燃燒爐概述

該爐最適合用于鋼鐵樣品的燃燒，也可在加入一定的添加劑的情況下燃燒其它樣品(如赤鐵礦、硅鐵、錳鐵、爐渣、焦碳、礦石、煤、玻璃、橡膠等)，本電弧爐與碳硫聯(lián)測(cè)分析儀配套使用，采用電導(dǎo)法、非水滴定法、氣容法、碘量法、酸堿滴定法等各種分析方法，來(lái)定量分析樣品的碳硫含量。

1、電源電壓：交流220V±22V

2、電源頻率：50Hz

3、使用電流：4-15A

4、引弧間距(電極與試樣引弧時(shí)距離)4-8mm(見(jiàn)注)

5、可測(cè)含碳量范圍：依所測(cè)定方法而定

6、可測(cè)定含硫范圍：依所測(cè)定方法而定

7、輸入氧氣壓力：0.02-0.04MPa(指儲(chǔ)氣桶或氧氣減壓閥指示壓力)

8、輸出后控流量：80-120L/h

9、測(cè)定節(jié)拍時(shí)間：(從裝試樣至一次碳硫測(cè)定結(jié)果報(bào)出)60秒以?xún)?nèi)

注：當(dāng)電源電壓大于等于交流220伏時(shí)，引弧間距保證達(dá)到8毫米；當(dāng)電源電壓下降到交流187伏時(shí)，引弧間距保證不小于4毫米。

將電弧爐電源線(xiàn)、進(jìn)氣、出氣導(dǎo)管分別與規(guī)定的電源、低壓氧氣及測(cè)試設(shè)備連接好后，確認(rèn)氧氣源安全可靠、坩鍋?zhàn)碗娀t殼體不帶電的情況下，即可按下列步驟操作。

1、將已稱(chēng)好的試樣及添加劑倒入銅坩堝內(nèi)、用坩堝夾夾住坩堝上部移置于坩堝座內(nèi)。

2、將"手把"向下扳轉(zhuǎn)，使坩堝座托坩堝上升，坩堝法蘭沿面與爐體下部密封圈吻合密封。

3、將"電源"開(kāi)關(guān)上扳，接通電源。(也可先按通電源預(yù)熱，連續(xù)使用時(shí)，中間可以不關(guān)斷電源開(kāi)關(guān))。

4、先后將"前氧""后控"兩開(kāi)關(guān)上扳，使氧氣進(jìn)入燃燒系統(tǒng)。

5、檢查、調(diào)整流量計(jì)到需要流量(一般為100升/小時(shí))。

6、按"引弧"按鈕，使坩堝內(nèi)試樣引弧燃燒。(時(shí)間控制在0.25～0.55之間)

7、一個(gè)試樣測(cè)試完畢后，先將"前氧"關(guān)閉，待流量計(jì)浮子下降至零點(diǎn)再關(guān)閉"后控"開(kāi)關(guān)。

8、測(cè)試完畢后，將各開(kāi)關(guān)下扳復(fù)位。

1．檢查電熱啟動(dòng)器是否完好，通風(fēng)系統(tǒng)有無(wú)堵塞或漏氣。

2．在燃燒爐周?chē)?米之內(nèi)不準(zhǔn)有易燃易爆物質(zhì)。

3．首先啟動(dòng)電熱器預(yù)熱，同時(shí)開(kāi)動(dòng)風(fēng)機(jī)，吹掃5分鐘，以清除燃燒室內(nèi)可燃物質(zhì)，防止爆炸。

4．在電熱器預(yù)熱階段，對(duì)燃燒室吹掃至少要進(jìn)行2～3次。

5．在預(yù)熱溫度達(dá)到400～420℃時(shí)，可以開(kāi)動(dòng)風(fēng)機(jī)，用低速200～300轉(zhuǎn)/分吹掃。同時(shí)將上膠機(jī)通往燃燒室的風(fēng)門(mén)打開(kāi)。

6．儀表指示溫度達(dá)430℃時(shí)可暫停電熱。

7．當(dāng)燃燒室溫度達(dá)150～200℃時(shí)，可加大風(fēng)量，同時(shí)關(guān)閉上膠機(jī)對(duì)空間的風(fēng)門(mén)。

