选用不同类型的燃烧装置决定着炉型结构

选用不同类型的燃烧装置决定着炉型结构。煤气烧嘴或油嘴在相互转变类型时，对炉型结构影响不大，但煤炉选型时随燃烧装置的不同却有根本性的变化。

采用人工加煤的普通煤炉由于燃烧室煤层较薄，燃烧过程很不稳定，其送风情况如图1-1所示。

图1-1 人工加煤普通煤炉送风情况

曲线ab表明由一次加煤到另一次加煤时间间隔内，由于炉箅上煤的燃烧，煤层阻力逐步降低，送入燃烧室内的空气量不断增加；曲线cd为煤燃烧时所需的计算空气量，此曲线说明每次加煤后由于析出大量挥发分而空气量不能及时增加，出现空气量不足（冒黑烟）；其后随着煤的逐渐燃尽而空气量不能及时减少，出现空气大量过剩（炉温下降、气氛氧化性增强）。上述燃烧方法不仅难以保证加热质量，而且污染环境和恶化操作条件。

采用阶梯式或水平式往复炉排加煤机，或采用下饲式螺旋加煤机，均有助于改善燃烧过程和提高加热质量。

采用带有简易煤气化燃烧室的炉子（称为煤气化炉），或建立小煤气发生炉发生热煤气供几台炉子使用，这些措施都改变了直接烧煤的落后状态。

高速烧嘴、平焰烧嘴、换热式烧嘴、长火焰烧嘴是近年来应用的一些新型高效烧嘴，可燃用各种煤气和油。

高速烧嘴的气体出口速度可达200～300m/s，但从降低烧嘴噪声和减少供入气体的压力出发，常用的高速烧嘴气体出口速度多限制在80～150m/s范围内。(www.xing528.com)

高速烧嘴气体动能的利用有以下几个方面：

1）高速气流直接作用在加热工件表面上以强化对流传热。

2）炉内设计有再循环装置，利用高速烧嘴出口气体的喷射作用，增强炉内气体的再循环，达到均匀炉温的目的。

3）高速烧嘴配置在旋风式圆形炉膛结构上，使对流传热加强，炉温均匀化速度加快，如在开合式差温炉内加热轧机支承辊，能快速使辊体表面温度均匀升高达到淬火温度，而淬火后可获得高的表面硬度而同时又具有一定的辊体强度。

平焰烧嘴能获得圆盘形平火焰，火焰直径1～2.5m，厚度0.1～0.15m，在相当大的平面内造成均匀的温度场。用于台车式加热炉时，由于火焰扁平，避免了火焰直接冲击工件，而且炉子升温速度明显加快。例如，在2.5m×5.24m台车式加热炉上，当使用喷射式直焰烧嘴时，燃料同为Q_d=5240kJ/m³的发生炉煤气，炉温很难达到1220℃，而且升温时间长达几十小时；当使用平焰烧嘴时（置于炉子两侧），炉温可达1250℃以上，而升温时间可缩短为10h左右。用于室式炉时，将烧嘴布置在炉顶可大大降低炉膛高度，对缩小炉膛尺寸、提高加热速度有明显作用。

大型钢（铁）液包的烘烤，为了消除包内上下部温差，同时又要将包内温度烘烤到1000℃以上的高温，需要采用专门的高速长火焰烧嘴。

换热式烧嘴是把烧嘴、预热器有机地组合在一起，形成一个包括燃烧、排烟、余热回收的完整体系，适用于间歇式加热炉或热处理炉。其最大优点是：空气预热温度高达500℃左右，被预热的高温空气在烧嘴体内部直接与燃料进行燃烧前的混合，易于取得最高的炉温和最快的加热速度，但与单体烧嘴相比，烧嘴体结构较复杂，造价较高，其燃烧系统难以按最佳结构实现不同的燃烧要求，如火焰形状的调节，空气、燃料的按比例自动调节等。