Isaalang-alang ang isang forging shop sa eastern China na pinalitan ang luma nitong heating furnace burner ng pinakamurang imported na unit na available. Sa loob ng tatlong buwan, ang mga operator ay nag-i-scrap ng carbon sa nozzle at electrode assembly bawat linggo, ang furnace ay nangangailangan ng dalawampung dagdag na minuto upang maabot ang temperatura ng pagbabad, at ang pagkonsumo ng natural na gas ay tumaas ng 11 porsiyento. Walang sira ang burner. Maling burner lang iyon para sa furnace na iyon.
Ang pattern na iyon ay umuulit sa mga halaman sa bawat laki. Ang pagpili ng heating furnace burner ay isang proseso-engineering na desisyon, hindi isang pagbili ng mga ekstrang bahagi. Kinokontrol ng burner ang daloy ng gasolina, hugis ng apoy, at pamamahagi ng init sa loob ng furnace, at ang tatlong variable na iyon ay nagtatakda ng kisame para sa kalidad ng produkto at ekonomiya ng gasolina. Sinasaklaw ng gabay na ito kung paano gumagana ang mga pang-industriya na heating furnace burner, kung paano itugma ang mga ito sa furnace, ang mga failure mode na nagtutulak sa karamihan ng mga tawag sa serbisyo, at ang kahusayan na makukuha mula sa modernong low-NOx at multi-fuel na disenyo.
Industrial Heating Furnace Burner para sa Metal Hot Working Ang burner na ito ay bahagi ng isang kumpletong sistema ng heating furnace na may mababang NOx combustion at waste heat recovery, na sumusuporta sa pare-parehong temperatura control para sa forging at heat treatment na proseso. Tingnan ang Produkto → Ang isang heating furnace burner ay may apat na trabaho: metro ang gasolina, magbigay ng combustion air sa tamang ratio, mag-apoy sa timpla, at patatagin ang apoy sa buong saklaw ng pagpapaputok. Sa isang gas burner, ang gasolina ay pumapasok sa pamamagitan ng gas train at humahalo sa hangin sa loob ng burner body o sa harap ng apoy. Sa isang likidong fuel burner, ang gasolina ay dapat munang i-atomize sa mga pinong droplet upang ang bawat droplet ay sumingaw at mabilis na masunog. Ang mga solidong fuel burner ay nagdadala ng pulverized coal o biomass sa isang air stream at sinuspinde ang mga particle sa flame zone.
Ang hugis ng apoy ay mahalaga gaya ng temperatura ng apoy. Ang isang maikli, palumpong na apoy ay naglalabas ng init malapit sa dingding; ang isang mahaba, tamad na apoy ay nagdadala ng init nang mas malalim sa silid. Kung ang apoy ay tumama sa singil, makakakuha ka ng lokal na overheating, sukat, at mga depekto sa ibabaw. Kung ang apoy ay tumaas mula sa burner, makakakuha ka ng pulsation, CO spikes, at nasayang na gasolina. Iyon ang dahilan kung bakit ang parehong modelo ng burner ay maaaring gumanap nang iba sa isang tatlong-metro na silid at isang siyam na metrong silid.
Kasama rin sa mga modernong pang-industriya na burner ang pangangasiwa ng apoy, mga ignition electrodes, at combustion air fan, at nakikipag-ugnayan sila sa isang burner management system (BMS) para sa start-up sequencing at trip logic. Kapag ang burner ay bahagi ng isang mas malaking linya ng proseso, ang mga kontrol na ito ay nagiging kasinghalaga ng mismong pagkasunog.
Ang praktikal na pagpipilian para sa isang heating furnace ay kadalasang bumababa sa gas, likidong gasolina, solidong gasolina, o kumbinasyon ng dalawa o higit pa. Ang bawat pamilya ay may natatanging kagamitan sa paghawak ng gasolina at mga katangian ng apoy.
