راهنمای انتخاب مشعل کوره دوار: چگونه هندسه شعله را با فرآیند خود مطابقت دهید

راهنمای انتخاب مشعل

A مشعل کوره دوار وظیفه این است که سوخت را به شعله ای با شکل، طول و شدت خاصی تبدیل کند که با مشخصات حرارتی مورد نیاز فرآیند کوره مطابقت داشته باشد - نه صرفاً سوزاندن سوخت تا حد امکان داغ. هندسه شعله را اشتباه بگیرید و کارخانه هزینه آن را در مصرف سوخت، سایش نسوز و کلینکر یا کیفیت محصول پرداخت می کند، خیلی قبل از اینکه کسی مشکل را به مشعل ردیابی کند.

چگونه شکل شعله عملکرد کوره را تعیین می کند

یک مشعل کوره دوار از طریق برهمکنش تکانه هوای اولیه، شدت چرخش و هندسه تزریق سوخت، شعله خود را شکل می دهد - همان سوخت، که از طریق دو طرح مشعل مختلف سوزانده می شود، نتایج قابل اندازه گیری متفاوتی را در داخل یک کوره ایجاد می کند.

هوای اولیه جریان هوای کوچک و پرسرعتی است که سوخت را از لوله مشعل عبور می دهد و به شعله شعله حرکت می دهد. معمولاً تنها کسری از کل هوای احتراق را تأمین می‌کند و بقیه - هوای ثانویه و گاهی ثالثی - از هود کوره به داخل کشیده می‌شود. مطالعات مشعل به طور مداوم نشان می دهد که حجم کمتر هوای اولیه همراه با تکانه هوای بیشتر، تشکیل NOx را کاهش می دهد در حالی که هنوز به یک شعله پایدار و خوب لنگر رسیده است. مشخصات مشعل مدرن معمولاً این را به عنوان تکانه هوای اولیه در محدوده 1250-1780٪ سرعت هوای اولیه، تنظیم شده در هر کوره بیان می کند.

هیچ یک از این دو شکل به طور کلی "بهتر" نیستند - یک شعله پرپشت که برای یک منطقه سوزاندن کوتاه و با شدت بالا ایده آل است، یک کوره فرآیند خشک طولانی را از نفوذ حرارتی که بیشتر در بشکه نیاز دارد، از بین می برد، در حالی که یک شعله مدادی بسیار بلند در یک کوره کوتاه می تواند به بستر مواد یا پوشش نسوز دور برخورد کند.

نسبت دور زدن و محدوده شلیک

نسبت چرخش نشان می‌دهد که مشعل تا چه اندازه می‌تواند خروجی را کمتر از سرعت شلیک طراحی‌اش کاهش دهد و در عین حال شعله‌ای پایدار و قابل کنترل را حفظ کند – این ویژگی واحدی است که بیشتر بر اینکه کوره می‌تواند سرد راه‌اندازی کند، ثابت بماند در خلال اختلال فرآیند ثابت بماند و همچنان در زمان‌بندی به اوج خروجی برسد، تأثیر می‌گذارد.

برای کوره‌ای که با سرعت ثابت و بدون تغییر کار می‌کند، یک مشعل با چرخش 1:8 کافی است. هر کارخانه‌ای که تولیدش را تغییر می‌دهد، سوخت‌های جایگزین با ارزش گرمایشی متناقض را تولید می‌کند، یا نیاز به ثابت نگه داشتن کوره در هنگام آشفتگی پیش‌گرمکن دارد، از محدوده وسیع‌تر 1:10 بهره می‌برد – فضای سر اضافی در هر دو طرف به معنای خاموشی‌های اجباری کمتر و چرخه حرارتی نسوز کمتر به دلیل ناپایداری مکرر شعله است.

