工业炉的炉型选择

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1、工业炉的炉型选择炉型选择涉及多方面问题，主要与燃料种类、燃烧装置类别、预热器类型、排烟方式等有密切关系1燃料选择根据工厂所在地区的燃料来源情况，并根据国家燃料政策对可能供应的燃料进行热工分析和经济比较，然后确定按燃料分类的炉型。1.1固体燃料常用固体燃料主要为煤，也有使用煤粉和焦炭的，冲天炉则主要使用焦炭。各地煤种差异较大，设计工业炉时必须掌握煤质特性.如发热量、挥发分、灰熔点、粘结性、成分分析等数据，然后按炉子樵烧系统的性能要求因地制宜地选用合适的煤种。1.2液体燃料用于工业炉的液体燃料主要为重油和渣油，理想的液体燃料是柴油，但受国家然料供应

2、条件的限制，目前多数工厂不得已而以重油和渣油为燃料。使用重油和济油时必须对油进行加热和过滤.使油具有符合要求的低粘度值和较好的洁净度。1.3气体燃料大型机械工厂多使用发生炉煤气、焦炉煤气(或城市煤气)和天然气，少数工厂也有使用混合煤气、水煤气和液化石油气的。发生炉煤气、焦炉煤气、混合煤气的炉前煤气压力分两种:高压煤气:工作压力>=12kPa.低压煤气:工二作压力<=5kPa.天然气的炉前煤气压力也分两种:高压天然气:工作压力150-25OkPa。低压天然气:工作压力<=5-1OkPa。中小型工厂由于炉子规格小，温度制度易于控制，一般可选用高压煤

3、气、采用高压喷射式烧嘴。这类烧嘴具有空气和煤气基本按比例预先混合、过剩空气少(a=1.03一1.05)、燃烧完全、可自动控制空气和煤气的混合比、操作简便等优点，但工作空间压力大时空气量不能按比例吸入，火焰长度不易调节，尤其当燃烧气体喷出速度小于火焰传播速度、或空气煤气预热温度太高时，易产生回火现象。大型工厂的炉子规格大，温度制度不易控制，一般适于采用低压煤气，选用低压煤气烧嘴，其特点是:1)空气和煤气强制混合，燃烧所需空气量充分。2)火焰长度能调节，特别适用于热处理炉及炉底宽度大于3m的加热炉。3)空气系数不大，一般a=1.05-1.1。4)能

4、采用自动控制系统。发生炉煤气的低发热量一般为5-6kJ/m3，当低发热量Q<=5-5.25kJ/m3时，其理论燃烧温度(空气、煤气均不预热时)约为1590---1650度，大致获得1200--1250度炉温，因而不能用于高温加热炉。要求炉温>1250C,不得已而使用Qd<5-5.25kj/m3的发生炉煤气时.应设置预热器预热空气或煤气，或采用富氧煤气、富氧送风、附加高热值燃料等措施。发生炉煤气带有一定数量的灰、焦油和水分，其数最及其性质直接影响到炉前管道、烧嘴、预热器的正常运转。炉前煤气中灰和焦油的含量一般不应高于3O-40mg/m3,某厂水压

5、机车间进口处测得煤气中灰、焦油含最为40-50mg/m3，块状煤气预热器只能连续运行60天左右即被堵塞;当不使用预热器时，则严重堵塞煤气管道和烧嘴，给生产操作造成很大困难。例1某重机厂锻工车间多台室式加热炉的总炉底面积A为16.37m2,使用Qd=5025kj/m3发生炉煤气，要求炉温达1300c:,而该燃料只能使炉温达1200(，无条件采川预热器.试作燃料方案的选择。根据工厂具体条件，有两种方案可供选择:一是以发生炉煤气为燃料，用富氧空气助燃;二是以发生护煤气为主燃料.补充部分燃料汕混烧。(1)富氧空气方案将空气富化到含氧26%〔即通入空气中

6、的氧量v=5%),表3-32计算公式，未富化前单位空气消耗量为富化后单位空气耗量为富化后单位徽烧生成气量(参见表3-32计算公式)(2)补充燃料油混烧方案采用油、煤气两用烧嘴，喷入部分燃料油提高燃烧温度，煤气与油量比按热最比3:I考虑，则烧嘴能最等于2406m3煤气+150kg油理论燃烧温度为由以上比较，应选用补充燃料油混烧方案.2预热器选择利用炉子排出的烟气余热对助燃空气和气体燃料加热的装置称为预热器.炉子采用预热器的目的有二:当使用低热值燃料时，预热器的作用是以提高炉温、保证热工性能为主，使用高热值燃料时，则以竹约燃料为主.预热器分换热式和

7、蓄热式两类，换热式预热器又分金属预热器和陶瓷顶热器两类.这两种预热器都是利用离炉烟气余热通过辐射和对流传热将预热器壁加热，再对流经器壁另一侧的空气或煤气以对流方式进行加热.即预热。日前使用的预热器形式主要为金属预热器，常用的有管状、辐射筒式、喷流式、针状、片状等形式，具有占地少、气密性好、结构紧凑、热效率高、能利用低温烟气(700-900度)预热空气和煤气等优点。用普通碳素钢制造的预热器限于钢材在高温下不耐氧化，且强度显著降低、热脆性增加，因此进预热器的烟气温度不宜高于700-800C.从而限制了气体的预热温度，其预热值一般不高于300--35

8、0(。在可能的条件下应尽量选用耐热合金钢作为预热器器壁材料，进预热器烟气温度允许提高到1000-1200度以上.气体预热温度可达500-600度以上。