高速烧嘴：性能与安装要求

高速烧嘴是指燃料在烧嘴自身的燃烧室内已基本上完全燃烧，燃烧气体依靠压力从烧嘴喷口以高速度（100m/s以上）喷出，从而强化炉内对流传热、促进炉内气流循环和均匀炉温的一种高功能烧嘴。

1.高速烧嘴的特点

1）燃烧室体积小，热负荷高达4×10⁷～4×10⁸kJ/（m³·h）。

2）燃烧气体出口速度高，为降低噪声和减少动能消耗，经常采用的气体出口速度为80～120m/s。

3）烧嘴调节比大，达1∶10以上。

4）为保持足够正压以产生高的气体出口速度，高速烧嘴的燃烧室必须是密闭的，出口是收缩的，并需配备自动点火和火焰监测装置。

2.FR型高速烧嘴（图5-18）

该烧嘴使用清洗发生炉煤气，煤气由前端中心管送入，然后沿挡盘周边流出，在挡盘后形成负压涡流区，促使空气、煤气连续混合并稳定地点火燃烧。燃烧用空气通过燃烧筒上的两排小孔径向喷入，形成一、二次风使煤气进一步混合燃烧。一、二次风最佳分配比各为总风量的50%。

烧嘴性能见表5-29，烧嘴尺寸见表5-30，计算用尺寸简图如图5-19所示。

图5-18　FR型高速烧嘴

1—烧嘴砖　2—固定板　3—空气接管　4—电点火装置　5—火焰监测装置　6—煤气接管 7—一排空气管　8—二排空气管

表5-29　FR型高速烧嘴性能

（续）

表5-30　FR型高速烧嘴尺寸　（单位：mm）

图5-19　FR型高速烧嘴计算尺寸简图

烧嘴设计参数及相关计算公式如下：

ϕ₇=ϕ₄+（0.06～0.15）m

式中 E——烧嘴砖燃烧室容积热强度，E=（1.25～1.75）×10⁸kJ/（m³·h）

v_k——空气进口速度（标态），v_k=8～10m/s；

v_m——煤气进口速度（标态），v_m=5～7m/s；

V_m——烧嘴燃烧能力（标态）（m³/h）；(www.xing528.com)

V_k——燃烧所需空气量（标态）（m³/h）；

V_α——单位燃料燃烧生成气量（标态）（m³/m³）；

Q_d——煤气低发热量（kJ/m³）；

n——小孔个数；

t——燃烧生成气出口温度（℃），t=1200～1300℃。

v₁（标态）=1.5～2m/s

v₂（标态）=7～8m/s

v₃（标态）=10～12m/s

v₄（标态）=12～14m/s

v₅（实态）=100～150m/s

L₁=（1.1～1.2）ϕ₁

L₂=25～35mm

L₃根据烧嘴处炉墙厚度选定（m）

L₄=L₅+10³L₆+10mm

L₅=8～10mm（保证电点火成功）

L₆=（5～7）ϕ₆

3.GS型高速烧嘴（图5-20）

结构原理与FR型烧嘴基本相同。煤气经挡板沿圆周方向流出并在挡盘周围形成涡流区，不同的是助燃空气分三次进入；85%的空气由燃烧筒上的两排小孔喷入，其余由燃烧筒与燃烧室间的缝隙进入。由缝隙进入的空气沿烧嘴砖内壁流动，起到降低内壁温度的作用。

图5-20　GS型高速烧嘴

1—火焰监测器 2—点火器 3—燃烧筒 4—燃烧室

烧嘴性能及安装尺寸见表5-31及表5-32。

表5-31　GS型高速烧嘴性能

表5-32　GS型高速烧嘴安装尺寸　（单位：mm）