| Uri ng burner | panggatong | Karaniwang tungkulin | Pangunahing kalamangan | Pangunahing limitasyon |
|---|---|---|---|---|
| Gas fuel burner | Natural gas, LPG, syngas | Heat treatment, forging, pagsusubo | Malinis na apoy, malawak na turndown | Nangangailangan ng maaasahang supply ng gas |
| Liquid fuel burner | Diesel, mabigat na langis, basurang langis | Mga malalayong halaman, backup na tungkulin | Mataas na density ng enerhiya, na nakaimbak sa site | Kailangan ang atomization at pag-init ng gasolina |
| Solid fuel burner | Durog na karbon, biomass | Malaking tapahan, mga dryer | Mababang halaga ng gasolina | Paghawak ng abo at sistema ng paggiling |
| Multi-fuel burner | Gas, langis, solidong kumbinasyon | Mga halaman na may variable na supply ng gasolina | panggatong switching to follow prices | Mas kumplikadong mga kontrol |
| Low-NOx burner | Gas o langis | Mga site na kinokontrol ng emisyon | Binabawasan ang NOx nang walang karagdagang paggamot | Nangangailangan ng mga staging zone sa apoy |
Ang mga gas burner ay nangingibabaw sa heat treatment at forging dahil ang combustion ay malinis at ang turndown ay bukas. Lumilitaw ang mga liquid fuel burner kung saan ang supply ng gas ay naaabala o kung saan ang mga halaman ay bumibili ng mabigat na langis sa presyo. Ang mga solid fuel burner ay limitado sa malalaking tapahan at dryer na mayroon nang paghahanda ng gasolina. Nagiging karaniwan na ang mga multi-fuel burner sa mga planta na nagpapalit ng gasolina upang sundin ang mga presyo ng enerhiya o pagkakaroon ng kontraktwal na gas.
Magsimula sa proseso, hindi sa burner. Itala ang hanay ng rate ng pagpapaputok ng furnace, ang duty cycle (batch o tuloy-tuloy), ang magagamit na gasolina, at ang lokal na limitasyon sa paglabas. Pagkatapos suriin ang mga alok ng burner laban sa anim na pamantayang ito:
Ang pagkuha ng anim na input na ito sa simula ay mas mura kaysa sa pag-tune sa paligid ng maling burner sa ibang pagkakataon. Ang pag-retrofitting ng ibang flame length o air ratio system ay karaniwang nangangahulugan ng bagong refractory, bagong piping, at linggo ng pagkaantala ng proseso.
Karamihan sa mga pagkabigo sa burner ay hindi biglaan. Ang mga ito ay unti-unti, at ipinapahayag nila ang kanilang mga sarili sa pamamagitan ng pagtaas ng pagkonsumo ng gasolina, uling, o mga problema sa pag-aapoy. Tatlong failure mode ang account para sa karamihan ng mga tawag sa serbisyo.
Carbon fouling ng nozzle at electrode assembly. Ito ang klasikong kabiguan sa mga likidong burner ng gasolina. Nangyayari ito kapag bumaba ang kalidad ng atomization, kadalasan dahil ang temperatura ng gasolina ay masyadong mababa, ang nozzle ay sobrang laki para sa aktwal na rate ng pagpapaputok, o ang supply ng hangin ng pagkasunog ay bumaba. Ang pag-aayos ay hindi mas madalas na paglilinis; inaayos nito ang atomization at air settings kaya huminto ang pagbuo ng carbon.
Pasulput-sulpot na pag-aapoy. Ang isang burner na umiilaw lamang pagkatapos ng isang katok o paulit-ulit na pagsubok ay nagsasabi sa iyo na ang sensor ng apoy ay marumi, ang puwang ng electrode ay naanod, o ang ignition transformer ay mahina. Ito ay limang minutong pag-diagnose na may tamang test kit, ngunit nagiging mahal ang mga ito kapag itinuturing na isang burner fault at ang buong unit ay pinalitan.
kalawang at kaagnasan ng katawan ng burner. Ang kahalumigmigan ay karaniwang ang salarin: pagtagas mula sa mga seal ng pinto ng pugon, paghalay sa combustion air duct, o isang bypassed drain sa fuel train. Ang kalawang sa loob ng burner ay sumisira sa mga daanan ng hangin at nagbabago ng hugis ng apoy bago pa man masira ang metal. Ipinapaliwanag namin ang bawat isa sa mga failure mode na ito at ang diagnostic sequence nang mas detalyado sa aming artikulo sa bakit nabigo ang mga heating furnace burner .
