生物质燃烧机在玻璃池炉上的应用

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生物质燃烧机在玻璃池炉上的应用
双焰生物质颗粒燃烧机又称双焰烧嘴，是以天然气、发生炉煤气、水煤气及焦炉煤气作燃料的一种燃烧装置。由于它燃烧时的火焰可调为直焰或平焰两种形状，故名双焰生物质颗粒燃烧机。生物质燃烧机是国内近年来研制成功的一种新型节能生物质燃烧机具。具有燃烧稳定、火焰形态好、炉内温度场均匀、炉子升温和物料加热速度快、燃气为低压燃烧，噪音小、调节比大等特点。用于玻璃池炉上可取得提高产品质量、节约能源的显著效果。
一、结构原理及技术特性
这种生物质燃烧机由外壳、空气旋流片、内芯、火焰调节器及烧嘴砖五部份组成。其结构如图1所示。
采用燃气从烧嘴后部进入并沿轴线以无旋内混分散低速的方式供给。空气从外壳以垂直的方向进入风套，以小部份空气无旋从中心管供给，大部份空气则经直焰旋流片或平焰旋流片产生强烈的旋转，在边旋转边前进的过程中与由内芯进入的燃料在烧嘴砖的喉部相遇，然后边混合边燃烧。火焰调节器用以改变空气的通道，使空气通过直焰旋流片或平焰旋流片，或同时通过两处，以调节火焰形态。
烧嘴的材质除一次空气喷头（因受炉膛直接幅射）采用耐热钢制造及与烧嘴砖衔接的管段部份（因温庋较高）采用铸件外，其余均为普通钢件。烧嘴砖的材质视炉膛温度决定。使用温度在1400℃以下的可用矾土水泥耐火混凝土I温度在1400℃以上的则采用电烙锆刚玉整体浇注而成。
按额定能力大小，双焰烧嘴有多种规格，并已系列化。以我厂天燃气作燃料，使用的254烧嘴为例，技术性能如表1
生物质燃烧机的使用效果 钢铁设计研究院设计生产的26#双焰烧
以前，我厂池炉采用三个754的高压 嘴，每台额定能力25立方米／时，安装方引射式烧嘴熔炼玻璃，因空气吸入量不足，式采用单侧炉墙等距离布置。助燃空气为燃料在炉膛燃烧不完全，大量燃料随烟气机械配风，烟气为机械排风。四台烧嘴同排掉造成浪费。气体喷射压力高、噪音大，时燃烧产生的火焰在平面上形成一块板状炉门缝隙到处喷火，工人操作条件很差。 附贴于玻璃液面，有效地强化了幅射及对炉子耗能大，产品质量不高。同时火焰 流传热，提高了热效率。同时，天燃气与直冲炉壁，造成局部过烧，降低了炉子的 空气混合均匀，燃烧完全、火焰形态可寿命。后改为四个254平焰烧嘴，能耗及噪 调，既克服了高压烧嘴火焰的轴向冲力，音指标都有所下降。但因炉膛空间小，烧嘴 也克服了平焰烧嘴火焰径向的扩散冲力，中心距离液面垂直距离小，不能充分发挥 不需要较大的燃烧空间，炉子结构紧凑，烧嘴附壁效应的作用，炉门缝隙处冒火问 减少了炉墙围护结构的热损失，提高了热题仍不能解决；未能收到预期的效果。
双焰烧嘴比引射式烧嘴节气25%,比平焰烧嘴节气9%。该炉系连续作业，按每小时较引射式烧嘴节气28立方米天燃气计算，每年可节约天然气24.5万立方米。
三、生物质燃烧机的选型计算
(1)燃料消耗量
燃料消耗量可以用热平衡方法来确定。热平衡的计算基准，可以是一小时，也可以是一公斤玻璃液。但热平衡方法计算比较繁杂，为简化起见，可采用中国建筑工业出版社出版的《玻璃窑炉热工计算及设计》一书推荐的经验公式计算。本公式以熔化部面积为基准，单位时间耗气量
所选用通凤机的Q-H特性曲线应略计算的Q、H工作点，但不宜高出太多，以免在使用调节时产生过多的功率损失。一般通风机在不满负荷状态下运行，大体有20%的容量储备，有40%的压头储备，有60～70%的功率储备。所以，选用合理的调节方法，以提高风机运行的经济性是十分必要的。
由管道、阀门及仪表组成、如图3所示。
(1)气体流量计：采用LLQ-80型流量计为总管计量用，可记录瞬时流量和累计流星
(2)转子流量计：采用LZB-50型玻璃转子流量计，只显示瞬时流量，用以控制炉温。
(3)气动薄膜调节阀：采用XQM1F1型调节阀与气动单元组合仪表配套使用。用以调节和切断管路上的天然气流量，实现对炉子的远程控制。
(4)闸阀：采用241H -16明杆闸阀。
这套系统能实现安全、可靠、稳压供气。当外来气源气压发生变化时，可通过气动薄膜调节阀自动或手动调至炉前所需流量和压力，以保持炉内恒温。
3、送风系统
由送风机、风管、蝶阀及空气预热器组成。采用辐射式空气预热器，空气可由常温提高到2500C。管子压扁而制成的，加工相当粗糙，动能损失相当严重，使耗汽量增加和效率下降。另一方面蒸汽千管也显得过细，致使处于管子末湍的喷咀因阻力消耗太大，而影响汽喷射量及其射程，从而使这一部分蒸汽所形成的汽幕短且强度低，因此，宜采用光滑定型的超小型喷咀，加粗千管减少阻力，以形成一种较完善的空气动力和．烧嘴风压。利用蝶阀调节风气配比。系统如图8所示。
六、结 论
根据近一年来运行实践，可以得出如下结论。
1、双焰烧嘴的特点是空气与燃料的混合物以强烈旋转运动，可以沿垂直烧嘴中必的炉墙表面展开，形成园盘形火焰’也可以沿烧嘴中心线以螺旋形方式前进形成柱状火焰，而且还可以调节为介于平焰及直焰之间的球状火焰，能在各种不同大小的炉膛空间造成均匀的温度场。
2、双焰烧嘴以对流及辐射方式传热给玻璃液面，能实现均匀加热、避免局部过烧。具有提高加热质量、减少炉膛空间、节约筑炉材料、降低热损失等优点。
3、双焰烧嘴在送风温度为冷态时，能节约燃料25%，当配以空气预热器、利用余热提高送风温度后，节气率可上升到30—40%，节能效果相当可观。
4、双焰烧嘴为低压燃烧装置，对于气源压力高低不同的地区均能适应。尤其是它的火焰形态可变化的特点，不但用于玻璃池炉，也可用于玻璃退火炉、熔烧炉、锻工炉等炉型。因此，可以预料，双焰生物质燃烧机具有广阔的发展前景。汽幕，强化燃烧。
我厂应用蒸汽二次风的运行实践告诉我们，它对改善燃烧，以及由于燃烧改善所带来的消尘后果都是令人满意的。希望有类似应用蒸汽二次风而取得明显经济、环境效益的单位，能提出你们的使用经验并进行交流，以期蒸汽二次风能进一步推广和应用。