(1)火焰穩(wěn)定;(2) 能調(diào)節(jié)嫉燒量并有一定的調(diào)節(jié)范圍;(3)在限定空間內(nèi) 達到完全燃燒;(4)燃燒性能不受環(huán)境(例如爐壓波動、 氣候風(fēng)向等)影響;(5)符合環(huán)境保護要求;(6)堅固 耐用、操作維護方便等。燃燒器設(shè)計之前應(yīng)明確:燃料 種類，燃料發(fā)熱值;燃燒能力及能力的調(diào)節(jié)范圍;空氣 或燃料的溫度和壓力;對火焰形狀及剛度的要求等。設(shè) 計制造的然燒器，其特性應(yīng)通過試驗進行驗證確認。 隨著燃料燃燒技術(shù)的發(fā)展，世界工業(yè)化國家都不 斷開發(fā)、研制和生產(chǎn)各種燃燒器，以滿足工業(yè)生產(chǎn)和人 民生活的需要。中國50年代為工業(yè)爐配套設(shè)計的燃燒 器，大量采用高壓煤氣噴射式燒嘴和手工加煤爐排，也 設(shè)計了少量燒焦爐煤氣的渦流式燒嘴，燒熱發(fā)生爐煤 氣的細孔式燒嘴及低壓霧化油燒嘴等。60到70年代， 中國通過對各種燃燒器的多項試驗研究，設(shè)計了用于 加熱爐的水平往復(fù)爐排、油風(fēng)比例調(diào)節(jié)的低壓霧化油 燒嘴、自身預(yù)熱燒嘴、平焰燒嘴以及各種天然氣燒嘴， 并建立了各種燒嘴的實驗室。80年代以后，還設(shè)計和 研制了具有當(dāng)代先進水平的油氣兩用燒嘴、火焰長度 可調(diào)燒嘴、平焰直焰可轉(zhuǎn)換的雙焰燒嘴、高速燒嘴、輻 射杯燒嘴等。燒嘴點火和火焰檢測等設(shè)施也有相應(yīng)的 發(fā)展。 燒嘴設(shè)計包括煤氣燒嘴、油燒嘴和煤粉燒嘴的 設(shè)計。燒嘴作為爐子的供熱設(shè)施，具有以下作用:(1) 組織火焰，使火焰形狀、剛度及燃燒性能滿足爐子供熱 和工藝要求;(2)調(diào)整爐壓分布;(3)引導(dǎo)爐氣流向， 實現(xiàn)(或限制)爐氣循環(huán);(4)強化傳熱，降低熱耗等。 燒嘴作用的發(fā)揮除與燒嘴本身結(jié)構(gòu)有關(guān)外，還與燒嘴 布置、燒嘴的安裝位置、安裝角度以及爐子的結(jié)構(gòu)和型 式等有關(guān)。因此燒嘴設(shè)計要與爐子設(shè)計密切配合，使燒 嘴的作用得以充分發(fā)揮。 化噴頭出口面積的方法來調(diào)節(jié)空氣量，使空氣出口流擊而霧化。2100433B

這種燒嘴霧化油的能量來自于為高熱值煤氣(8~gMJ/m3以上)時則往往以空氣噴射煤氣。設(shè)計的姍燒噴頭應(yīng)能使混合器后氣體靜壓轉(zhuǎn)嫩空氣，因此空氣壓力一般不低于skPa，常用值是5 化為沿噴頭出口斷面具有均勻速度分布的動壓，以避一skPa，油壓為40一3O0k八。其設(shè)計內(nèi)容包括霧化噴 免回火·燒嘴磚的設(shè)計是使已充分混合的混合氣在磚頭設(shè)計和比例調(diào)節(jié)機械設(shè)計。霧化噴頭使空氣在噴頭出口處高速噴出，以滿足霧化能量的需要.噴出速度通 通道內(nèi)維持正常燃燒。通道的直徑與長度分別為頭出口直徑的2.4一2.6倍與2一7倍。燒嘴構(gòu)造見圖常為70一90m/“·由于在調(diào)節(jié)憔燒能力時空氣量也要 1b。隨之調(diào)節(jié)，為了使油霧化仍有足夠的能量，采用改變霧 ranshao zhuangzhi sheji 燃燒裝置設(shè)計(design of eombustion devices)燃燒裝置是用于各種工業(yè)爐的供熱，對 各種燃料進行可控燃燒的器具。按照燃料種類可以分 為煤氣燃燒器、油嫉燒器和煤(或焦炭)燃燒器。煤氣、 油和粉煤燃燒器稱為燒嘴，塊煤(或焦炭)嫩燒器稱為 爐算、爐排或其他專用名稱。此外還有一種使燃燒產(chǎn)物 在管內(nèi)流動、燃燒熱量通過管壁傳出的樵燒器，通常稱 這種燃燒器為輻射管。輻射管不宜使用固體燃料和重 質(zhì)燃料油。

