内燃式热风炉燃烧器结构优化
内部燃烧机发动机的改进和优化
内部燃烧机发动机的改进和优化内部燃烧机发动机作为当前最为广泛使用的动力源，在工业、交通、农业等领域均有广泛应用。
但是，随着科技的不断进步和全球环保意识的增强，对内燃机的改进和优化也变得越来越重要。
一、减少污染物排放内燃机会产生大量的污染物，如二氧化碳、氮氧化物和颗粒物等，这些污染物会严重污染大气和地球环境。
因此，在内燃机的改进和优化中，减少污染物排放是必不可少的一个环节。
在实现减少污染物排放的过程中，一方面需要对内燃机的燃料质量进行优化，选择高质量的燃料可以减少污染物的排放；另一方面，还需要对内燃机的燃烧过程进行控制，采用先进的燃烧技术可以有效降低污染物排放。
二、提高热效率内燃机的热效率是指其能量转换效率，即内燃机所消耗的燃料能够被充分利用转化为动力能量的程度。
提高内燃机的热效率可以减少能源浪费，降低能源成本，同时也符合全球环保趋势。
提高热效率的方法有很多种，其中比较常用的方法包括提高燃烧室温度和压力、采用先进的喷油技术、采用可变气门配时系统等等。
三、降低噪音内燃机在工作过程中会产生大量的噪音，这不仅会影响人类健康，还会对周围环境造成干扰。
因此，在内燃机的改进和优化中，降低噪音也是一个重要的环节。
减少噪音的方法有很多种，其中比较常用的方法包括采用先进的降噪技术、加装降噪器等等。
四、增加动力输出内燃机的一项重要功能就是提供动力输出，因此，在内燃机的改进和优化中，增加动力输出也是一个重要的环节。
增加动力输出的方法有很多种，其中比较常用的方法包括提高发动机的功率输出、增加汽车的重量等等。
总之，随着全球环境保护意识的不断提高，内燃机的改进和优化已经成为了一个必须面对的现实问题。
在未来的发展中，随着科技的不断进步和技术的不断成熟，我们相信内燃机会变得更加环保、高效、安全，为全球各领域提供更加可靠的动力源。
高效燃烧器的设计与改进
高效燃烧器的设计与改进第一章概述随着能源需求的不断增加和环保意识的提高，高效燃烧器的设计和改进成为燃烧器制造商的重点。
高效燃烧器在使用过程中能够提高燃烧的效率，减少能源的浪费，同时也能降低废气的排放，达到节能减排的目的。
本文主要介绍高效燃烧器的设计和改进方案，包括燃烧器的结构优化、燃烧控制系统的设计、燃烧器的燃料选择等方面的内容。
通过这些方面的改进，可以提高燃烧器的热效率和工作稳定性，从而实现高效节能和环保的目标。
第二章高效燃烧器的结构优化燃烧器的结构优化是提高燃烧器效率的关键，主要从以下几个方面进行优化：1.燃烧室的设计：燃烧室是燃烧器的核心部分，其形状、大小和通风方式对燃烧效率有着决定性的影响。
通常采用阵列式燃烧室结构，利用其高效能的燃烧能力，同时采取适当的喷嘴和预混室设计，保证燃料的均匀混合和充分燃烧。
2.传热面积的增加：燃烧器的传热面积越大，热量损失越小，热效率也会随之提高。
可以通过增加热交换器和热传导板的数量和面积，增加燃烧器的传热面积，提高热效率。
3.良好的密封结构：燃烧室与外部环境之间的密封效果对炉内压力、热损失和安全性都有直接的影响。
因此，优化燃烧器的密封结构是提高燃烧器效率和安全性的重要一环。
第三章燃烧控制系统的设计燃烧控制系统是燃烧器的重要组成部分，其可以通过控制氧气、燃料和燃烧室组成来优化燃烧过程。
燃烧控制系统的设计主要包括以下几个方面：1.氧气传感器的使用：氧气传感器可以测量燃烧器中氧气的含量，从而对燃烧室中的空气和燃料的比例进行调整，保证燃烧的充分和均匀，提高热效率。