Ang sobrang hangin ay ang nag-iisang pinakamalaking efficiency lever na magagamit sa isang furnace operator. Ang bawat molekula ng labis na hangin na pumapasok sa hurno ay umaalis sa salansan na nagdadala ng init kasama nito. Sa 50 porsiyentong labis na hangin, ang pagkawala ng tambutso ng gas mula sa isang hurno na tumatakbo malapit sa 900°C ay maaaring humigit-kumulang doble sa pagkawala sa 10 porsiyentong labis na hangin. Ang panimbang ay hindi kumpletong pagkasunog: masyadong maliit na hangin ang lumilikha ng CO, soot, at hindi nasusunog na gasolina. Makitid ang operating window, kaya naman ang flue-gas oxygen trim ay isang standard na pag-upgrade sa mga industrial heating furnace burner. Ang isang kumpletong plano ng kahusayan ay kailangang pagsamahin ang setting ng burner, kontrol ng presyon ng furnace, at pag-iiskedyul ng pagsingil, at nakolekta namin ang mga praktikal na hakbang dito. gabay sa kahusayan ng heating furnace burner .
Ang NOx ay ang pangalawang hadlang. Sa karamihan ng mga industrial heating furnaces, ang NOx ay nabubuo mula sa nitrogen sa combustion air na tumutugon sa mataas na temperatura ng apoy. Ang dalawang tugon sa disenyo ay staging, na nagpapaantala sa bahagi ng combustion air kaya bumaba ang peak flame temperature, at flue gas recirculation, na nagpapalabnaw sa apoy. Parehong binabawasan ang NOx nang hindi sinasakripisyo ang paglabas ng init. Para sa mga halaman na nasa ilalim ng emission cap, ang pagpili ng low-NOx burner sa unahan ay mas mura kaysa sa pagdaragdag ng selective catalytic o non-catalytic reduction mamaya, dahil ang upstream equipment at ductwork ay may sukat na para sa apoy.
Low-NOx Burner na may Flue Gas Recirculation Dinisenyo para panatilihing mababa sa 30 mg/m³ ang mga paglabas ng NOx gamit ang unti-unting pagkasunog at FGR, ang burner na ito ay nababagay sa mga industriyang kinokontrol ng emisyon habang inaangkin ang mataas na kahusayan at matalinong pagsubaybay sa PLC. Tingnan ang Produkto → Tinutukoy ng operating profile ng furnace kung aling mga katangian ng burner ang pinakamahalaga.
Ang mga heat treatment furnace ay tumatakbo nang mahabang batch at walang ginagawa sa pagitan ng mga ito. Kailangan nila ng malawak na turndown, mahigpit na pagkakapareho ng temperatura, at isang malinis na apoy na hindi minarkahan ang trabaho. Ang isang gas fuel burner na may proportioning air control at isang mahabang apoy ang karaniwang sagot. Ang forging furnaces, sa kabilang banda, ay naglalabas ng malaking halaga ng init sa isang maliit na silid at nangangailangan ng isang compact high-intensity na apoy na mabilis uminit nang hindi tumatama sa billet. Ang mga aluminyo na natutunaw na hurno ay nangangailangan ng mababang bilis ng pagkasunog upang limitahan ang oksihenasyon ng metal at pagkawala ng pagkatunaw.
Long-Flame Gas Burner na may Laval Nozzle Isang gas burner na may adjustable na Laval nozzle at swirl system para sa malawak na paghubog ng apoy, na naglalayong sa mahabang apoy na rotary kiln na mga application tulad ng produksyon ng nickel-iron at lithium na baterya. Tingnan ang Produkto → Ang flexibility ng gasolina ay nagiging isang komersyal na kinakailangan din. Ang mga planta sa mga interruptible na taripa ng gas, o ang mga may access sa captive biomass gas, ay kadalasang pumipili ng multi-fuel burner upang ang linya ng produksyon ay patuloy na tumatakbo sa mga pagtaas ng presyo. Ang mga kumpanyang nagpapatakbo ng karaniwang heating furnace burner sa natural na gas ay maaaring lumipat sa langis o kumbinasyon ng gas-oil na may disenyong multi-fuel, na nagdaragdag ng seguridad ng supply nang hindi binabaan ang rating ng furnace.
Alinmang pangkat ng produkto ang susuriin mo, pareho ang paraan ng pagpili: tukuyin muna ang geometry ng furnace, hanay ng pagpapaputok, gasolina, at emission, pagkatapos ay hayaang tumugma ang burner engineering sa apoy sa proseso. Kunin ang mga input na iyon nang tama at ang heating furnace burner ay magiging isang maaasahang workhorse, ang uri na hindi pinapansin sa loob ng maraming taon dahil hindi ito nagbibigay sa sinuman ng dahilan para tumawag.