[拼音]：yejinlu ranshao zhuangzhi

[外文]：combustion equipment for furnaces in metallurgical industry

冶金炉的一个组成部分，它的作用是将燃料和助燃剂（氧气或空气）互相混合，使之着火燃烧，并将火焰送入炉膛。通常由两部分组成：

（1）燃烧器，供给燃料和助燃剂，并为二者混合创造条件或使二者混合；

（2）燃烧室，用来完成混合、着火燃烧的全部过程。许多冶金炉的燃烧过程在炉膛中进行，此时炉膛便起燃烧室的作用。

冶金炉对燃烧装置的要求是：

（1）具有适当的燃烧能力，并能在一定范围内进行调节；

（2）燃烧过程稳定，不回火，也不脱火；

（3）能控制火焰，使火焰具有一定的外形、方向和刚性；

（4）符合环境保护的要求，避免或减少燃烧引起的大气污染和燃烧噪声；

（5）在高温条件下坚固耐用，操作、维修方便。

燃烧装置主要类型和工作特点如下：

煤气燃烧器

或称煤气烧嘴。根据煤气和助燃空气在燃烧之前的混合程度，通常分两类：

煤气和空气经燃烧器的不同喷口流出，然后在燃烧室（或炉膛）中逐渐混合、燃烧，形成火焰。含有碳氢化合物的煤气，在高温下热解析出炭粒，由于炭粒的辐射可使火焰光亮可见，因而名为“有焰燃烧”。燃烧速度和火焰长度取决于煤气和空气两个射流的混合速度。为得到不同的火焰长度和火焰形状可采用不同的烧嘴结构（表1）。

有焰燃烧器的火焰稳定性较好，不会回火，不易脱火，火焰的黑度较大，煤气和空气的预热温度不受燃烧方法的限制。有焰燃烧器广泛应用于热风炉、均热炉、加热炉、热处理炉和各种窑炉；煤气平炉的炉头也属于有焰燃烧装置。

又称预混式燃烧器。指煤气和空气在燃烧器内（进入燃烧室之前）已预先混合均匀，燃烧速度极快，容积热强度可达(1～4)×10⁹千卡／(米³·时)，比有焰燃烧方法可大100～1000倍。由于完全燃烧，不析出炭粒，火焰透明，故名“无焰燃烧”。无焰燃烧器常用的型式为喷射式无焰燃烧器（图1）。煤气由大气中直接引射空气，即以煤气为喷射介质，以空气为被喷射介质（图1a），然后在混合管和扩张管内均匀混合，进入燃烧坑道燃烧，火焰甚短。这种燃烧器要求有较高的煤气压力而不用空气鼓风机。如对空气进行预热，可采用图1b的型式；不过空气预热温度受煤气着火温度和烧嘴燃烧稳定性的限制，一般在350～500℃以下，以免发生回火。有的喷射式无焰燃烧器也用空气做喷射介质，而以煤气为被引射介质，此时便不需要高的煤气压力。无焰燃烧器可用于轧钢加热炉、锻造炉和热处理炉等。

此外，为满足炉子的某些特殊要求，发展出多种专用烧嘴。例如高速烧嘴，它是在燃烧装置的燃烧室中组织高强度燃烧，然后使喷出的火焰速度每秒达 100米以上，用以强化炉内的对流传热或气体循环，或在引射过量空气后，得到中温火焰；火焰长度可调烧嘴是通过调节空气与煤气的混合强度来控制燃烧速度的，从而可得到炉子温度制度所需要的不同的火焰长度。另如低 NO_x烧嘴，是采取降低火焰带中最高温度的措施，抑制NO_x的生成，以减少烟气中污染物NO_x的含量，以利保护环境。

又称重油烧嘴或喷嘴，除供重油和空气外，还要把重油雾化成细小的颗粒（平均直径不超过150微米），形成的油雾与空气射流在燃烧室内混合、燃烧。雾化颗粒直径越小，燃烧速度越快，燃烧也越完全。为保证雾化质量，必须在进入烧嘴前将重油加热，以降低粘度。一般油烧嘴要求油的粘度不大于 0.6斯托克斯（厘米²/秒），可根据粘度与温度的关系确定重油应加热的最低温度，例如20号重油为70℃，200号重油为105℃。重油燃烧器按雾化方法可分为以下几种类型：

（1）气体介质雾化式，用气体（空气、煤气或燃烧产物）作雾化剂，喷出后与重油流相遇，将油吹成雾状。根据雾化剂压力的不同，又分为高压油烧嘴、中压油烧嘴、低压油烧嘴。

（2）油压式，或称机械式：以很高的油压将油喷出并变成雾状。

（3）转杯式，油流入一高速旋转的杯中且被甩出，同时有空气将其吹成雾状。在冶金炉中广泛采用的是气体介质雾化式的高压油烧嘴和低压油烧嘴。这两种烧嘴的工作性能见表2。烧嘴的结构形式繁多，原理如图2所示。该图表明，为了改善雾化质量，在烧嘴结构上可使雾化剂和油呈交角相遇（图2a），使雾化剂呈旋流（图2b），并分多次和油相遇（图2c）。

煤的燃烧装置

煤可以呈块状，也可以加工成煤粉，用不同的燃烧装置燃烧。

采用不同形式的炉篦（炉条），用人工或机械加煤到炉篦上，空气通过煤层，燃烧成火焰进入炉膛加热物料。随着反应的进程，煤料层可分为新煤带、干馏带、还原带、氧化带和灰渣带；沿料层高度气体成分也随之变化。如图3所示。如果灰渣带以上的料层较厚（200～400毫米，或更厚），称厚煤层燃烧室（或称半煤气化燃烧室）。此时，燃烧室上部空间含有较多的来自煤的挥发物和还原带生成的可燃气体，应向炉膛供入二次空气，使之完全燃烧，并使火焰的高温区位于炉膛中。如料层较薄，称薄煤层燃烧室。此时，在燃烧室上部空间即达到近于完全燃烧。燃烧室的燃烧强度(炉篦强度)与空气通过料层的速度有关，自然通风时炉篦强度不大于100公斤／（米²·时），强制通风时强度可达150～300公斤／（米²·时）。

煤磨成粉状（一般粒度为50～70微米）后燃烧，可以提高燃烧速度，并便于利用煤屑和劣质煤。粉煤的燃烧装置有粉煤燃烧器、旋风燃烧室和沸腾燃烧室等，其中粉煤燃烧器是将煤粉和空气的混合物象流体燃料一样喷入炉膛燃烧；旋风燃烧和沸腾燃烧则使煤粉以流态化的方式在专门的燃烧室内燃烧，然后将火焰引入炉膛。粉煤燃烧法在炉子后面应装除尘设备，以免粉灰堵塞排烟系统和污染大气。

参考书目

1. 东北工学院、北京钢铁学院合编：《冶金炉燃料及其燃烧》，中国工业出版社，北京，1961。