2.温度传感器的使用：温度传感器可以测量燃烧室内部的温度，从而对燃烧室的温度进行监测和调整。
合理调整温度可以避免燃烧室内部的高温和低温区域，均匀分布温度，提高燃烧的效率，防止燃烧喷嘴冻结和局部烧结，保证燃烧器的长期稳定工作。
3.燃气阀的控制：燃气阀可以控制燃气的供应量，从而对燃料的消耗和燃烧效率进行调整。
根据氧气传感器和温度传感器的反馈信息，可以精准控制燃气的供应量，保证燃烧的充分和均匀。
代用燃料在煤气内燃机中的燃烧室设计与优化
代用燃料在煤气内燃机中的燃烧室设计与优化燃烧技术一直是工程领域中的重要研究方向之一，特别是在能源领域的发展和转型过程中。
随着环保意识的提高和对可再生能源的需求增加，人们对于代用燃料在煤气内燃机中的燃烧室设计与优化的研究也日益重要。
代用燃料被定义为一种可以替代传统石油、煤炭和天然气的可再生能源或其他替代燃料。
常见的代用燃料包括生物质燃料、废物燃料和合成气等。
在煤气内燃机中使用代用燃料，对于减少温室气体排放、保护环境和实现可持续发展具有重要意义。
在设计和优化煤气内燃机燃烧室时，需要考虑多个关键因素，包括燃料特性、燃烧效率和污染物排放等。
针对代用燃料，需要特别关注以下方面的燃烧室设计和优化：1. 燃料处理技术：代用燃料通常具有燃烧性能和物化特性的不同，需要进行燃料处理来提高其可燃性和适应性。
例如，对于生物质燃料，需要进行粉碎、干燥和筛分等处理，以便于在燃烧室中实现均匀供给和充分燃烧。
2. 燃烧室结构设计：针对不同的代用燃料，需要设计合适的燃烧室结构来实现最佳的燃烧效果。
例如，对于生物质燃料，由于其含水量较高，需要设计反应井或湿燃烧器来提高燃烧效率。
而对于合成气等代用燃料，需要采用合适的喷注方式和混合装置，以确保燃料与空气充分混合和燃烧。
3. 燃烧过程控制：代用燃料的燃烧过程通常比传统燃料复杂。
通过合理的燃烧控制措施，可以提高燃烧效率，降低污染物排放。
例如，通过控制燃料和空气的供给比例、调整喷注和点火时机等参数，可以优化煤气内燃机的燃烧过程，使得燃料充分燃烧，同时尽可能少地产生污染物。
4. 热损失和温度分布控制：代用燃料的物理特性和燃烧过程可能导致较大的热损失和温度不均匀分布。
因此，在燃烧室设计中需要考虑隔热材料的选择和热损失的最小化，以及合理的流体动力学设计，以确保燃烧室内的温度分布均匀。
5. 污染物控制技术：代用燃料的燃烧过程可能会产生一些有害物质和污染物，如氮氧化物、二氧化硫等。
为了满足环保要求，需要采用合适的污染物控制技术，如喷射液化氨、排放后处理装置等，以减少污染物的排放。
燃气炉具燃烧器燃烧系统优化设计的开题报告
燃气炉具燃烧器燃烧系统优化设计的开题报告一、选题背景随着人们生活水平的提高，燃气炉具的使用越来越广泛。
燃气炉具作为热工设备的一种，其关键技术包括燃烧及排放技术等方面，而燃烧器燃烧系统是燃气炉具中不可或缺的部分之一。
燃烧系统的优化设计能够提高炉具的效率和安全性，并且减少对环境的负面影响。
因此，本文选取燃气炉具燃烧器燃烧系统优化设计作为研究对象，旨在探究如何通过燃烧器燃烧系统的优化设计来提高燃气炉具的效率和减少环境污染。
二、研究内容及目标本文将重点研究燃气炉具燃烧器燃烧系统的优化设计，研究内容包括以下几个方面：1. 燃气炉具燃烧器燃烧系统的组成和工作原理。
2. 燃烧系统优化设计的必要性和意义。
3. 燃烧器的选型和参数设计。
