陶瓷工业常用烧嘴的类型及特点

燃烧器 · 发表于 2009-9-12 22:55:14

1、燃油烧嘴

　　1.1 按雾化方法分类

　　1.1.1 压力雾化烧嘴

　　压力雾化烧嘴是靠燃油自身的压力转化为喷射动能，通过液膜或液柱受空气的剪切扰动而使燃油雾化。这种烧嘴的优点是结构简单、运行成本低。缺点是当负荷变小时雾化颗粒度及平均尺寸迅速增加燃烧效率降低且小流量烧嘴易堵赛和结焦。

　　1.1.2 机械雾化烧嘴

　　机械雾化烧嘴是将燃油的机械能转化为雾化能量，常见机械雾化烧嘴是转杯式雾化烧嘴。此类烧嘴对机械能要求较高，一般要求非常高的转速才能雾化所需的剪切力。

　　1.1.3 气动雾化烧嘴

　　气动雾化烧嘴是利用空气或蒸气的高速运动对液膜或液柱进行撞击、剪切、旋转。气液两相产生相对高的相对速度来实现破碎雾化。气动雾化烧嘴的优点是调节范围广、雾化性能好。它的主要缺点是：

　　（1）雾化能量利用率低

　　（2）雾化气用量大

　　（3）对于高粘度的重柴油、重渣油、水煤浆不能高效燃烧的要求

　　1.1.4 气泡雾化烧嘴

　　气泡雾化在国际上被称为第三代雾化技术，这种烧嘴是在特殊结构的通道中注入压缩空气或蒸气，使之在燃油中形成数量巨大的气泡，气泡经运动、变形、加速等一系列过程后至烧嘴出口处破碎，从而形成液滴非常小、尺寸均匀度大的液雾。它具有以下特点：

　　（1）气泡雾化烧嘴主要克服燃油表面张力来雾化

　　（2）所需雾化能量少

　　（3）雾化颗粒细、尺寸平均度高

　　1.2 以其他标准分类

　　1.2.1 按油流与雾化介质的相对流向分类

　　（1）直流式：油流与雾化介质的相对流向是接近平行

　　（2）涡流式：油流与雾化介质的相对流向是切向方向

　　（3）交流式：油流与雾化介质的相对流向是以一定角度

　　1.2.2 按油流与雾化介质的相对作用次数来分类

　　（1）一级雾化：油流与雾化介质的相对作用次数是一次

　　（2）二级雾化：油流与雾化介质的相对作用次数是二次

　　（3）多级雾化：油流与雾化介质的相对作用次数是多次

　　1.2.3 按油流与雾化介质的相对作用位置来分类

　　（1）外混式：油流与雾化介质的相对作用位置是烧嘴出口外面

　　（2）内混式：油流与雾化介质的相对作用位置是烧嘴出口里面

　　2、燃气烧嘴的分类

　　2.1 按燃烧方式分类

　　2.1.1 非预混式烧嘴

　　非预混式烧嘴又称为长焰烧嘴。它的燃烧方式是煤气与空气不预先混合，而是分别送入燃烧室或窑内进行混合燃烧。它的特点是：

　　（1）结构简单、燃烧稳定不发生回火

　　（2）煤气与空气压力要求低：80mm~150mm水柱即可

　　（3）煤气与空气可预热到较高温度

　　（4）煤气与空气混合较差，火焰较长，需较长的燃烧空间

　　（5）为使煤气充分燃烧，必须提供较多的助燃空气

　　2.1.2 半预混式烧嘴

　　半预混式烧嘴又称短焰烧嘴。它的燃烧特征是煤气与空气分别进入混合室或预燃室进行预混，然后以一定的速度喷入窑内或燃烧室或窑内进行完全的混合和燃烧。它的特点是：

　　（1）通过改变煤气和空气的配比可灵活的调节火焰长度

　　（2）基本上不存在回火现象

　　（3）可根据工艺要求控制气氛

　　2.1.3 全预混式烧嘴

　　全预混式烧嘴又称无焰烧嘴。它的特征是：煤气与空气预先在烧嘴内部混合，然后再进入窑内或燃烧室内燃烧。燃烧火焰短而透明，无明显轮廓。它的特别是：

　　（1）空气过剩系数小

　　（2）燃烧强度高

　　（3）煤气要保持较高的压力，以防回火

　　（4）煤气与空气预热温度不宜超过400℃

　　2.2 按焰气从烧嘴的喷出速度分类

　　2.2.1 低速烧嘴

　　低速烧嘴的焰气喷出速度一般小于30m/s

　　2.2.2 中速烧嘴

　　中速烧嘴的焰气喷出速度一般在30~70m/s

　　2.2.3 高速烧嘴

　　高速烧嘴的焰气喷出速度一般大于70m/s

　　3、燃煤烧嘴

　　燃烧烧嘴采用的燃料主要以水煤浆的形式，水煤浆是以63~67%的精制煤、33~37%的水、1％的添加剂经一定的加工工艺制成煤粉直径250~300um的特种燃料。其在应用中的可靠性和安全性比燃油和燃煤更大。因此水煤浆技术得到我国有关部门的重视并已在部分行业中推广。

　　4、高速等温烧嘴

　　高速等温烧嘴的基本原理是单活塞发动机原理，大部分燃料过程在燃烧室内完成、燃料气体具有相当大的压力，在这个过程中产生的膨胀使气体以很高的速度喷出，从而实现改善宽断面窑炉温度均匀性的目的。

　　5、调温烧嘴

　　调温烧嘴的原理是二次空气式调温。主要用于间歇式窑炉适应某些产品的升温要求，如某高铝电瓷要求150℃保温10小时，普通烧嘴的流量调节比很难达到这种要求，而采用调温烧嘴，焰气经加入二次空气调温后，烧嘴砖出口温度最低，可控制到80℃，顺利地达到了工艺要求。

　　6、脉冲烧嘴

　　在大容易梭式窑、宽断面隧道窑中，采用高速等温烧嘴可以较好地解决窑内温差，但是由于高速等温烧嘴喷出的高速焰气对窑内气体产生抽吸作用，使窑内气体运动形成涡流，而涡流中心比较静止，所以温差现象仍然存在。脉冲烧嘴在控制窑内温度场、气氛场的均匀性和稳定性方面具有更好的效果。脉冲烧嘴需和脉冲控制系统配合使用，通过脉冲控制系统调整烧嘴火焰的喷出功率，使其按一定周期变化，当一个烧嘴的喷出功率达到最大时，另一个达到最小时，来加剧气流流动，消除局部热点，从而改善窑内温度场、气氛场的均匀性和稳定性。