工业炉窑常用的燃气类型及燃烧设备

目前工业窑炉所用的燃料类型以气体和液体为主，大科公司目前主要以气体类燃烧器为主，本文主要介绍几种常用于加热炉的气体燃料特性。天然气、液化石油气、高炉煤气、焦炉煤气、发生炉煤气等。
天然气
天然气是直接由地下开采出来的可燃气体，是一种工业经济价值很高的气体燃料。它的主要成分是甲烷（CH₄），含量一般在80％~98％，还有少量重碳氢化合物及H₂、CO等可燃气体，不可燃成分很少，所以发热量很高，大多都在8500kcal/Nm3。
天然气是一种无色、稍带腐烂臭味的气体，密度约0.73-0.80kg/m3，比空气轻。天然气容易着火，着火温度范围在640-850°C之间，与空气混合到一定比例（容积比为4％-15％），
遇到明火会立刻着火或爆炸。天然气燃烧时所需的空气量很大，每1m3天然气需9-14m3空气，燃烧火焰光亮，辐射能力强，因为燃烧时甲烷及其他碳氢化合物分解析出大量固体碳粒。
由于天然气含惰性气体很少，发热量高，可以作长距离输送，是优良的工业炉窑燃料，同时以天然气为为主的天然气烧嘴、天然气燃烧器及配套的控制系统和阀门也相当成熟，所以应用广泛。
高炉煤气
高炉煤气是高炉炼铁的副产物。高炉每消耗1t焦炭可以得到3800-4000m3的高炉煤气。高炉煤气含有大量的N2和CO2，所以发热量比较低，通常只有1000Kcal/Nm3。高炉煤气由于发热量低，燃烧温度也较低，火焰的辐射能力弱，在加热炉上单独使用有困难，往往须与焦炉煤气混合使用，或在燃烧前将煤气与空气预热。高炉煤气是钢铁联合企业内数量很大的副产品，所以被作为一项重要的能源。
现代高炉往往采用富氧鼓风和高压炉顶技术，采用富氧鼓风时，高炉煤气的CO和H₂升高，而N2含量降低，所以煤气的发热量相应提高。采用高压炉顶技术时，随着炉顶压力的升高，煤气中CO略有降低，而CO2相应升高，所以煤气的发热量也稍有下降。高炉出来的煤气含有大量水分和灰尘，含水量50-80g/m3，含尘量60-80g/m3。这种煤气在运输与使用上都很不便，必须进行认真的脱水与除尘。高炉煤气因受到场地的影响，并不是所有工厂都能用到高炉煤气烧嘴，DKGG类型烧嘴也比较单一，大多以订做为主。
焦炉煤气
焦炉煤气是炼焦的副产物。每炼制1t焦炭可得400-450m3焦炉煤气。焦炉煤气的主要可燃成分是H₂、CH₄、CO、C2H4等，此外还有H2S、焦油、氨、苯等，还有不可燃的CO2、N2和水分。由于煤气中含有很多重要化工原料，所以在作为燃料以前应在焦化厂中处理，回收各中化工产品，并除去煤气中的水分、灰分、硫分等。
由于焦炉煤气内的主要可燃成分是发热量高的H2和CH4，并且含有焦油物质，所以焦炉煤气的发热量为4500Kcal/m3。如果煤的发挥分高，焦炉煤气中CH4等的含量将增高，煤气的发热量也将增高。焦炉煤气由于含H2高，所以黑度小，较难预热。同时密度只有0.4-0.5kg/m3，比其他煤气轻，火焰的刚性差，往上飘。
和高炉煤气一样受到场地的限制，但因焦炉煤气热值比高炉煤气要高，往往可以近距离辐射到焦化厂周边企业，同样焦炉煤气烧嘴类型也相较多。
液化石油气
液化石油气是以气井喷出的天然气，或石油精炼和石油化工企业的副产燃气为原料，经过蒸馏、分离而得到以碳分子数3和4（C3和C4）的烃为主要成分的可燃混合气体，主要组分是丙烷（C3H8）(超过95％)和丁烷（C4H10）,其他包括丙烯（C4H6）、丁烯（C4H8）等。丙烷的发热量为91300kJ/m3，丁烷的发热量为118700kJ/m3，所以液化石油气是一种高热值的燃气。在一些管道天然气无法通达的地方，或是用气量较小的窑炉场所，液化石油气是不错的选择，烧嘴类型也比较多，配套阀门也容易更换。
液化天然气
液化天然气其实就是天然气的一种存在方式，之所以单独列出，是因为它的用量目前很大。液化天然气是天然气经净化处理（脱除CO2、硫化物、烃、水等杂质）后，在常压下深冷至-162°C，由气态变成液态，称为液化天然气，主要成分是甲烷。液化天然气的体积量为同量气态天然气体积的1/625，质量为同体积水的45％左右。用户现场汽化减压后所用的燃烧设备就是天然气燃烧设备，包括天然气烧嘴、天然气比例阀、烧嘴点火控制器等。