Hãy xem xét một cửa hàng rèn ở miền đông Trung Quốc đã thay thế lò đốt lò sưởi đã cũ bằng thiết bị nhập khẩu rẻ nhất hiện có. Trong vòng ba tháng, những người vận hành đã loại bỏ carbon khỏi vòi phun và cụm điện cực mỗi tuần, lò nung cần thêm 20 phút để đạt đến nhiệt độ ngâm và mức tiêu thụ khí đốt tự nhiên đã tăng 11%. Đầu đốt không bị lỗi. Nó chỉ đơn giản là đầu đốt sai cho lò đó.
Mô hình đó lặp lại ở thực vật ở mọi kích cỡ. Việc lựa chọn đầu đốt lò gia nhiệt là một quyết định mang tính kỹ thuật quy trình, không phải là việc mua phụ tùng thay thế. Đầu đốt kiểm soát dòng nhiên liệu, hình dạng ngọn lửa và sự phân bổ nhiệt bên trong lò và ba biến số đó đặt ra tiêu chuẩn về chất lượng sản phẩm và tiết kiệm nhiên liệu. Hướng dẫn này đề cập đến cách hoạt động của đầu đốt lò sưởi công nghiệp, cách kết hợp chúng với lò, các chế độ hư hỏng dẫn đến hầu hết các cuộc gọi dịch vụ và mức tăng hiệu quả có được từ các thiết kế đa nhiên liệu và ít NOx hiện đại.
Lò sưởi công nghiệp Lò đốt kim loại nóng Đầu đốt này là một phần của hệ thống lò gia nhiệt hoàn chỉnh với khả năng đốt cháy NOx thấp và thu hồi nhiệt thải, hỗ trợ kiểm soát nhiệt độ đồng đều cho quá trình rèn và xử lý nhiệt. Xem sản phẩm → Đầu đốt lò sưởi có bốn công việc: đo nhiên liệu, cung cấp không khí đốt theo tỷ lệ chính xác, đốt cháy hỗn hợp và ổn định ngọn lửa trên toàn bộ phạm vi đốt. Trong đầu đốt gas, nhiên liệu đi vào qua hệ thống dẫn khí và trộn với không khí bên trong thân đầu đốt hoặc ở mặt trước ngọn lửa. Trong vòi đốt nhiên liệu lỏng, trước tiên nhiên liệu phải được nguyên tử hóa thành từng giọt mịn để mỗi giọt bay hơi và cháy nhanh. Đầu đốt nhiên liệu rắn mang than nghiền hoặc sinh khối vào dòng không khí và lơ lửng các hạt trong vùng ngọn lửa.
Hình dạng ngọn lửa cũng quan trọng như nhiệt độ ngọn lửa. Một ngọn lửa ngắn, rậm rạp tỏa nhiệt gần bức tường; ngọn lửa dài lười biếng mang nhiệt vào sâu hơn trong buồng. Nếu ngọn lửa chạm vào điện tích, bạn sẽ bị quá nhiệt cục bộ, có cặn và các khuyết tật bề mặt. Nếu ngọn lửa tắt khỏi đầu đốt, bạn sẽ nhận được xung động, lượng CO tăng vọt và lãng phí nhiên liệu. Đó là lý do tại sao cùng một mẫu đầu đốt có thể hoạt động khác nhau trong buồng đốt ba mét và buồng đốt chín mét.
Đầu đốt công nghiệp hiện đại còn bao gồm chức năng giám sát ngọn lửa, điện cực đánh lửa và quạt khí đốt, đồng thời chúng giao tiếp với hệ thống quản lý đầu đốt (BMS) để lập trình tự khởi động và logic chuyến đi. Khi đầu đốt là một phần của dây chuyền xử lý lớn hơn, những điều khiển này trở nên quan trọng như chính quá trình đốt cháy.
Sự lựa chọn thực tế cho lò sưởi thường là khí đốt, nhiên liệu lỏng, nhiên liệu rắn hoặc sự kết hợp của hai hoặc nhiều hơn. Mỗi dòng có đặc điểm phần cứng xử lý nhiên liệu và ngọn lửa riêng biệt.