4. 燃气炉具燃烧器燃烧系统的优化设计实例分析。
本文的研究目标是通过对燃气炉具燃烧器燃烧系统的优化设计研究，提高燃气炉具的效率、降低污染，为燃气炉具的设计和生产提供参考。
三、研究方法本研究将采用分析和实验相结合的研究方法，具体步骤如下：1. 分析燃气炉具燃烧器燃烧系统的组成和工作原理，确定燃气炉具燃烧器燃烧系统优化设计的目标和方向。
2. 通过对不同类型的燃烧器的选型和参数设计进行比较和分析，优选出适合燃气炉具的燃烧器类型和参数。
3. 进行实验，对燃气炉具燃烧器燃烧系统的优化设计进行验证，测试其效率和污染物排放情况。
4. 分析实验数据，得出结论，并提出相应的优化建议，为燃气炉具的设计和生产提供指导。
四、研究意义燃气炉具作为日常生活中不可或缺的电器之一，对于人们的生活和环境都有着重要的影响。
因此，进行燃烧器燃烧系统的优化设计，不仅可以提高燃气炉具的使用效率和安全性，还能有效减少燃气炉具的环境污染，而本文的研究旨在探究燃气炉具燃烧器燃烧系统的优化设计，对于燃气炉具的设计和生产提供重要的指导，具有深远的现实意义。
内燃机发电机组的效率改进与优化
内燃机发电机组的效率改进与优化引言：内燃机发电机组作为一种常见的发电设备，具有结构简单、维护方便、启动迅速等优点，在电力供应领域广泛应用。
然而，由于能源资源的有限性和环境保护的要求，提高内燃机发电机组的效率成为了一个重要的课题。
本文将探讨内燃机发电机组的效率改进与优化方法。
一、燃料选择与燃烧优化内燃机发电机组的效率受到燃料的选择和燃烧质量的影响。
传统的内燃机发电机组多使用石油类燃料，然而，随着可再生能源的发展，生物质燃料、天然气等也逐渐成为可选的燃料。
选择合适的燃料可以提高燃烧效率和减少排放物的产生。
同时，通过燃烧优化技术，如提高压缩比、优化燃烧室结构等，可以进一步提高内燃机的热效率。
二、热回收技术的应用内燃机发电机组在工作过程中会产生大量的废热，传统的发电机组通常会将这部分废热排放到环境中，造成能量的浪费。
而通过热回收技术，可以将废热转化为有用的能量，提高发电机组的总体效率。
常用的热回收技术包括余热锅炉和吸收式制冷等，这些技术可以在发电过程中回收废热，用于供暖、制冷或其他用途，从而提高能源利用效率。
三、智能控制与自动化技术的应用内燃机发电机组的效率还可以通过智能控制与自动化技术的应用来提升。
传统的发电机组通常采用手动控制，操作人员需要根据实时情况进行调整，容易出现操作误差。
而通过引入智能控制系统和自动化技术，可以实现对发电机组的实时监测和控制，提高运行的稳定性和效率。
例如，利用传感器和数据分析技术，可以实时监测发电机组的运行状态，根据需求自动调整负荷和燃烧参数，从而提高发电机组的效率。
四、维护与优化运营内燃机发电机组的效率不仅受到技术因素的影响，还与运营和维护的质量密切相关。
定期的维护保养可以确保内燃机的正常运行和高效发电。
维护工作包括清洁燃烧室、更换磨损零件、调整燃烧参数等，这些工作有助于提高内燃机的效率和延长使用寿命。
此外，优化运营管理也是提高发电机组效率的关键，合理的负荷调度和运行策略可以最大限度地利用内燃机的能量输出。
高温热风炉的热传递分析与炉膛优化设计
高温热风炉的热传递分析与炉膛优化设计高温热风炉是一种常见的工业设备，用于供应高温热风，广泛应用于石化、冶金、化工等领域。
热传递过程是热风炉能否高效工作的关键因素之一。
本文将对高温热风炉的热传递过程进行分析，并提出炉膛优化设计的一些建议。