8．催化燃燒爐的正常操作溫度為550～650℃。溫度過(guò)高易使催化劑和結(jié)構(gòu)受到損壞，溫度過(guò)低苯燃燒不完全易造成環(huán)境污染及引起苯中毒職業(yè)病。若發(fā)現(xiàn)燃燒室溫度過(guò)高或過(guò)低時(shí)，可以調(diào)節(jié)風(fēng)量解決。

9．當(dāng)風(fēng)機(jī)突然停轉(zhuǎn)或突然斷電時(shí)，應(yīng)急速將上膠機(jī)對(duì)空間的風(fēng)門(mén)打開(kāi)，以防爆炸，同時(shí)關(guān)閉上膠機(jī)通往燃燒室的風(fēng)門(mén)。

10．儀表失靈應(yīng)停車(chē)檢修。

11．工作后應(yīng)停爐按下列步驟進(jìn)行：

(1)開(kāi)啟上膠機(jī)對(duì)空間的風(fēng)門(mén)；

(2)關(guān)閉上膠機(jī)通往燃燒爐的風(fēng)門(mén)；

(3)將燃燒室風(fēng)量微開(kāi)約3～5分鐘；

(4)當(dāng)燃燒室溫度降至500℃以下時(shí)，停止風(fēng)機(jī)，拉閘切斷電源。

燃燒爐手燒爐

手燒爐是工業(yè)鍋爐最簡(jiǎn)單的燃燒設(shè)備，加煤，拔火、除渣等操作都由人力手工完成，故稱(chēng)手燒爐。由于手燒爐的爐膛深度和寬度要受到人力操作的限制而不能太大，所以鍋爐容量一般在lt\h以下。

優(yōu)點(diǎn)：

1、設(shè)備簡(jiǎn)單，操作技術(shù)要求低；

2、燃煤無(wú)需特地破碎加工，其著火條件較好；

3、爐內(nèi)儲(chǔ)存了大量燃料，蓄熱條件良好，燃燒穩(wěn)定，因此，可以燃用各種煤種；

4、鍋爐房布置簡(jiǎn)單，運(yùn)行耗電少。

缺點(diǎn)：

1、燃料與空氣混和較差，燃燒速度慢，效率不高；

2、司爐勞動(dòng)強(qiáng)度大，燃燒過(guò)程有周期性，燃料的揮發(fā)分愈多，周期性產(chǎn)生的后果愈嚴(yán)重，因此，手燒爐燃用高揮發(fā)分的煙煤是不合理的。為了克服周期性燃燒特點(diǎn)，在運(yùn)行操作上應(yīng)增多加煤次數(shù)，每次加煤量少的辦法，即“少、勤、勻、快”的操作方法。

燃燒爐鏈條爐

鏈條爐是機(jī)械化程度較高的一種層燃爐。因其爐排類(lèi)似于鏈條式履帶而得名。是工業(yè)鍋爐中使用較廣泛的一種爐型，在10-65t/h中等容量，甚至1-2t/h的小容量鍋爐中都有采用。

優(yōu)點(diǎn)：

1、鏈條爐是一種前飼式爐子，煤的燃燒過(guò)程是在移動(dòng)中完成的，它的燃燒工況穩(wěn)定，熱效率較高；

2、運(yùn)行操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度低；

3、煙塵排放濃度較低。

缺點(diǎn)：

1、它屬于單面著火方式，運(yùn)行時(shí)燃料無(wú)自身擾動(dòng)，沿爐排長(zhǎng)度方向燃料層有明顯的分區(qū)；

2、由于著火條件不好，撥火又必須人工操作，因此它不適于燒水分很大、灰分又多、結(jié)焦性強(qiáng)的煤； ?是金屬耗量大；

3、為使燃料中的可燃物和飛灰可燃物燃盡，可以采用“二次風(fēng)”。

燃燒爐拋煤機(jī)爐

拋煤機(jī)的分類(lèi)：機(jī)械的、風(fēng)力的以及機(jī)械與風(fēng)力聯(lián)合的；

機(jī)械拋煤機(jī)用旋轉(zhuǎn)的葉片或擺動(dòng)的刮板來(lái)拋散燃料，風(fēng)力拋煤機(jī)用氣流來(lái)吹播燃料，而機(jī)械風(fēng)動(dòng)拋煤機(jī)則兼用以上兩種拋煤方式。