| Loại đầu đốt | Nhiên liệu | Nhiệm vụ điển hình | Ưu điểm chính | Hạn chế chính |
|---|---|---|---|---|
| Đầu đốt nhiên liệu khí | Khí tự nhiên, LPG, khí tổng hợp | Xử lý nhiệt, rèn, ủ | Ngọn lửa sạch, độ tắt rộng | Yêu cầu nguồn cung cấp khí đáng tin cậy |
| Đầu đốt nhiên liệu lỏng | Diesel, dầu nặng, dầu thải | Nhà máy ở xa, nhiệm vụ dự phòng | Mật độ năng lượng cao, được lưu trữ tại chỗ | Cần nguyên tử hóa và sưởi ấm nhiên liệu |
| Đầu đốt nhiên liệu rắn | Than nghiền, sinh khối | Lò nung lớn, máy sấy | Chi phí nhiên liệu thấp | Hệ thống xử lý và nghiền tro |
| Đầu đốt đa nhiên liệu | Hỗn hợp khí, dầu, rắn | Nhà máy có nguồn cung cấp nhiên liệu thay đổi | Nhiên liệu switching to follow prices | Điều khiển phức tạp hơn |
| Đầu đốt có hàm lượng NOx thấp | Khí hoặc dầu | Các địa điểm có quy định phát thải | Giảm NOx mà không cần xử lý bổ sung | Yêu cầu khu vực tổ chức trong ngọn lửa |
Đầu đốt gas chiếm ưu thế trong xử lý nhiệt và rèn vì quá trình đốt cháy sạch và tốc độ quay vòng lớn. Đầu đốt nhiên liệu lỏng xuất hiện ở những nơi cung cấp khí đốt bị gián đoạn hoặc nơi các nhà máy mua dầu nặng theo giá. Đầu đốt nhiên liệu rắn được giới hạn ở các lò nung lớn và máy sấy đã chuẩn bị sẵn nhiên liệu. Đầu đốt đa nhiên liệu đang trở nên phổ biến ở các nhà máy chuyển đổi nhiên liệu theo giá năng lượng hoặc lượng khí sẵn có theo hợp đồng.
Bắt đầu với quá trình, không phải đầu đốt. Ghi lại phạm vi tốc độ đốt của lò, chu kỳ làm việc (theo đợt hoặc liên tục), nhiên liệu sẵn có và giới hạn phát thải cục bộ. Sau đó đánh giá các ưu đãi đầu đốt theo sáu tiêu chí sau:
Việc sử dụng đúng sáu đầu vào này ngay từ đầu sẽ rẻ hơn so với việc điều chỉnh một ổ ghi sai sau đó. Việc trang bị thêm hệ thống có chiều dài ngọn lửa hoặc tỷ lệ không khí khác thường đồng nghĩa với việc phải sử dụng vật liệu chịu lửa mới, đường ống mới và quy trình bị gián đoạn trong nhiều tuần.
Hầu hết các hư hỏng đầu đốt không xảy ra đột ngột. Chúng diễn ra từ từ và tự thông báo thông qua các vấn đề về mức tiêu thụ nhiên liệu, bồ hóng hoặc đánh lửa ngày càng tăng. Ba chế độ lỗi chiếm phần lớn các cuộc gọi dịch vụ.
Sự bám bẩn carbon của vòi phun và cụm điện cực. Đây là lỗi kinh điển của vòi đốt nhiên liệu lỏng. Điều này xảy ra khi chất lượng phun sương giảm, thường là do nhiệt độ nhiên liệu quá thấp, vòi phun quá khổ so với tốc độ bắn thực tế hoặc nguồn cung cấp không khí đốt bị giảm. Cách khắc phục không phải là vệ sinh thường xuyên hơn; nó đang điều chỉnh cài đặt nguyên tử hóa và không khí để carbon ngừng hình thành.
Đánh lửa liên tục. Đầu đốt chỉ sáng sau khi gõ hoặc thử lại nhiều lần cho bạn biết cảm biến ngọn lửa bị bẩn, khe hở điện cực bị lệch hoặc biến áp đánh lửa yếu. Đây là những chẩn đoán kéo dài 5 phút với bộ kiểm tra phù hợp, nhưng chúng trở nên đắt tiền khi được coi là lỗi đầu đốt và toàn bộ thiết bị được thay thế.
Rỉ sét và ăn mòn thân đầu đốt. Độ ẩm thường là thủ phạm: rò rỉ từ đệm kín cửa lò, ngưng tụ trong ống dẫn khí đốt hoặc đường thoát nước đi tắt trong đường dẫn nhiên liệu. Rỉ sét bên trong đầu đốt làm biến dạng đường dẫn khí và thay đổi hình dạng ngọn lửa từ lâu trước khi kim loại bị hỏng. Chúng tôi giải thích từng chế độ lỗi này và trình tự chẩn đoán chi tiết hơn trong bài viết của chúng tôi về tại sao đầu đốt lò sưởi bị hỏng .