高温热风炉的热传递过程可以通过对炉膛内部的传热机制进行分析来理解。
一般来说，热风炉的热传递主要包括三种方式：传导、对流和辐射。
传导是通过固体物质之间的直接接触传递热量，对流是通过流体的传动传递热量，而辐射则是通过电磁波辐射传递热量。
在高温热风炉内，传导和对流是主要的热传递方式。
炉膛内的热风在燃烧室内燃烧后生成高温气体，然后通过对流传递热量给炉膛壁和管道。
炉膛壁与气体之间的传热通过对流和传导两种方式完成。
炉膛壁的材料选择和结构设计对传热效果有着重要影响。
一般来说，炉膛壁材料应具备良好的导热性能和较大的传热面积，以提高热传递效率。
此外，还需要注意炉膛壁材料的耐高温性能和抗腐蚀能力。
在对高温热风炉的热传递过程进行分析的基础上，我们可以进一步优化炉膛的设计。
首先，要合理设计炉膛内的烟气流动路径。
通过优化炉膛的结构，可以改善烟气的流动情况，减少烟气温度的不均匀性，提高热传递效率。
其次，要选择合适的炉膛壁材料和结构。
炉膛壁材料应具备较高的热导率，并且结构设计应尽量增大传热面积，以提高热传递效果。
另外，还应对炉内的热风流量和温度进行合理调节，以实现更高的热传递效率。
除了炉膛设计外，还可以在炉膛中采用一些辅助设备来提高热传递效果。
例如，可以在炉膛内设置蓄热体，通过吸热和放热过程来提高热传递效率。
此外，还可以采用一些烟气预处理措施，例如利用烟气热量来预热进入炉膛的空气，以提高热风的温度和热传递效率。
总之，高温热风炉的热传递过程对于设备的高效运行至关重要。
通过对热传递机制的分析和炉膛的优化设计，可以提高热风炉的热传递效率，降低能源消耗。
我们需要综合考虑炉膛壁材料和结构设计，以及烟气流动路径和辅助设备的选择与应用。
燃气锅炉系统中的燃烧性能优化与排放控制
燃气锅炉系统中的燃烧性能优化与排放控制在燃气锅炉系统中，燃烧性能优化与排放控制一直是工程师们关注的焦点。
优化燃烧性能和控制排放能够提高锅炉能效，降低燃烧产物对环境的污染。
本文将介绍燃气锅炉系统中燃烧性能优化的方法和排放控制的技术，以期提供一些有用的信息。
1. 燃烧性能优化1.1 空燃比调节空燃比是指燃料和空气在燃烧过程中的化学计量比例。
通过精确调节空燃比可以实现最佳的燃烧效果，提高锅炉的热效率和经济性。
常见的空燃比调节方法包括气体压力调节、调节燃气阀的开度以及通过控制空气与燃气混合的方式。
准确调节空燃比可以避免过量燃料的浪费和烟气中有毒物质的生成。
1.2 燃料燃烧预处理燃料燃烧预处理方法可以提高燃料的可燃性和燃烧效果。
例如，对燃气进行超细粉碎处理可以增加燃气表面积，并提高与空气的混合效果，从而改善燃烧状况。
同时，预处理还可以通过添加化学剂来改变燃烧反应的特性，提高燃烧效率。
1.3 燃烧器设计优化燃烧器是燃气锅炉系统的关键组件，其设计合理与否直接影响燃烧性能。
通过燃烧器内部的结构设计优化，可以改善燃料与空气的混合效果，提高燃烧效率。
常见的燃烧器设计优化包括燃烧室形状改进、气体喷射角度调整、喷口尺寸优化等，这些都有助于实现完全燃烧和降低污染物生成。
2. 排放控制2.1 烟气净化技术烟气净化技术是指利用物理、化学等方法去除燃烧产物中的有害物质。
常见的烟气净化技术包括除尘、脱硫、脱硝等。
除尘技术主要用于去除烟气中的固体颗粒物，如灰尘和颗粒物等；脱硫技术主要用于去除烟气中的二氧化硫；脱硝技术主要用于去除烟气中的氮氧化物。