خواندن راندمان احتراق از گازهای خروجی

شکل شعله و خاموشی مهم است، اما اعدادی که تایید می‌کنند مشعل در واقع کار می‌کند، از آنالیزگر گازهای خروجی ناشی می‌شود، نه از پلاک مشعل. دو چهره بیشتر کار را انجام می دهند:

طراحی مشعل تک سوختی در مقابل چند سوختی

استراتژی سوخت در دو دهه گذشته به طور قابل توجهی تغییر کرده است، و مشعل باید مشخص شود که این استراتژی به کجا می‌رود، نه فقط جایی که امروز قرار دارد.

گاز طبیعی در حال حاضر تقریباً یک چهارم مصرف سوخت کوره ها را در بازارهایی با زیرساخت گاز قوی نشان می دهد، نفت سهم کمتر و رو به کاهشی دارد و سوخت های جایگزین - زیست توده و سوخت حاصل از ضایعات - سریع ترین بخش در حال رشد هستند که با نرخ سالانه دو رقمی در بازارهای پیشرو گسترش می یابند. مشعلي كه امروز خريداري شده و حداقل يك كانال سوخت جايگزين را در خود جاي نمي دهد، مشعلي است كه احتمالاً قبل از پايان عمر مكانيكي آن نياز به تعويض دارد، نه به اين دليل كه از كار افتاده است، بلكه به اين دليل كه تركيب سوخت كارخانه از حد توان خود عبور مي كند.

چک لیست مشخصات قبل از سفارش

کار بر روی این نقاط با داده های عملیاتی واقعی کوره - نه فقط ظرفیت پلاک نام آن - چیزی است که مشعل را از مشعل که در عرض دو سال به روز می شود جدا می کند.

• نسبت طول به قطر کوره - کوره های بلند (16:1 و بالاتر) عموماً به شعله طولانی تر و با شعله بیشتر نیاز دارند. کوره های پیش کلسینر کوتاه (8:1 تا 11:1) معمولاً این کار را نمی کنند.
• دور زدن مورد نیاز - مطابقت با تنوع تولید واقعی، نه فقط نیازهای راه اندازی؛ 1:10 انعطاف پذیری عملیاتی بیشتری نسبت به 1:8 می دهد.
• ترکیب سوخت فعلی و آینده - اگر جایگزینی سوخت جایگزین در نقشه راه کارخانه وجود دارد، حتی اگر در روز اول استفاده نشود، قابلیت چند سوخت را مشخص کنید.
• NOx و محدودیت های انتشار را هدف قرار دهید - تأیید کنید که محدوده تکانه هوای اولیه مشعل می تواند به محدودیت های انتشار محلی بدون کاهش ثانویه برسد.
• نسوز و حساسیت محصول - خطر برخورد شعله و تحمل آلودگی خاکستر هر دو محدوده شکل شعله قابل قبول را محدود می کنند.
• در دسترس بودن هوای ثانویه و سوم - عملکرد درجه بندی مشعل، دمای و حجم هوای ثانویه خاصی را فرض می کند. بررسی کنید که هود کوره می تواند آن را تامین کند.

علائم تعمیر و نگهداری که خرابی مشعل را پیش بینی می کند

سایش نوک مشعل و نازل به ندرت بدون اخطار از کار می افتد - شعله خود داستان را قبل از شکستن فیزیکی یک جزء بیان می کند:

• تغییر شکل شعله از عکس پایه یا مرجع CFD در طی هفته‌ها، حتی با تغییر تنظیمات سوخت و هوا، معمولاً فرسایش نازل یا کانال تا حدی مسدود شده را نشان می‌دهد.
• افزایش CO در O2 ثابت اغلب چند هفته قبل از آسیب قابل مشاهده نازل رخ می دهد، زیرا فرسایش مخلوط سوخت و هوا را قبل از اینکه به اندازه کافی بزرگ باشد مختل می کند.
• افزایش فشار برگشتی در خط هوای اولیه در همان دمپر تنظیم به تجمع داخلی یا محدودیت کانال اشاره دارد.
• سایش نسوز نامتقارن در نزدیکی انتهای مشعل اغلب شعله ای را منعکس می کند که بی سر و صدا خارج از محور شده است، نه یک مشکل کیفیت نسوز.