輻射管靠管內(nèi)燒嘴噴射燃料燃燒加熱，為達到 工藝要求，輻射管燒嘴必須使管內(nèi)壁面溫度分布均勻，不產(chǎn)生局部過熱。具有良好的火焰穩(wěn)定性，在較小的空氣消耗系數(shù)情況下也能穩(wěn)定燃燒。在頻繁開 關(guān)的情況下，不至于回火或嚴重積炭。整個燃燒調(diào)節(jié)過程中，空氣消耗系數(shù)相對穩(wěn)定。預(yù)熱器能將助燃空氣預(yù)熱到400℃以上。NOx 排放濃度低于80×10-6，噪聲低于70dB(A)。燒嘴及固定裝置的表面溫度小于100 ℃，便于維修，壽命合理。輻射管燒嘴按照供風(fēng)方式可分為鼓風(fēng)式、吸風(fēng)式、抽吸式和抽鼓式。鼓風(fēng)式：鼓入空氣為助燃空 氣、自然排煙，由于鼓風(fēng)式管內(nèi)為正壓，出于安全考慮，目前已很少使用。吸風(fēng)式:助燃空氣通過引射風(fēng) 形成的負壓從車間吸入，自然排煙，管內(nèi)為負壓，目前使用最普遍。抽吸式：助燃空氣通過引射風(fēng)形成的負壓從車間吸入，排煙氣風(fēng)機強制排煙。較先進 的是抽鼓式，鼓入空氣為助燃空氣，排煙風(fēng)機強制排煙，較傳統(tǒng)的吸風(fēng)式具有很多優(yōu)點，其最突出的優(yōu)點是空氣消耗系數(shù)易控制?！≡谝话闱闆r下，吸風(fēng)式輻射管燒嘴空氣消耗系數(shù)的波動范圍為1.15～1.50，而抽鼓式的波動范圍為1.05～1.15。近年來，蓄熱式(HTAC)燃燒技術(shù)興起，為提高輻射管的燃燒熱效率，輻射管也開始采用蓄熱式燒 嘴。該技術(shù)是采用一對蓄熱式的燒嘴。HTAC燃燒技術(shù)在普通加熱爐領(lǐng)域已獲得 極大的成功，并已開始應(yīng)用在輻射管加熱的保護氣氛爐中，由于在應(yīng)用中還存在許多實際問題有待解決，故推廣速度不快 。但隨著問題的解決和設(shè)備的改進，該技術(shù)將在輻射管加熱技術(shù)領(lǐng)域迎來快速發(fā)展。

輻射加熱管使用的電熱合金材料應(yīng)具有較高的電阻率，電熱轉(zhuǎn)化率高。由于輻射管放置在套管內(nèi)，傳熱過程與一般敞露型電熱元件不同，其熱屏蔽大，升溫過程中必須對元件溫度進行控制，防止元件超溫。輻射管封閉加熱時，電熱元件表面溫度比爐膛溫度高約100℃-150℃。所以在選材時要分析爐溫、爐內(nèi)氣溫氛圍，選擇正確的加熱材料。

目前輻射管加熱管系列有鼠籠式、立帶式和螺旋式等，加熱元件系采用進口或國產(chǎn)電阻絲、鎳鉻絲（或帶）、鐵鉻鋁（絲或帶），保護管采用進口高溫合金板材、耐熱鋼板卷制焊接或離心鑄造而成，具有高溫抗氧化性和抗?jié)B碳性能好、使用壽命長等特點 。

輻射加熱管主要技術(shù)及性能 ：

1、電加熱絲冷態(tài)電阻誤差范圍≤3%

2、外保護管和加熱絲之間的絕緣電阻大于2MΩ

3、發(fā)熱管外徑：從φ60mm～φ300mm各種規(guī)格

4、加熱功率：從2KW/支到24KW/支的各種規(guī)格

5、發(fā)熱管外管長度：從800mm～2800mm的各種規(guī)格

6、輻射管外管壁厚：從1.5mm～16mm的各種規(guī)格。2100433B

復(fù)合型燒嘴，屬燃燒設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。用于解決現(xiàn)有單一型燒嘴供熱不穩(wěn)定、燃燒效率低之缺陷。構(gòu)成中有燒嘴體，燒嘴體前端有噴口，改進為，所述燒嘴體中設(shè)有固體燃料、氣體燃料和助燃空氣通道，三個通道的出口在燒嘴前端的噴口處匯集。采用本實用新型的加熱爐具有不受供氣波動及固體燃燒效率低等因素影響的特性，爐溫穩(wěn)定并可保持連續(xù)性，燃料燃燒充分，燃燒效率高，適宜在石灰、合金烘烤、軋鋼等生產(chǎn)中的加熱爐上安裝使用。