这些技术能够有效降低燃气锅炉系统的排放物浓度，保护环境和人类健康。
2.2 烟气循环利用技术烟气循环利用技术是指将部分烟气重新引入锅炉系统中，提高能量利用效率。
通过烟气循环利用，可以减少烟气排放量，降低对环境的影响。
常见的烟气循环利用技术包括烟气再循环、废气余热回收等。
这些技术能够最大限度地利用烟气的热能，提高锅炉系统的热效率。
金属冶炼中的热风炉设计优化
将产生的废弃物进行资源化利用，如灰渣用于制造 建筑材料等，实现环保和资源利用的双赢。
04
热风炉设计案例分析
案例一：某钢铁企业热风炉设计优化
总结词
技术升级、能效提升
详细描述
该钢铁企业通过对现有热风炉进行技术升级，改进了燃烧系统和换热系统，提 高了热风炉的能效和热效率，减少了能源消耗和污染物排放。
控制燃烧空气的流量和温度
合理控制助燃空气的流量和温度，保证燃料充分燃烧。
采用先进的燃烧控制技术
采用先进的控制系统，实时监测和控制燃烧过程，实现最优化的燃 烧效果。
提高热风炉的环保性能
采用低氮燃烧技术
通过改进燃烧器设计和控制技术，降低氮氧化物的 排放量。
安装烟气净化装置
在烟气排放前安装除尘、脱硫、脱硝等装置，减少 烟气中的粉尘、硫化物、氮化物的排放量。
03
热风炉设计优化方法
提高热风炉的热效率
优化热风炉的几何形状
通过改进炉膛结构、增加炉膛高度、减小炉 膛横截面积等方式，降低气体在炉内的流动 阻力，提高热风的温度和压力。
选择高效耐火材料
选用导热系数高、热膨胀系数小、抗热震性 能好的耐火材料，以减少热量传递过程中的 损失。
强化换热装置
采用强化换热装置，如翅片管、热管等，提 高换热效率，降低热量损失。
热风炉在金属冶炼中的重要性
提高金属品质
高温气体有利于去除金属中的杂 质和气体，提高金属的纯度和品 质。
降低环境污染
采用低污染排放的燃料和高效燃 烧技术，能够减少废气排放对环 境的影响。
01
02
提高熔炼效率
高温气体能够加快金属的熔化速 度，提高熔炼效率，降低能耗。
03
燃气热水器燃烧系统优化设计研究
燃气热水器燃烧系统优化设计研究燃气热水器作为家庭生活中常用的水暖设备之一，随着市场的不断扩大，燃气热水器的质量和性能越来越受到人们的关注。
其中，燃烧系统是燃气热水器重要的组成部分，为了提高其热能利用效率和安全性能，对其进行优化设计研究带有一定的重要意义。
燃气热水器燃烧系统的优化设计，主要涉及到燃烧器、燃烧室、混合器、引燃器、气阀等组成部分的结构设计和优化改进。
同时，还需要对燃料燃烧及进、排气流动等方面进行分析和优化。
首先，燃烧器是燃气热水器的核心组成部分，其优化设计的目的是提高热能利用效率和减少能量损失。
燃烧系统中采用的燃烧器要具有较高的燃烧效率和稳定性，同时在设计中还应考虑到防爆安全等问题。
在燃烧器的设计中，可以采用各种燃料喷射方式、炉膛结构、节流板等各种手段来达到优化效果。
其次，燃烧室也是燃气热水器燃烧系统中的重要组成部分。
其主要作用是将燃料燃烧后产生的热能传递给热水，同时还需要考虑到燃烧室的密闭性和耐热性等问题。
对于燃烧室的优化设计，可以考虑采用不同材料和结构形式，以及改进进气通道、排气通道等方式来提高其热能转化效率。
其次，混合器也是燃烧系统中的关键部件。
它的作用是使燃气和空气充分混合，从而达到更高的燃烧效率和更低的污染排放。
对混合器的优化设计主要考虑采用合适的气孔形状、流道长度、底部倒角等方案来改善混合效果，提高其燃烧效率和稳定性。
