对煤的要求：低发热Qd≥23000KJ/Kg，挥发分V≥20%，灰分A＜15%~2

2、0%，含硫量＜1%，水分A＜6%~8%，灰熔化点t＞1200℃，不粘结或弱粘结性。煤工业分析：水分M、灰分A、挥发分V和固定碳的C(发热量和全硫分测定)组化学分析:碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮成（N）、硫（S）五种元素含量的测量液体燃料主要包括：重油、渣油、重柴油、轻柴油液体燃料的性质：(1)密度，(2)粘度,(3)闪点和着火温度，(4)元素成分，(5)凝点，(6)灰分和水分，(7)比热容、热导率和熔化潜热气体燃料煤气：可燃气体CO,H2,CH4,CnHm和H2S;组成：不可燃气体CO2和N2;助

3、燃气体O2天然气：CH4高炉煤气和焦炉煤气：发生炉煤气：城市煤气：焦炉煤气、混合发生煤气、油煤气气体燃料燃料的发热量高发热量：低发热量：标准燃料：将发热量Qd=29260kJ/kg的燃料称做标准燃料。燃料燃烧的计算计算内容a空气需要量b燃烧产物成分、数量和重度c燃烧温度空气过剩系数燃料燃烧的计算空气过剩系数n值的影响因素燃料种类燃烧装置的构造燃料的准备燃料燃烧的计算分析计算发进行燃烧计算假定项：摩尔体积在标态下为22.4×10-3m3/mol。摩尔质量均取整数。以标准状态下的体积进行计算空气中O2、N

4、2体积含量为21%和79%不考虑CO2和H2O分解燃料燃烧的计算例：已知发生炉煤气的供用成分为CO-29%,H2-15%,CH4-3%,C2H4-0.6%,O2-0.2%,N2-42%,CO2-7.5%,H2O-2.7%.求当n=1.1时的空气需要量Ln，燃烧产物量Vn燃烧产物成分和燃烧产物重度。1）单位燃料空气需要量燃料燃烧的计算2）单位燃料的燃烧产物量3）燃烧产物的成分CO2-17.5,HO2-10.7,N2-70.6,O2-1.24)燃烧产物的密度ρ0和重度γ0的第十二次课完燃料燃烧的装置一、烧

5、嘴1、煤气的燃烧特点三混合阶段：混合速度燃烧速度阶活化阶段：将气体加热到着火温度段燃烧反应阶段：形成焰面2、煤气烧嘴无焰烧嘴有焰烧嘴高速烧嘴燃料燃烧的装置燃烧现象（回火与脱火）回火定义：当喷出速度小于火焰传播速度时，火焰将传播到烧嘴内，造成“回火”现象。现象：这时烧嘴被烧红和发生爆音。原因：大部分是由于煤气压力不足或烧嘴被堵塞，使混合气体喷出速度下降所造成的脱火燃料燃烧的装置定义：当喷出速度大于火焰传播速度时，火焰将离开喷头，造成“脱火”现象。现象：燃烧不稳定，严重时则熄火。原因：气体喷出速度过大无焰

6、烧嘴：特点：煤气和空气在烧嘴内部即达到均匀混合，喷出烧嘴后能立即着火燃烧，火焰很短，没有明显的火焰轮廓。燃料燃烧的装置优点：当煤气的压力或流量改变时，吸入的空气量也随着改变，不必没置专门装置即可保证煤气与空气的适当混合比，有利于炉温的自动控制，不必设空气供应管道、n值较小、热效率也较高。缺点：是生产能力低，调节比小，容易产生“回火”，噪音大等。燃料燃烧的装置有焰烧嘴：特点：有焰烧嘴的特点是煤气与空气全部或大部在烧嘴外部混合，边混合边燃烧，形成可见的长火馅。优点：要求煤气压力较低，不易产生“回火”，因此

7、煤气和空气均可预热到较高温度，烧嘴的调节比较大。燃料燃烧的装置缺点：有焰烧嘴所需过剩室气量较大（n=1.10～1.25），燃烧缓慢并不易完全，火焰温应偏低，但是，有焰烧嘴的燃烧能力很大．高速烧嘴：特点：高速烧嘴由混合装置和燃烧室两部分组成。煤气与空气在混合装置内预先混合，再进入燃烧室内进行混合与燃烧，高温燃烧产物剧烈膨胀，以非常高的速度吹入炉膛内。燃料燃烧的装置优点：1）加热速度快；2）可改善炉衬的工作条件，使炉子热惰性小；3）炉子不必再设燃烧室，炉高可以降低；4）加热质量好；5）热效率高，节省燃料；

8、6）减少烧嘴的数量，有利干自动控温。燃料燃烧的装置缺点：1）要求供应燥气和空气的压力高，消耗动力多2）烧嘴燃烧室要求用特殊耐火材料制做；3）工作噪音大喷嘴：重油雾化：将油流破碎成极细的雾滴，以加速其蒸发、热分解和裂化过程，并扩大与氧的接触面积。燃料炉的炉体结构设计油嘴燃料炉的炉体结构设计一、炉型选择的基本原则(1)根据国家资源政策、本单位的条件及经济效果来选择燃料。(2)根据工件的特点及产品的技术要求，认真地确定炉体的结构型式，如炉膛的形状、燃烧室的位置