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W型輻射管燒嘴研究
研究W型輻射管燒嘴。基于間接加熱原理的輻射管加熱技術有 效避免了被加熱部件表面的氧化和脫碳，為保護氣氛下的熱處理創造了條件，不會造成燃燒氣體和產品污染，影響產品質量，特別適用于對產品質量要求高的場合。輻射管爐是德國在20世紀30年代發明和使用的。其結構為單層直管式，水平或垂直通過爐膛。直到20世紀50年代初U型輻射管問世，并在此基礎上發展了w型、套管I型、排氣再循環P型和O型[2]。與其他類型的輻射管相比，W型輻射管具有燃燒空間大、傳熱面積大、熱效率高等優點。但同時，由于管程長，影響管內火焰長度的因素很多，沿輻射管長度方向溫度均勻性差，成為輻射管燒嘴發展的難題。輻射管燒嘴是輻射管加熱裝置的核心部件，控制輻射管加熱的功率、溫度分布、熱效率和使用壽命。適當的燒嘴結構應使輻射管中的空氣和氣體混合達到適當的強度。如果空氣。氣體混合強度過低，混合時間延長，火焰延長，氣體未完全燃燒，造成不必要的浪費，甚至燃燒火焰可能逃離輻射管排氣口，降低輻射管熱效率，導致輻射管表面溫度分布不均勻；如果空氣。氣體混合強度過大，混合時間縮短，火焰太短，輻射管末端不能完全加熱，輻射管表面溫度分布不均勻。根據生產線技術改造的需要，開發了性能穩定、加熱溫度均勻的同軸平行射流擴散燃燒W型輻射管燃燒器。研究W型輻射管燃燒器。基于間接加熱原理的輻射管加熱技術有 效避免了被加熱部件表面的氧化和脫碳，為保護氣氛下的熱處理創造了條件，不會造成燃燒氣體和產品污染，影響產品質量，特別適用于對產品質量要求高的場合。如果空氣。氣體混合強度過低，混合時間延長，火焰延長，氣體未完全燃燒，造成不必要的浪費，甚至燃燒火焰可能逃離輻射管排氣口，降低輻射管熱效率，導致輻射管表面溫度分布不均勻；如果空氣。氣體混合強度過大，混合時間縮短，火焰太短，輻射管末端不能完全加熱，輻射管表面溫度分布不均勻。
根據生產線技術改造的需要，開發了性能穩定、加熱溫度均勻的同軸平行射流擴散燃燒W型輻射管燃燒器。
1.測試燒嘴。
試驗燃燒器主要由煤氣管、煤氣噴嘴、空氣管、空氣噴嘴、燃燒筒和點火電及組成，通過同軸平行射流擴散燃燒組織燃燒。燃燒的主要氣體沿輻射管軸向燃燒，氣體噴嘴側向打開一個氣體噴嘴，少量氣體沿輻射管徑向流出。燃燒空氣沿氣管外 圍與主氣體同軸平行射擊，燃燒管分為一次風（主氣體）和二次空氣參與燃燒。燃燒器中 心出口設置點火電及。當中 心氣流股與周圍自動吸收的氣流股接觸時，界面上的氣體和空氣分子相互擴散。達到化學當量比后，一旦點火，就會形成火焰。
2.測試裝置和測試系統。
燒嘴試驗中使用的裝置系統。為模擬實際加熱爐內的保溫傳熱條件，特制作了2.2mx1.5m×1m試驗爐，爐內壁襯有100mm厚的石棉纖維毯，爐內安裝熱電偶（1號電偶）測量爐溫。輻射管垂直安裝在爐內，管外壁均勻布置25個測溫電偶，連續監測管溫分布斌驗燒嘴安裝在輻射管一側端頭，助燃空氣由鼓風機供應。試驗用氣體為熱值6688~7106kJ/m。轉爐氣體的氣體成分。燃燒廢氣通過排煙機從輻射管另一端抽出，燃燒嘴出口設置零壓面檢測點，控制排煙機閥門的開度。試驗用空氣和氣流采用LZB轉子流量計測量；氣體介質的壓力由電子壓力計測量，管道溫度和爐溫由多點溫度記錄儀連續顯示和儲存。煙氣成分采用德國MRU煙氣分析儀在線分析。
3.試驗結果。
3.1燒嘴點火性能試驗。
測試燃燒器配有自動點火裝置。點火測試時，觸摸點火控 制器開關，點火電及開始放電點火，氣體電磁閥和氣體電磁閥自動打開，氣體和燃燒空氣流入燃燒器，在燃燒器出口混合，遇到火花燃燒。當火焰檢測探 頭檢測到穩定的火焰時，如果火災指示燈亮起，則表明燃燒器成功點火。如果火災指示燈熄滅，則表示火災失敗，氣體電磁閥和氣體電磁閥將自動切斷。在冷爐狀態下進行了多種不同工況的燒嘴點火試驗，結果表明燒嘴點火方便，燃燒穩定，點火時間≤1S。
檢測3.2燒嘴流量特性。
測試燃燒器空氣。燃燒器設計能力150kW時，燃燒器前空氣壓力為1340Pa，燃燒器前空氣壓力為370Pa。試驗條件下，燃燒器的小熱負荷為30kW，燃燒器的調節比為1:5，燃燒器的燃燒能力符合設計要求。
3.3煙氣成分分析。
測試燃燒器在調節比范圍內穩定燃燒，跟 蹤監測輻射管外的燃燒煙氣成分，檢查燃燒器的燃燒效果，檢測數據如表3所示。在本試驗條件下，試驗燃燒器可以穩定完全燃燒，煙氣中的氧體積分數不超過2.44。CO體積分數不超過21×1o1。N體積分數不超過98×1o~。可見，試驗燃燒器燃燒效果好，有害氣體排放低。試驗燃燒器在設計能力（150kw）下穩定燃燒，改變燃燒空氣進氣流量，調節空氣消耗系數，跟 蹤監測輻射管外燃燒煙氣成分。當空氣消耗系數大于1.0時，試驗燃燒器可穩定燃燒，燃燒完全，煙氣中CO排放低。3.4輻射管表面溫度均勻性試驗試驗燃燒器在設計能力（150kW）下穩定燃燒。