優(yōu)點(diǎn)：

1、燃料適應(yīng)性較好。對(duì)水分較多，粘結(jié)性強(qiáng)、灰分熔點(diǎn)較低和著火較困難的燃料都適用。但對(duì)燃料的顆粒度有一定的要求，燃用低揮發(fā)分煤時(shí)飛灰中的機(jī)械不完全燃燒損失較大；

2、拋煤機(jī)爐子燃燒過(guò)程猛烈，調(diào)節(jié)靈活，適應(yīng)負(fù)荷變動(dòng)的能力很強(qiáng)；

3、拋煤機(jī)爐子投資少，金屬耗量也不多。

缺點(diǎn)：

1、初始排塵濃度高，冒黑煙；

2、煤粒不夠均勻，細(xì)粒煤堆在爐排前部，粗粒煤則落在爐排后部，總的機(jī)械不完全燃燒損失就較高；

3、每班要清爐2-3次，清爐時(shí)燃燒過(guò)程會(huì)受到影響；

4、清爐操作繁重。

燃燒爐沸騰爐

流化床爐——燃料在爐膛中完全被空氣流所“流化”形成一種類(lèi)似于液體沸騰狀態(tài)燃燒的爐子，又名沸騰爐。是能脫硫、脫氮和燃用幾乎所有固體燃料的一種高效、清潔燃燒設(shè)備。

優(yōu)點(diǎn)：

1、燃燒效率高、傳熱效果好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、鋼耗量低；

2、燃料適應(yīng)性廣，能燃用包括煤矸石、石煤、油頁(yè)巖等劣質(zhì)煤在內(nèi)的所有固體燃燒；

3、具有氮氧化物NO₂排放少，采用石灰石低成本爐骨脫硫，灰渣便于綜合利用等優(yōu)點(diǎn) 。

缺點(diǎn)：

1、沸騰床中細(xì)顆粒燃料容易被煙氣帶出，所以未燃盡損失大，燃燒效率比室燃爐低；

2、煙氣中飛灰較多，鍋爐受熱面容易發(fā)生磨損； ?鼓風(fēng)所需的送風(fēng)機(jī)風(fēng)壓高，故耗電量大；

3、沸騰床內(nèi)給煤和布置埋管難以均勻；

4、燒高灰分劣質(zhì)煤時(shí)，為了不使大量飛灰污染環(huán)境，必須配備高效率大容量的除灰裝置。 2100433B

我國(guó)的地面燃燒爐主要有4種：QH-1A型地面Agl丙酮溶液燃煙發(fā)生器；RYG-1型人工增雨AgI發(fā)生器；ZY-2型遙控地面焰條播撤系統(tǒng)；DL系列煙爐：DL8-1型立式地面煙爐、DL12-1型可移動(dòng)臥式地面煙爐、DL20-1型立式地面煙爐、DL20-1型立式地面煙爐、DL20-1型立式地面煙爐。 2100433B

煤在不斷運(yùn)動(dòng)的爐排上燃燒，煤層可隨爐排一起運(yùn)動(dòng)或與爐排有相對(duì)移動(dòng)的層狀燃燒方式。燃燒設(shè)備主要有鏈條爐、往復(fù)爐和振動(dòng)爐排爐3種。

煤炭層狀燃燒鏈條爐

排鍋爐煤料經(jīng)鏈條輸送呈層狀燃燒的裝置 (圖4)。煤從煤斗下落在爐排上，隨爐排一起沿水平方向移入爐膛?？諝鈴臓t排下通入并穿過(guò)爐排和煤層。進(jìn)入爐膛的新加煤靠爐膛內(nèi)的熱輻射從上部加熱干燥、干餾和著火燃燒。灰渣隨爐排向后移動(dòng)落入灰坑。煤的燃燒沿爐排長(zhǎng)度前部為煤的烘干和析出揮發(fā)分的熱力準(zhǔn)備區(qū)，其后為沿煤層高度劃分為氧化層和還原層的中部燃燒區(qū)，最后為燃燼區(qū)。在熱力準(zhǔn)備區(qū)和燃燼區(qū)內(nèi)氧氣過(guò)剩，而中間燃燒區(qū)內(nèi)氧氣不足，通常采用分段送風(fēng)和在爐膛加入二次風(fēng)來(lái)減小燃燒區(qū)缺氧的影響。另外，鏈條爐爐拱的布置對(duì)爐膛內(nèi)氣體的混合和煤的著火有較大影響。煤在鏈條爐中的著火條件不是很好，在燃用高水分或高灰分的煤時(shí)應(yīng)采取措施以保證及時(shí)著火。鏈條爐排上煤層厚度為60～160mm，煤的粒度應(yīng)小于40mm，其中小于6mm的煤含量不宜大于50%～60%。鏈條爐排結(jié)構(gòu)分為鏈帶式、鱗片式和橫梁式3種。