開工燒嘴點火是氣化爐點火的關(guān)鍵， 也是難點。據(jù)悉，國內(nèi)大部分殼牌氣化爐在首次開車時都頻繁發(fā)生開工燒嘴被燒壞現(xiàn)象，有時點一次火連續(xù)燒壞3～4 次，導(dǎo)致不停地拆裝燒嘴。此外，若開工燒嘴點火失敗，必須立即停止氣化開車程序，重新執(zhí)行氣化爐吹掃程序(因為從燒嘴中噴出的油氧混合物將殘留在氣化爐內(nèi)，若不將其吹掃干凈，再次點火時很容易發(fā)生爆燃現(xiàn)象)，費時費力，嚴重影響了開車進程。

那么開工燒嘴為何如此容易燒壞呢？ 從設(shè)計原理上分析， 最關(guān)鍵因素在于其燃燒方式為純氧燃燒。因開工燒嘴點火時，氣化爐內(nèi)充滿了氮氣，此時只有用純氧作為助燃劑才能將大功率的開工燒嘴點燃，但純氧燃燒很難控制，主要是氧氣與柴油的混合比例(即通常說的“氧油比”)以及到達燒嘴頭的同步性不好調(diào)整， 氧氣偏多火焰溫度就會瞬間劇增，氧氣偏少又會導(dǎo)致滅火。

第二個因素在于其噴頭的材質(zhì)選擇，殼牌選擇用紫銅來制作燒嘴噴頭，通常簡稱為“銅頭”，其原因有兩個：一是銅具有良好的熱傳導(dǎo)性能，這樣噴頭因高溫火焰輻射而快速增加的熱量能迅速地被冷卻水帶走，以防止噴頭因高溫而燒毀；二是銅具有良好的抗氧化性，這樣流經(jīng)噴頭四周的純氧不會輕易將噴頭氧化腐蝕，從而延長了燒嘴的壽命。但是，銅用作噴頭也存在一個致命的弱點，就是其熔點偏低，不耐高溫，很容易被燒毀。

客觀地說，針對氣化爐特殊的運行工況， 殼牌對開工燒嘴采取以上的設(shè)計理念還是很先進的(目前仍沒有更好的設(shè)計方案來替代)， 只要充分掌握了純氧燃燒的特性和銅頭的特點，在實際操作中采取有效的、針對性的預(yù)防措施，還是能大大降低開工燒嘴的故障率。但由于經(jīng)驗上的不足，國內(nèi)大多數(shù)殼牌爐在開工初期總是頻繁出現(xiàn)開工燒嘴點火故障，其原因是多方面的，由于篇幅有限，以下只列舉幾個典型案例加以分析：

燒嘴點火點火時氧油不同步

根據(jù)殼牌工藝要求，開工燒嘴點火時最關(guān)鍵的一點是要保證氧氣和柴油同時到達燒嘴噴頭，如果氧氣比柴油先到， 噴出的氧氣一遇到點火燒嘴火焰，瞬間將產(chǎn)生約3000℃的高溫火焰，很快就會將銅頭燒化。但實際操作中不可能做到氧油絕對同步，為確保氧氣滯后于柴油，實際操作中往往采取讓柴油先到的辦法，因為柴油若比氧氣先到，柴油將被氧管線里的高壓吹掃氮霧化而噴出，對燒嘴沒有影響，但早到時間也不能偏長，否則大量的柴油噴入爐膛，極易發(fā)生事故。

具體時間應(yīng)通過試驗來測定。通常的做法是通過做試驗(用水代替油、用氮氣代替氧氣)來測定氧氣和柴油開關(guān)閥動作時間和各自到達噴嘴頭的時間( 用秒表測定)，再將測定的時間值輸入到DCS的開工燒嘴順控程序中(氧氣在管內(nèi)的流速比柴油快，它到達噴頭的時間肯定比柴油短，可通過DCS組態(tài)在順控程序中進行延時設(shè)定)。但在實際操作中，由于時間測量上的誤差，經(jīng)常會發(fā)生氧比油先到的現(xiàn)象，致使銅頭因高溫而燒毀。

燒嘴點火閥門的控制邏輯不合理

開工燒嘴正常工作時，氧氣開關(guān)閥13XV0023 和柴油開關(guān)閥13XV0024 為全開狀態(tài)， 氧管線吹掃閥13XY0027 和油管線吹掃閥13XV0025、13XV0026 處于關(guān)閉狀態(tài)。開工燒嘴正常退出時，由DCS 執(zhí)行順控程序，先開啟13XV0025、13XV0026 和13XY0027，將高壓吹掃氮氣先補進氧油管線， 然后再關(guān)閉13XV0023 和13XV0024， 切斷氧氣和柴油， 目的是防止燒嘴退出時燒嘴里的油和氧被爐膛的高背壓往回頂，產(chǎn)生回火現(xiàn)象而將燒嘴燒壞。