Không khí dư thừa là đòn bẩy hiệu quả lớn nhất dành cho người vận hành lò. Mỗi phân tử không khí dư thừa đi vào lò đều mang theo nhiệt đi qua ống khói. Với 50% không khí dư thừa, tổn thất khí thải từ lò hoạt động ở nhiệt độ gần 900°C có thể gần gấp đôi tổn thất ở mức 10% không khí dư thừa. Đối trọng là quá trình đốt cháy không hoàn toàn: quá ít không khí sẽ tạo ra CO, bồ hóng và nhiên liệu không cháy hết. Cửa sổ vận hành hẹp, đó là lý do tại sao việc cắt oxy trong khí thải là bản nâng cấp tiêu chuẩn trên các đầu đốt lò sưởi công nghiệp. Một kế hoạch hiệu quả hoàn chỉnh phải kết hợp việc cài đặt đầu đốt, kiểm soát áp suất lò và lập kế hoạch nạp điện, và chúng tôi đã thu thập các bước thực tế trong phần này. Hướng dẫn sử dụng lò sưởi hiệu quả .
NOx là hạn chế thứ hai. Trong hầu hết các lò sưởi công nghiệp, NOx hình thành từ nitơ trong không khí đốt phản ứng ở nhiệt độ ngọn lửa cao. Hai phản ứng thiết kế là dàn dựng, làm trì hoãn một phần không khí đốt để nhiệt độ đỉnh ngọn lửa giảm xuống và sự tuần hoàn khí thải, làm loãng ngọn lửa. Cả hai đều giảm NOx mà không làm giảm sự giải phóng nhiệt. Đối với các nhà máy có giới hạn phát thải, việc chọn trước một đầu đốt có hàm lượng NOx thấp sẽ rẻ hơn nhiều so với việc bổ sung chất khử xúc tác hoặc không xúc tác có chọn lọc sau đó, vì thiết bị phía trước và đường ống dẫn đã có kích thước phù hợp với ngọn lửa.
Đầu đốt có hàm lượng NOx thấp với tuần hoàn khí thải Được thiết kế để giữ lượng khí thải NOx dưới 30 mg/m³ bằng cách sử dụng quá trình đốt theo giai đoạn và FGR, đầu đốt này phù hợp với các ngành công nghiệp có quy định về khí thải đồng thời khẳng định hiệu suất cao và giám sát PLC thông minh. Xem sản phẩm → Cấu hình vận hành của lò xác định đặc điểm đầu đốt nào quan trọng nhất.
Lò xử lý nhiệt chạy các mẻ dài và không hoạt động giữa chúng. Chúng cần có góc quay rộng, nhiệt độ đồng đều chặt chẽ và ngọn lửa sạch không để lại vết trên công việc. Đầu đốt nhiên liệu khí có khả năng kiểm soát không khí cân đối và ngọn lửa dài là câu trả lời tiêu chuẩn. Ngược lại, lò rèn giải phóng một lượng nhiệt lớn vào một buồng nhỏ và cần ngọn lửa cường độ cao nhỏ gọn, nóng lên nhanh mà không ảnh hưởng đến phôi thép. Lò nung nhôm cần đốt ở tốc độ thấp để hạn chế quá trình oxy hóa kim loại và mất mát khi tan chảy.
Đầu đốt gas ngọn lửa dài với vòi phun Laval Đầu đốt gas có vòi phun Laval có thể điều chỉnh và hệ thống xoáy để tạo hình ngọn lửa rộng, nhằm vào các ứng dụng lò quay ngọn lửa dài như sản xuất sắt niken và pin lithium. Xem sản phẩm → Tính linh hoạt của nhiên liệu cũng đang trở thành một yêu cầu thương mại. Các nhà máy áp dụng biểu giá khí đốt gián đoạn hoặc những nhà máy có khả năng tiếp cận khí sinh khối thường chọn lò đốt đa nhiên liệu để dây chuyền sản xuất tiếp tục hoạt động trong thời gian giá tăng đột biến. Các công ty vận hành lò đốt tiêu chuẩn bằng khí đốt tự nhiên có thể chuyển sang sử dụng dầu hoặc hỗn hợp khí-dầu với thiết kế đa nhiên liệu, tăng cường an ninh nguồn cung mà không làm giảm xếp hạng lò.
Cho dù bạn đánh giá dòng sản phẩm nào thì phương pháp lựa chọn đều giống nhau: trước tiên hãy xác định hình dạng lò, phạm vi đốt, nhiên liệu và giới hạn phát thải, sau đó để kỹ thuật đầu đốt điều chỉnh ngọn lửa cho phù hợp với quy trình. Nhận đúng những đầu vào đó và đầu đốt lò sưởi sẽ trở thành một công cụ đáng tin cậy, loại bị bỏ qua trong nhiều năm vì nó không bao giờ cho bất kỳ ai lý do để gọi.
Các nhà sản xuất thiết bị nhiệt và đốt hiệu suất cao OEM/ODM