同时，引燃器和气阀等组成部分的优化也是燃气热水器燃烧系统优化设计中需要注意的问题。
在引燃器的设计中，应该考虑到点火方式的可靠性和灵敏性，同时也要注意防爆安全等问题。
而气阀的优化则需要考虑到切断气体的快速性和有效性，避免因游离火花等原因引起的安全事故。
总的来说，燃气热水器燃烧系统优化设计是一个复杂的过程，需要综合考虑燃烧器、燃烧室、混合器、引燃器、气阀等多个方面的问题。
通过改进燃烧器结构、优化燃烧室设计、改善混合器性能等手段，可以有效地提高燃气热水器的热能利用效率和安全性能，进一步提升市场竞争力和技术水平。
强鼓式燃气热水器燃烧器进风部分结构优化
强鼓式燃气热水器燃烧器进风部分结构优化本文运用流体力学的计算方式，对某品牌的强鼓式燃气热水器燃烧器中的空气速度分布进行了简单的数据分析，并探究其具有的些许问题，进而优化了其进风部分结构使其产品的性能得以改善。
实验中，实际检测了燃烧器在进行改进前后的热交换率及尾气排放当中一氧化碳的占有比例。
改进后的热水器，其热交换大体上提升了1个百分点左右，而当中的一氧化碳占有比例总体上降低了28个百分点。
标签：强鼓式燃气热水器;燃烧器;进风部分结构优化1 热水器工作原理及研究方法强鼓式燃气热水器（简称热水器）由于其自身具有构造繁琐、燃烧完全、价格适中而在市场环境中备受用户的喜爱和欢迎，并成为最热卖的热水器之一。
热水器由燃烧器、热交换器、风机等部分组成，其中燃烧器又由压力稳定室、布风板、火排等构建组成。
燃气热水器下端的风力电机把燃烧所需要的空气输送至压力稳定室当中。
在这当中一些空气在燃气输送端，利用燃气的引射功能被输送进燃烧器当中和燃气相混合，这些空气被称为一次空气;其他一些空气通过压力稳定室当中的布风板后，被输送进燃烧器并与当中的燃气相混合均匀，这些空气被称为二次空气。
空气和燃气的混合气体在燃烧器当中产生燃烧过程，燃烧所产生的高温尾气利用强迫对流的形式被输送进燃烧器上方的排片管式热交换器中，排片管式热交换器的盘管中流淌着要求被高温加热的自来水，燃烧产生的高温烟气把热能传递给排片并使盘管中的自来水升温，最后自来水被加热成热水后被输送出来。
由电力风机所输送的空气必须经过压力稳定室、布风板对这些输送来的空气进行均匀布风，进而保证空气和燃气混合气体可以在排火上可以稳定的燃烧。
燃烧器中空气和燃气被混合均匀之后普，可以有效防范燃气的不完全燃烧，继而抑制热水气中有害气体的产生，进而显著增强燃气热水器的安全性和稳定性。
当前，市面上存在的所有热水器中，绝大多数热水器的布风板和压力稳定室都没有可用来参考的设计参数。
所以，利用一套科学且合理的方案，对布风板、压力稳定室进行结构的优化设计，对燃气热水器稳定性和安全性的提升有着非常实用的价值。
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内燃式热风炉燃烧器结构优化
摘要：目前使用的热风炉主要有内燃式热风炉、外燃式热风炉和顶燃式热风炉等三种类型。
这三种热风炉中,内燃式热风炉的火井墙结构稳定性差,存在燃烧热震,热风温度不易提高;外燃式热风炉结构复杂且材料用量大、占地大、投资大,要实现结构稳定和提高送风温度的技术要求也更高;顶燃式热风炉,因其结构简单且材料用量少,是最便于实现高风温的炉型结构。
因此,随着高炉炼铁对风温品质要求的提高,顶燃式热风炉正在逐步取代内燃式热风炉和外燃式热风炉,成为炼铁热风炉的主流产品。
关键词：内燃式热风炉；燃烧器；结构优化
