燃烧振动实验分析

如图1所示是燃烧室下部空气、煤气在均未预热条件下，用五孔探针测得的气流速度矢量分布图。从图1中看出，燃烧室中心气流速度大。随着向上发展，中心气流速度减小，整个截面气流速度趋于均匀，而下部环状回旋区内（其边界由零压线而定）气流由上向下运动。回旋区底部有一气体出口（一般称为点火源）。在回旋区底部边缘，还存在着小的环状回旋区，因内部气体回旋周期长，几乎不参与燃烧，称为死区。回旋区底部的点火源可将回旋区内部的热量带给可燃气体，并使之点燃。因此，在热风炉燃烧室的燃烧过程中，点火源起着极为重要的作用。

如图2所示为模拟煤气预热到100℃、空气预热到600℃时测得的燃烧室气体速度矢量图。空气预热到600℃时，体积约是常温的3倍，因而气体流速增加较大，但速度场形式不变。此时回旋区高度变短，宽度加厚，气体回流速度加剧。

热态试验结果表明，空气预热后，回旋区温度也大大提高。当助燃空气预热到600℃时，点火源带出的气体温度可达800℃，使点火条件变好，导致火焰高度明显降低。集中于燃烧室底部的强化燃烧使燃烧过程的低频振动加强，这种低频振动对热风炉的寿命影响甚大，因此必须采取一定措施加以克服。燃烧室内火焰短，对于提高拱顶温度、降低废气中CO含量十分有利。但过短的火焰（指有焰燃烧）将导致燃烧过程中的低频振动，且火焰越短，振动越强烈。因而设计一个适当高度的火焰对提高拱顶温度、降低由强化燃烧引起的低频振动是十分必要的。

1、以脉动燃烧为主引发的振动；

2、是管路系统的振动；

3、脉动燃烧与管路系统振动二者结合产生的振动。

许多热风炉在正常生产时出现燃烧振动，对热风炉管路系统、助燃风机及其燃烧器等相关要害部位，都造成损害。其结果不仅影响到热风炉的运转指标，更为严重的是对热风炉和管路系统造成破坏，使生产时刻存在安全隐患。

—般来说，消除燃烧振动的措施有以下几种：

1、在设计之初，一定要进行热风炉燃烧器的冷态和热态模型实验，目的在于找出不同燃烧能力、不同空气预热温度时燃烧室内温度分布、废气成分、火焰长度及燃烧稳定性等，找到解决燃烧振动的方法。

2、加设减振环。

3、改变燃烧介质的热工参数，如流量、压力等。2100433B

振动炉排燃烧过程三阶段的划分也是沿炉排长度来划分区段，其燃烧情况与链条炉也相似。因此分段送风、设炉拱、采用二次风等措施也都适用。与链条炉主要不同点也是煤与炉排有相对运动，其运动方式与往复推饲炉排炉不同，煤不是在炉排上向下滚动，而是微跃向后运动。由于炉排振动，煤层上下翻动，有较好的拨火作用，不易结块。同时使燃料和空气有良好的接触，燃烧比链条炉剧烈。炉膛温度较高，一般高达1400℃左右。对煤种的适应性也较广，但漏煤量较大，飞灰及飞灰中携带的固体可燃物较多，与往复炉排片相似，也易受高温过热。特别是当煤层上抛时，燃烧层阻力很小，大量冷风进入使炉膛出现正压而向炉外喷烟喷灰。

火床炉最主要的特点就是有炉排，将燃料置于炉排上，保持燃料的均匀、并有一定的厚度层，进行燃烧。火床燃烧也叫层燃。

固体燃料最简便的燃烧方式是火床燃烧。其中以固定床的火床燃烧最为简易和广泛。小型的手烧炉就是典型的固定床火床燃烧方式。

在火床燃烧中，绝大部分燃料是在火床上燃烧，只有一小部分细粒燃料被吹到炉膛空间，形成悬浮燃烧。

固定火床的燃烧过程是沿着燃料层高度进行，上面是刚投入的新燃料，其下为灼热燃烧的焦炭层，而靠近炉排处则为灰渣层。新燃料（煤）被加入炉内后，自上面下依次经历着预热、干馏、还原、氧化和成渣等阶段，完成整个燃烧过程。的电极（一般放在管线末端）。该系统一般一次投资较小，但需电力费用和要求较多的监视、维护。