以上指的是燒嘴的正常退出程序，按理說非正常退出時也應(yīng)如此，但有些氣化爐在開工燒嘴因聯(lián)鎖保護動作而發(fā)生跳車時，經(jīng)常將燒嘴燒壞，后經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)， 每當(dāng)燒嘴非正常退出( 跳車) 時，13XV0025、13XV0026 和13XY0027 的開啟總是比13XV0023 和13XV0024 的關(guān)閉晚，即氧油已切斷而高壓吹掃氮氣來不及補上，導(dǎo)致回火而燒毀燒嘴。

為何會發(fā)生這樣的現(xiàn)象呢？ 有經(jīng)驗的技術(shù)人員從DCS 與ESD 之間找到了原因： 燒嘴系統(tǒng)正常退出時由DCS 控制， 而跳車時則由ESD 通過DCS 向13XV0025、13XV0026 和13XY0027 發(fā)出“開” 的命令， 同時直接向13XV0023 和13XV0024 發(fā)出“ 關(guān)”命令，可ESD 與DCS 之間通訊需要時間，致使高壓吹掃氮滯后(約1.3s)補進，造成開工燒嘴回火被燒壞。后來將以上3 個閥門全部改為由ESD 直接控制后，問題得以解決。

燒嘴點火柴油管線壓力不穩(wěn)

殼牌爐的柴油泵一般都設(shè)在零米，且大都采用往復(fù)泵，往復(fù)泵的優(yōu)點是揚程大，缺點是出口壓力不穩(wěn)，為保持柴油管線的壓力穩(wěn)定，在泵的出口都設(shè)計了柴油緩沖罐(也稱作阻尼器或蓄能器)，目的是隨時調(diào)整柴油管線的壓力，防止開工燒嘴因油壓不穩(wěn)而跳車。但由于柴油緩沖罐也安裝在零米，而開工燒嘴安裝在43m 層， 兩者之間連接管線太長、且高度相差大， 制約了緩沖罐的壓力調(diào)節(jié)能力，致使開工燒嘴經(jīng)常因油壓不穩(wěn)導(dǎo)致氧油比超限而跳車。據(jù)悉，龍宇煤化工通過調(diào)整柴油緩沖罐的位置而圓滿解決了這一問題，具體整改方案概述如下：把位于零米的柴油緩沖罐移至38m 的平臺上。

在緩沖罐投用前，先用高壓氮氣向罐內(nèi)充25~30kgf(1kgf 約等于9.806N，下同)的壓力，使罐內(nèi)的液位達到5cm 左右，當(dāng)柴油管線內(nèi)的壓力大于30kgf 時再投用緩沖罐。這樣不僅縮短了緩沖罐與開工燒嘴的距離，而且可使罐內(nèi)有足夠可壓縮的氣體，從而讓緩沖罐起到了很好的穩(wěn)壓作用。

燒嘴點火火檢信號延時設(shè)置不合適

殼牌氣化爐設(shè)置了專門的火焰探測器(通常稱為火檢)，用來檢測開工燒嘴點火是否成功，此檢測信號既用來保護開工燒嘴，同時又給粉煤燒嘴的投放提供了條件。火焰探測器是通過紫外線探測火焰強度的，檢測的是電離信號，并輸出給DCS(開關(guān)量信號)。

當(dāng)氧氣開關(guān)閥13XV0023 開啟后， 開工燒嘴順控程序?qū)⒀舆t幾秒來檢測火檢信號，如果未檢測到火焰，開工燒嘴將立即跳車，以保護燒嘴。

因氧氣從開關(guān)閥到燒嘴噴頭需要時間，且燒嘴剛點著時，氧油混合燃燒并不穩(wěn)定，且火焰強度也不高，所以在順控程序中對火檢信號設(shè)置了延遲時間，以確保檢測信號的準確。這一設(shè)計是非常合理的，關(guān)鍵是如何確定合適的延遲時間，若時間偏短，燒嘴還未點著或點著后火焰還沒穩(wěn)定就跳車了，屬誤停車；若時間偏長，燒嘴如果確實未點燃而沒有及時跳車，很容易把燒嘴燒壞，而且柴油留在爐內(nèi)，在下次點火時會出現(xiàn)爆燃，危害到設(shè)備安全。

據(jù)技術(shù)人員介紹，火檢信號的延遲檢測時間一般設(shè)置為3～5s 較合適， 具體準確時間需現(xiàn)場做試驗測定，各燒嘴略有不同 。