高速燃烧器的工作原理及特点

高速燃烧器主要应用在工业炉中。燃烧器厂家告诉你普通工业炉为了加热物料和保证燃料完全燃烧都具有一个宽敞的炉膛。这样，开炉时将炉膛加热到操作温度需要很长的时间;停炉时，由于热惯性大仍有相当一段时间继续加热工件，使加热温度难以控制，易造成工件过热。今天燃烧器点火器厂家就来告诉你高速燃烧器的工作原理及特点都是怎样的吧？

为了防止工件过热，普通加热炉只好在略高于工件容许的加热温度下运行，这就降低了加热速度，增长了加热时间，特别在工件接近加热最终温度时更是如此。此外，在高温下延长加热时间会产生种种不良影响，如造成钢的氧化和脱碳，使工件表面毛糙和硬度降低。为了节约能源，消除普通加热炉的缺点，并与现代化生产流水线配套，20世纪60年代出现了快速加热技术。快速加热主要依靠对流传热而不是辐射传热。其特点是炉体小、加热速度快、热惯性小、加热工件质量高、热效率高并易于自动控制。

实现快速加热的关键一是改造炉体;二是应用高速燃烧器。高速燃烧器有两个作用，一是燃气在非常高的热强度下燃烧;二是高温烟气以非常高的流速 (200～300m/s)喷出燃烧室 (火道)，从而增加炉内对流传热的作用。高速燃烧器与普通燃烧器相比有下列主要特点。

优点:

① 燃烧室的容积热强度非常高，可达21×104kW/m³，炉膛容积小，炉体结构简单，操作方便，安全装置及炉前管道系统简单;燃烧室燃烧温度较高，接近2000℃，对发展高温窑炉，节约燃料十分有利;

② 烟气在火道内剧烈膨胀以及火道出口设有烟气喷口，所以烟气喷出速度非常高，可达200～300m/s;

③ 炉内气氛容易调节成氧化性或还原性，可在较高的过剩空气系数下工作;

④ 负荷调节范围大，调节比可达1:50，普通燃烧器可达1:20～1:30;

⑤ 可以使用高温预热空气，因此能以低热值燃气获得高燃烧温度;

⑥ 由于燃烧反应在火道内瞬时完成，故在惰性气氛的炉内也不会灭火。

缺点:

① 需要较高的燃气、空气压力、耗电较多;

② 燃烧室 (火道)要求特殊的耐高温耐冲刷的材料，否则寿命很短;

③ 工作噪声较大，需要采取相应的消声措施。

高速燃烧器应用于工业所收到的效益是以下几个方面。

① 简化了炉体结构，除火道式燃烧室外不再需要普通加热炉所具有的宽敞燃烧室。管理方便，安全装置及炉前管道布置简单。

② 高速喷出的高温烟气可以引射大量的较低温度的炉内烟气，形成强烈的烟气回流和搅拌作用，使炉内温度分布均匀。根据喷出速度不同，引射的回流烟气量也不同，通常变化在20～200倍的范围内。

③ 由于负荷调节范围大，并且以对流传热为主，所以炉内的温度可高、可低，并且热惯性小，所以炉子的使用范围扩大了。

④ 抑制了NOx的生成。由于燃烧过程中氧的浓度可以控制到需要的最小量，烟气在高温区域内停留的时间短，高温高速烟气引射炉内较低温度的烟气后，本身被迅速稀释而降低温度，炉内的强烈换热也使烟气迅速降温，因此抑制了 NOx的生成。所以说高速燃烧器也是低NOx燃烧器。

⑤ 节省燃料。由于燃烧效率高、炉内气体的强制循环及搅拌效果好、除火道外不另设燃烧室、炉内气体容易调节等因素，所以节省燃料。

⑥ 可以减少燃烧器个数。由于高速气流能使炉温均匀，故不必像以前那样为了保证炉温均匀必须采用数量很多的燃烧器。燃烧器个数少也有利于自控。

上图所示的高速燃烧器相当于一个鼓风式燃烧器在其出口增设一个带有烟气喷嘴的燃烧室。燃气和空气在燃烧室内进行强烈混合和燃烧，完全燃烧的高温烟气以非常高的流速喷进炉内，与工件进行强烈的对流换热。这种燃烧器的热负荷可达2330kW。高速燃烧器主要用于热处理炉、玻陶制品窑炉及金属熔化炉上。