燃烧及排烟系统-燃气窑烧嘴与喷火口改装方案

2023-10-11 理论教育版权反馈

【摘要】：（一）燃烧系统1.烧嘴与喷火口倒焰燃气窑一般采用冷风吸入式烧嘴，从外形上又分为直通式和弯通式两种。图4-1-7燃气供应系统及窑旁燃气调节装置示意图①独立气房。燃气供应必须设置单独的气房，和窑房分开，以避免危险事故的发生。吸风罩下口形状、大小和垂直排烟道基本相同，有的窑从吸风罩四个角用角钢将吸风罩和垂直排烟道焊接固定在一起，吸风罩下口距垂直排烟道出口相距约100mm，上口直接连接烟囱。

（一）燃烧系统

1.烧嘴与喷火口

倒焰燃气窑一般采用冷风吸入式烧嘴，从外形上又分为直通式和弯通式两种。生产中多采用前者。若烧氧化气氛且烧成温度高、装窑密度很大时，吸入式烧嘴很难达到烧成要求，窑内温差很大，因此，有的窑也采用高速烧嘴。

火道设置有喷火口，喷火口大多为圆柱形，也有上口直径略大于下口直径的圆台，如图4-1-10所示。一个烧嘴配一个喷火口，安装时，烧嘴帽略伸入喷火口下沿。

2.烧嘴布置及火道

烧嘴一般对称布置在窑两侧火道下部，垂直安装且喷口向上，烧嘴间距基本相同，只是前后各一对烧嘴距窑门和后窑墙的距离较其他烧嘴间距小（约为中间烧嘴间距的一半）。以避免前后和中间产生温差。

火道在窑墙与窑车之间，是火焰从烧嘴喷出上行的通道，如图4-1-10所示。火道宽度为180～230mm，不能太窄，否则火焰离坯体太近，影响烧成质量，也不宜太宽，影响火焰到达窑的中部。

3.燃气供应系统及窑旁燃气调节装置

（1）燃气供应系统

以采用液化石油气的倒焰燃气窑为例，其燃气供应系统包括：独立气房，内设液化石油气钢瓶，聚气管，气化器（又称气化炉），减（稳）压器，总压力表及输气管道等。具体布置如图4-1-7所示。

图4-1-7　燃气供应系统及窑旁燃气调节装置示意图

①独立气房。燃气供应必须设置单独的气房，和窑房分开，以避免危险事故的发生。

②液化石油气钢瓶，分气相瓶和液相瓶两种，有的也将两种钢瓶合一，根据具体情况选择使用，如图4-1-8所示为二合一的钢瓶。

图4-1-8　二合一液化石油气钢瓶

气相瓶在钢瓶上端设置燃气接口，从钢瓶出来的为气态的液化石油气。由于钢瓶内为液体，要转换为气体则要吸热，上部液体在吸热过程中使下部液体的温度下降，因此钢瓶在使用过程中，下部易结冰，影响液体的进一步气化。为此，使用时，钢瓶外表面须淋水加热，主要淋热水，也可淋冷水，以使气化能稳定进行。这种加热方法水用量较大，并且钢瓶底部仍有0.5～1.0kg液化石油气无法气化用尽，造成浪费。

液相瓶则在钢瓶正中安装直通管到达钢瓶底部，利用钢瓶内置压力将液体从直通管压出钢瓶外，并通过接口进入输送管道。

③聚气管，用以收集各钢瓶气体，平衡各瓶供气压力。

④气化器，因从液相瓶出来的为液态石油气，需加热气化使用，所以输送管道需连接气化器（见图4-1-9），液态石油气流经气化器中的回旋管时和管外的恒温水（水温一般控制在50℃左右，最高不超过60℃）进行热交换转换为气体。经转换的燃气压力较稳定，钢瓶内残留液化石油气很少。

图4-1-9　气化器及其温度控制仪

⑤总压力表，量程一般为1MPa，其安装位置见图4-1-7，用以观察主管道内的气体压力，其压力一般应小于0.5MPa，因为过大的压力易导致经气化的燃气重新液化。当压力小于0.02MPa时，准备更换钢瓶。钢瓶的更换操作为：先将新钢瓶连接聚气管，打开钢瓶气阀，再打开聚气管上连接钢瓶气阀，同时关闭空瓶的聚气管连接气阀，再关闭空瓶阀门。