1原有内燃式热风炉的结构
潍钢3#、4#高炉原来配置的热风炉均为内燃式热风炉,采用悬链线拱顶,火井燃烧室与蓄热室平行的位于炉体内,火井燃烧室下部设格栅式燃烧器。
蓄热室内
砌筑七孔格子砖。
烧炉采用高炉煤气掺烧转炉煤气的形式,同时选用空、煤气双
预热设备回收余热。
内燃式热风炉混合燃烧过程在火井内完成。
燃烧室在整个工作周期中存在温度突变,易导致耐材热裂,送风时下部高温使耐材既承受高温,又承受高压,导致耐材蠕变,燃烧室侧与蓄热室侧温度不同,引起燃烧室与蓄热室之间隔墙产生香蕉形弯曲、掉砖倾斜、烧穿短路,这不仅使其寿命缩短,而且会引起燃烧时煤气泄漏,
增加能耗,污染环境,送风温度低。
加上长期以来格子砖堵塞渣化,热风炉平均风
温仅为1100℃左右。
2燃烧器的优化
热风炉以燃烧煤气作为热源,受煤气与空气的混合过程控制。
按照两种气体
的混合情况,通常分为边混合边燃烧的扩散燃烧方式和预先混合后再燃烧的预混
燃烧方式,以及介于两者之间的部分预混部分扩散混合的半预混燃烧方式。
以上
三种混合方式,就是通常所说的长焰燃烧、无焰燃烧及短焰燃烧。
一定量煤气的
燃烧,长焰燃烧所需要的燃烧空间最大,过量空气系数最大,无焰燃烧所需要的空
间最小,过量空气系数最小。
过剩空气要加热到燃烧温度,就要消耗热量,导致燃
烧室温度的整体下降,所以预混燃烧的燃烧温度要高于扩散燃烧的温度。
这就是
说在相同的绝热条件下,无焰燃烧与短焰燃烧的温度就会高一些。
热风炉的燃烧
方式只能是越接近无焰燃烧方式越好。
燃烧器一定要让煤气与空气快速且均匀地
混合、充分预热后即时燃烧。
这样的燃烧器所需燃烧空间明显缩小,散热也相应
减小,燃烧强度(单位时间单位体积的燃烧煤气量)则明显提高,而过量空气系数也
就相应减小,这些都会直接导致燃烧温度的提高。
因此,采用预混燃烧方式的燃烧
器能在相同条件下获得最高的燃烧温度。
3内燃式热风炉燃烧器结构优化措施
3.1矩形燃烧器结构优化
增加挡板可以改气体的流动方向，其在钢铁工业中有着广泛的应用。
为了优
化现有燃烧器结构，提出一种改进型的矩形燃烧器。
为加入挡板后高炉煤气通道，在高炉煤气通道与燃烧室接触的部分增加一种倾斜挡板，使高炉煤气进入燃烧室
的流动方向产生偏移，从而让高炉煤气流向中间部分与喷嘴喷出的助燃空气充分
混合燃烧。
倾斜角度为挡板与水平面的夹角。
挡板的倾斜角度分别取45°、60°、75°3组进行测试。
利用所建立的数学模型和边界条件对改进矩形燃烧器进行研究。
3.2风温品质
顶燃式热风炉平均风温投产后已经达到1250℃,比改造前风温增加了150℃。
提高风温对于高炉顺行,既有有利的一面,也有不利的一面,提高风温使鼓风动能
增大,燃烧带扩大,炉缸活跃,同时高温区和软熔带下移,块状带扩大,高炉上部区
域温度降低,这些因素有利于高炉顺行。
但随着风温的提高,使得SiO2挥发加剧,
恶化了料柱的透气性,同时炉缸煤气体积因炉缸温度的提高而膨胀,煤气流速增大,于是高炉下部压差升高,易产生液泛,另外,焦比下降,使料柱的透气性相应变差,
这些因素均不利于高炉顺行,因此在一定的原料条件下,每座高炉都有一个适宜的
风温水平,盲目追求高风温,将导致高炉不顺。
或者说存在一个界限风温,达到界限风温后,再继续提高风温,不会收到更好效果,据计算,在目前冶炼条件下,理论上的界限风温为2000℃,但现在风温水平据此相差甚远。
3.3热风炉的布置方式
(1)操作维护。
