燃气工业炉的热工特性

燃气工业炉的热工特性


网站编辑:admin │ 发表时间:2014-04-24 │

燃气工业炉热工作的优劣直接影响产品数量、质量及经济指标高低的关键。炉子的热工作是指炉内燃料燃烧、气体流动及热交换的总和。因此,从炉子热工作观点来说,三者是分不开的。所以,从选择和设计炉型结构及运行管理等方面来说,都应该以保证炉子达到工艺所需要的最佳热工工作为目的。

炉子热工作的好坏,炉膛部位是核心,因为物料的干燥,加热及熔炼等过程都是在炉膛内完成的。而炉膛热工作又受到炉子各部位热工作状态及各种因素所影响。因此,应了解和掌握工艺对工业炉的基本要求和炉子各部位的热工特性,以便进一步提高和改进炉子的热工作。

首先是炉体的热工特性。炉体构造与材料的热工性质对炉子热工状态有密切关系。为使炉子经济、合理及可靠的运行,炉子砌体构造与材料选用必须合理。一般砌体的作用是保证炉子空间达到工作温度,炉衬不被破坏,而加热层是为了减小热损失。工业炉外墙表面热损失的多少与表面温度有关,温度越高,则热损失越大。从热经济观点来说,希望炉子蓄热能力越小越好,但这样的炉子墙壁可能很薄,而导致表面热损失增加。因此选用砌体厚度与材料时要严格进行热工分析后确定,一般而言,长期运行的连续炉砌体可以厚些,反之则薄一些。

其次是火焰炉炉膛内部的热工作过程。炉子的构造与操作对生产效率有直接影响,这是因为它直接影响了炉子的热工作过程,而这些物理化学过程又影响了生产率。热工作过程对生产指标的影响包括很多方面,一般工艺条件下,增强传热,就是提高生产效率。炉子加热物料大部分是在炉膛内部进行的,在炉内主要有三种物体存在即燃烧产物,被加热物料,炉膛内壁,这三种物体在炉内进行非常复杂的热交换。在换热过程中,炉气是热源,低温物料是受热体。燃烧所产生的热量被炉气带入炉膛,其中部分热量传递给物料,部分热量通过炉体传递到炉外,还有部分随烟气排出。

这里有一点重要的是炉膛内炉气速度,炉气通过被加热物料的表面积的速度越大,对流热系数就越大,所以加强炉气对流对提高热利用效率有很大作用。一般方法有,使高速气流直接作用在加热件表面上,以强化对流传热;采用高速烧嘴,这样既增强了对流传热,又降低了燃烧气体的温度,避免加热见过热。

在实际生产中,需要考虑的热工特性还很多,根据不同的工艺要求选择炉型,正确选择烧嘴合理布设烧嘴位置也同样重要。文章致诚热能整理。


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