⑥减（稳）压阀，经气化的液化石油气，压力可达0.3MPa～0.5MPa，直接送入窑房使用不安全，因此，需减压并稳定压力，减压阀一般按1/10比例减压。

（2）窑旁燃气调节装置

燃气输送管道从气房出来进入窑房，窑房内设有窑旁燃气调节阀（多为球阀），傍通管和调节阀（多为截止阀），以及窑旁燃气压力表等。燃气输送管道到达窑的下部烧嘴处，一般用铜软管连接各烧嘴，每个烧嘴单独配有一个气阀，具体布置如图4-1-7所示。(www.chuimin.cn)

①窑旁燃气调节阀，用于调节入窑的燃气总压力，从而控制进入窑内的总燃气量。

②傍通和调节阀，用于燃气压力微调，多数窑不设。

③窑旁燃气压力表，量程一般为0.1MPa，烧成时用以观察和判断输入窑内燃气总压力，掌握烧成时的调节节奏。

④单个烧嘴气阀，控制各个烧嘴的燃气压力，调节各烧嘴的燃烧强度。在使用中一般全开。

（二）排烟系统

1.吸火孔（或排烟孔）

吸火孔为窑内烟气排出的出口，它设置于窑底（或窑车）台面处，台面铺设耐火棚板，棚板和后窑墙、窑门以及棚板间均留有间隙，即为吸火孔，如图4-1-10所示。棚板并不是固定的，可根据窑内情况进行前后移动，这样，吸火孔的位置、大小也相应改变，目的是用以调节窑内气流分布，改善温度的均匀性。

图4-1-10　倒焰燃气窑主视及俯视结构示意图

1—窑车；2—火道；3水平排烟道；4—窑室；5—耐火棚板；6—烧嘴；7—吸火孔；8—喷火口；9—排直排烟道

2.水平排烟道

烟气经吸火孔排出后，进入窑车和窑车台面棚板间形成的水平通道，该通道即为水平排烟道，如图4-1-10及图4-1-11所示。水平排烟道的截面积一般略大于吸火孔总面积。烟气经水平排烟道并穿过后窑墙（后窑墙上开有和水平排烟道相配合且形状大小相同的孔），进入垂直排烟道。

图4-1-11　倒焰燃气窑截面示意图

1—热电偶插孔；2—窑门；3—窑室；4—吸火孔；5—水平排烟道；
6—抽力调节孔；7—垂直排烟道；8—闸板；9—吸风罩；10—烟囱

3.垂直排烟道

垂直排烟道也可看作烟囱的一部分。它有两种设置，一种是紧贴后窑墙外侧布置，其特点是长度方向不占空间，排烟阻力小，如图4-1-11所示；另一种是水平排烟道向后延伸，垂直排烟道和后窑墙分开，这种设置灵活性好，垂直排烟道既可安装在室内也可安装于室外，但占地面积大，影响窑体整体性，排烟阻力大，不方便烧窑操作，较少采用。

垂直排烟道截面一般为矩形，其截面积等于或略大于水平排烟道截面积。

垂直排烟道出口处设有排烟闸板，用以调节排烟抽力。对于容积较大的窑，垂直排烟道往往较高，操作不便，所以很多窑炉在垂直排烟道后侧下部开一孔并设置小门（或孔内塞耐火砖），通过小门的开合（或孔内抽、塞耐火砖）来调节排烟抽力。

4.吸风罩（或集气罩）

吸风罩为一下口为矩形、向上逐渐收口至圆形的漏斗形钢装置。吸风罩下口形状、大小和垂直排烟道基本相同，有的窑从吸风罩四个角用角钢将吸风罩和垂直排烟道焊接固定在一起，吸风罩下口距垂直排烟道出口相距约100mm，上口直接连接烟囱。

吸风罩主要有以下作用：（1）将从垂直排烟道出来的烟气汇集进入烟囱；（2）方便设置和操作排烟闸板；（3）烧高温时，可以观察排出烟气的颜色，以判断窑内气氛；（4）吸入周围冷空气，降低烟气温度，延长烟囱使用寿命。

5.烟囱

烟囱一般用钢板卷制成圆筒形，下接吸风罩上口，上则伸出厂房屋顶1.0m～1.5m，烟囱和屋顶接触处应包保温棉，烟囱出口设有烟囱帽。有的窑烟囱从厂房侧墙斜向上穿出，出厂房后再向上伸出屋顶。为防止烟囱温度过高，可在烟囱外设水套。烟囱出口截面积等于或略大于垂直排烟道截面积。

燃烧及排烟系统-燃气窑烧嘴与喷火口改装方案

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