新增热风炉采用“一列式”布置,与现有热风炉一致,有利于操作控制;采用“并列式”布置,与现有热风炉不一致,由于管道走向、长度变化较大,阻损不同,对烧炉操作控制造成一定影响。
(2)占地、投资。
“一列式”占地小,投资低;“并列式”占地大,新增管道较长,投资约增加400~500万元。
但是由于采用“一列式”布置时,原有换热器需移地大修,考虑该费用以后,二者基本相当。
(3)施工难易程度及工期。
“一列式”场地受限,施工困难,工期略长,施工成本略高;“并列式”不受场地限制,施工方便。
(4)不利因素。
“一列式”占用原有换热器区域,须对换热器系统设备、管道等进行移地改造;而“并列式”不占用原换热器区域,换热器设施可以根据其运行状况确定何时更新,相对有利。
“并列式”热风管道较长,“一列式”热风管道较短,热风管道越长,散热损失越大,投资也就越高,也就越不利。
因此,采用“一列式”布置,与现有热风炉基本一致,便于以后生产操作、维护,而且占地较小,更有利。
3.4CO浓度场
不同结构下燃烧室出口截面CO浓度场(摩尔分数)。
原始结构下出口CO主要分布在两端的眼角处，同样也是受限于内燃式热风炉燃烧室的大小和矩形燃烧器结构，助燃空气从喷嘴喷出进入燃烧室之后主要集中在燃烧室中间部，而两端眼角处的燃烧不够充分，导致出口的CO主要集中在出口两端的眼角处。
与原始结构下相比两端眼角处的燃烧不充分的问题得到了有效的改善，出口
截面CO的平均体积分数有一定程度的下降，并且出口截面CO的浓度分布也更加
均匀，不再残留在两端眼角处，由此提高了热风炉的稳定运行，降低了安全隐患。
原始结构下的出口截面CO平均体积分数为0.007028%,加入煤气挡板之后出
口处的CO平均体积分数有一定程度下降；煤气挡板倾斜角度为45°时，燃烧室
出口截面CO平均体积分数为0.006968%;煤气挡板倾斜角度为60°时，燃烧室出
口截面CO平均体积分数为0.005678%;煤气挡板倾斜角度为75°时，燃烧室出口CO平均体积分数为0.006264%。
随着煤气挡板的倾斜角度不断增大，出口截面CO
平均体积分数先减小后增大，这与出口平均温度的变化相互对应，说明燃烧越充分，CO平均体积分数也就越小。
采用倾斜角度为60°时的煤气挡板，出口截面
CO平均体积分数最小。
3.5提高煤气热值
随着高炉生产水平的提高,燃料比逐渐降低,高炉煤气的发热值也随之降低。
这就存在一个矛盾,高炉生产时要降低煤气中的CO含量,以提高煤气的利用率,而
热风炉则希望煤气中CO含量高些,提高煤气的发热值。
为了保证热风炉的风温水平,就要提高高热值燃料的比例,简单易行的方法是在高炉煤气中混入焦炉煤气或
者天然气。
另外,高炉煤气采用干法除尘时,也可提高高炉煤气的发热值。
但焦炉
煤气和天然气价格昂贵,不是提高风温的合理途径。
3.6预热助燃空气和煤气
燃烧室温度是决定热风炉风温水平的主要参数之一,为了获得高的燃烧室温度,一般采用烟道废气预热助燃空气及煤气的能源二次利用的方法,如热管式换热器、热媒式换热器。
同时对预热后的空气和煤气管道进行外保温处理,尽量减少
热损失。
结论
对原有的两座高炉内燃式热风炉升级改造为顶燃式,改善炼铁产业结构,提高煤气利用率,大幅度降低高炉焦比,优化了生产条件和技术水平,提高风温品质,增强企业的竞争能力,提高企业经济效益明显,炼铁成本大幅降低。
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