鏈條爐結(jié)構(gòu)成熟運(yùn)行可靠，應(yīng)用廣泛，主要用于工業(yè)爐和工業(yè)鍋爐。中國(guó)生產(chǎn)的鏈條爐排鍋爐容量一般在1～65t/h。但其爐排結(jié)構(gòu)復(fù)雜，檢修較難，投資和維修費(fèi)較高。

將拋煤機(jī)與鏈條爐排結(jié)合起來(lái)，稱(chēng)為拋煤機(jī)鏈條爐。由拋煤機(jī)給煤，鏈條爐排排渣。煤在拋煤機(jī)鏈條爐中的著火條件較好，燃燒過(guò)程的區(qū)段性不十分明顯。爐膛是開(kāi)式的，布置有二次風(fēng)，但不設(shè)爐拱。它的爐排面積熱負(fù)荷比鏈條爐高，適用于容量較大的爐子。

煤炭層狀燃燒往復(fù)爐

爐排由相間布置的活動(dòng)爐排片和固定爐排片組成 (圖5)，活動(dòng)爐排片做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將從煤斗落下的煤逐漸推向后方的層狀燃燒裝置?？諝鈴臓t排下穿過(guò)爐排和煤層與煤進(jìn)行燃燒反應(yīng)，灰渣落入爐排后的灰坑內(nèi)。煤在往復(fù)爐中的著火條件稍好于鏈條爐，燃燒過(guò)程與鏈條爐相似，也具有區(qū)段性。往復(fù)爐采取分段送風(fēng)，爐膛配置二次風(fēng)和采用適當(dāng)形式的爐拱等措施來(lái)減小區(qū)段性的影響。往復(fù)爐排一般布置成階梯形式，此時(shí)活動(dòng)爐排片在水平方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，煤向下向后移動(dòng)。有時(shí)爐排也呈水平布置，此時(shí)活動(dòng)爐排片在傾斜方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，煤向后移動(dòng)。

往復(fù)爐主要用于小型工業(yè)爐和工業(yè)鍋爐，中國(guó)生產(chǎn)的往復(fù)爐排工業(yè)鍋爐容量為0.5～10t/h。

煤炭層狀燃燒振動(dòng)爐排鍋爐

爐排運(yùn)行時(shí)以800～1400次/min的頻率振動(dòng)，振動(dòng)方向與水平成20°～30°的層狀燃燒裝置(圖6)。煤由煤斗落下，靠爐排振動(dòng)產(chǎn)生的慣性向后移動(dòng);空氣由爐排下穿過(guò)爐排和煤層，與煤發(fā)生燃燒反應(yīng);灰渣落入爐排后的灰坑內(nèi)。煤在振動(dòng)爐排爐中的著火與燃燒特點(diǎn)與鏈條爐相似，燃燒也具有區(qū)段性，故振動(dòng)爐排爐也采取分段送風(fēng)、爐膛設(shè)置二次風(fēng)和爐拱等措施來(lái)減小區(qū)段性的影響。振動(dòng)爐排爐的飛灰量比鏈條爐大，漏煤多。振動(dòng)爐排有兩種型式，固定支點(diǎn)振動(dòng)爐排的振幅為2～8mm; 活動(dòng)支點(diǎn)振動(dòng)爐排的振幅為100～140mm。振動(dòng)爐排爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，金屬耗量少，要求運(yùn)行操作水平較高，主要用于小型工業(yè)爐和容量在4t/h以下的工業(yè)鍋爐。

