天然气烧嘴系统工作原理及结构的主要目的

一、气烧嘴系统工作原理
气烧嘴成对排列，相对的两个燃烧器为一组(A和B燃烧器)。风机的常温空气经换向阀进入蓄热燃烧器A后，流经陶瓷球蓄热体蓄热燃烧器时受热。常温空气加热至接近炉膛温度(一般为炉膛温度的80%~90%)。加热后的高温空气进入炉内，吸入炉内烟气，形成稀薄的贫氧高温气流，含氧量远低于21%。将贫氧高温空气与注入的燃料混合，实现燃料在贫氧状态下的燃烧。同时，炉排放的高温烟气通过生产燃烧器B与高温热烟气经过生产燃烧器B，显热储存在蓄热蓄热体气烧嘴器B，然后通过换向阀排放低于150℃的低温。蓄热器A、B在蓄热器中蓄热达到饱和时，改变燃烧蓄热的工作状态，达到节能减排NOX的目的。
从热平衡的角度看，采用蓄热式传热技术的熔融炉的节油率与炉体蓄热和炉面散热损失有关。由于气烧嘴是通过烟气回收余热，减少了炉体的蓄热，表面散热损失越小，排烟热越大，节油率越高。
同时，由于铝熔炼炉的间歇工作特性，在不同的工作条件下，炉温、蓄热器风速和烟气出口温度波动较大。这样，燃烧器的换向时间也应该随着工作状态的变化而变化，从而优化蓄热器的利用率，达到很好的余热回收效果。
由于空气经过气烧嘴后温度升高，给炉内带来大量感热，使得燃料的理论燃烧温度显著提高。气烧嘴在使用相同炉型和燃料时，比常规加热炉具有很高的综合加热温度和很快的加热速度。
二、蓄热式烧嘴结构的主要目的
蓄热式烧嘴是气加热炉燃烧系统的关键设备之一，该锻造加热炉主要通过外混烟气稀释和高速射流的卷吸效应两种途径实现低氧燃烧，其众多地区混烟气稀释方式易于控制，在生产中也比较容易实现；而高速射流的卷吸效应方式中，空气卷吸烟气，降低氧气浓度，NOx生成，控制非常困难。
选择蓄热式烧嘴结构的主要目的是为了让空气与燃料很好的混合，以好的状态进入炉膛空间，降低炉膛内氧气的浓度，减少NOx的产生。锻造加热炉烧嘴的形式和结构关系到炉温是否均匀、燃料利用率是否提高NOx排放的多少，这需要在设计烧嘴时考虑燃料喷口与助燃空气喷口的距离、喷射角度，空气与燃料流速大小及其较佳比，是否采用燃料分级燃烧等问题。因此决定采用理论计算和经验自行设计；如确定空气与煤气喷口的设计师选用相互的平行射流还是有确定夹角的交叉射流；是分级燃烧还是选用一次供给燃料系统等。