爐排與煤層均為不動(dòng)的層狀燃燒。采用這種燃燒方式的燃燒設(shè)備主要有人工加煤爐和機(jī)械加煤爐兩大類(lèi)。

煤炭層狀燃燒人工加煤爐

包括手燒爐和雙層爐排手燒爐2種。

(1) 手燒爐。一種最簡(jiǎn)單的層狀燃燒設(shè)備。它主要由灰坑、爐排、灰層和爐膛幾部分構(gòu)成。其運(yùn)行操作主要有加煤、撥火與除渣。

人工加煤爐中煤的燃燒過(guò)程有周期性。在兩次加煤之間，煤經(jīng)過(guò)加熱、干燥、揮發(fā)分析出燃燒和焦炭燃燼等階段形成一個(gè)周期。由于間歇加煤，使煤層厚度和通風(fēng)量發(fā)生周期性變化。如圖2所示，在一個(gè)周期中，煤層不斷減薄、通風(fēng)阻力減小，進(jìn)入爐內(nèi)的空氣量不斷增加(如ab線(xiàn)所示);另一方面，由于空氣與煤層混合不完善、煤層又在不斷減薄，可利用的空氣量逐漸減小(如cd線(xiàn)所示);而煤炭加熱、干燥階段所需的空氣量較少，在揮發(fā)分析出燃燒階段所需的空氣量迅速增加，然后隨著揮發(fā)分減少和焦炭燃燒過(guò)程的進(jìn)行，需要的空氣量又逐漸減少(如ef線(xiàn)所示)?？梢?jiàn)，在開(kāi)始階段由于空氣不足，會(huì)造成未完全燃燒損失，有些揮發(fā)分在這種條件下會(huì)分解成很難燒掉的炭黑，于是冒黑煙、污染環(huán)境;而在后一階段空氣又過(guò)剩，所以手燒爐的經(jīng)濟(jì)性較差。為了提高經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)合理地縮短加煤周期，以減小周期性的影響。

手燒爐的燃燒強(qiáng)度不高，褐煤、煙煤和無(wú)煙煤都可以用。手燒爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)。廣泛應(yīng)用于小型工業(yè)爐和容量在1t/h以下的工業(yè)鍋爐。燃散煤或蜂窩煤的民用爐也屬手燒爐。

(2) 雙層爐排手燒爐。在手燒爐爐膛的上部加了一個(gè)由平行并列水管組成的上爐排(水冷爐排)，煤加到上爐排，部分空氣從上爐門(mén)自上而下穿過(guò)煤層，煤自上而下被逐步干燥、干餾、著火和燃燒。干餾出的揮發(fā)分要穿過(guò)熾熱的煤層和灰渣層，所以可避免一般手燒爐的冒黑煙問(wèn)題，消煙除塵效果好，它的排煙黑度可達(dá)林格曼0級(jí)，煙氣含塵量可達(dá)到環(huán)保要求。從上爐排漏下的灰渣和部分焦炭落到下?tīng)t排上繼續(xù)燃燒和燃燼，灰渣含炭量低，燃燒效率也較手燒爐高。但煤層阻力較大，需用引風(fēng)機(jī)。

煤炭層狀燃燒機(jī)械加煤爐

用拋煤機(jī)加煤的固定爐排燃燒爐。拋煤機(jī)有機(jī)械拋煤機(jī)、風(fēng)力拋煤機(jī)和風(fēng)力機(jī)械拋煤機(jī)3種。中國(guó)使用較多的是風(fēng)力機(jī)械拋煤機(jī)。如圖3所示，煤由煤斗落到調(diào)節(jié)板上，滑塊在調(diào)節(jié)板上作往復(fù)運(yùn)動(dòng)將煤推給轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng)將煤拋進(jìn)爐膛。為了冷卻拋煤機(jī)和將細(xì)小煤屑吹進(jìn)爐膛，在拋煤機(jī)前部和兩側(cè)置有專(zhuān)門(mén)的空氣噴口，這部分空氣稱(chēng)為播煤風(fēng)，它約占全部空氣量的5%～10%。

拋煤機(jī)爐的特點(diǎn)是適用煤種范圍廣，從無(wú)煙煤到褐煤都能燒。由于碎煤屑已在爐膛空間燃燒，火床上的煤層主要是塊煤，比較疏松，結(jié)焦、結(jié)渣的可能性小，所以對(duì)易結(jié)焦、結(jié)渣的煤適應(yīng)性比其它層燃爐好。但它不適用水分較大的煤，以免拋煤機(jī)堵塞。拋煤機(jī)對(duì)煤粒度要求比較嚴(yán)格，最大顆粒不應(yīng)超過(guò)40mm，0～3mm的細(xì)顆粒含量不宜超過(guò)30%。由于用機(jī)械加煤代替了人工加煤，所以?huà)伱簷C(jī)爐操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度比手燒爐輕。