高效节能天然气蓄热式熔炼炉的生产、建设或改造（下）
一、燃气熔炼炉燃烧系统的设计和安装
1、天然气蓄热式熔炼炉燃烧原理
燃气熔炼炉燃烧系统的性能是整个熔炼最关键的部分。蓄热式熔炼炉燃烧器的原理是交替换向蓄热使助燃风吸收烟气余热，使其预热到低于炉膛温度120℃左右，催化燃烧快速反应放出热量,降低排烟温度至150℃以下排放到大气。但以往并没有充分考虑热传递过程和燃烧效率问题，即怎样加长火焰以及高温热烟气气流组织形程,增加热传递时间和吸热过程。在燃烧前将助燃空气与燃料充分混合达到最佳空燃比,即厌氧燃烧。这样控制助燃空气不过多，没有燃烧的燃料还具有很强的亲氧性，可以将炉膛剩余的氧气继续结合燃烧完全，最后无过剩空气且燃料热量全部释放。在调试燃烧过程中，很多燃烧工程师认为火焰燃烧刚烈，则燃烧效果好，这种情况实则属于富氧燃烧。虽然燃料得到充分燃烧,热量也全部释放,但是过量的空气将带走大量热量并产生过多污染物NOx。同时富氧燃烧缩短了燃烧过程时间，使得火焰形程短，不利于气流形成热传递，而且其冲击熔化速率高,能源消耗大且烧损率高。
3.2燃气熔炼的蓄热燃烧方式
当前有两种蓄热式燃烧方式一换向燃烧与不换向燃烧。换向燃烧是指助燃风周期性蓄热换向，燃料直接送入炉膛再与助燃风混合燃烧。因为在炉膛内燃料密度大，扩散后使得这种方式燃料与助燃风混合不均匀，为保证充分燃烧，助燃风中的氧必须远大于反应需求量;同时炉膛的空间限制了火焰长度，减少了热烟气的行程(降低热传递时间)，以上两方面(排烟气量加大和热传递时间缩短)降低了燃烧效率;不换向燃烧是指燃料与助燃风在燃烧室混合后燃烧再进入炉膛，火焰的根部在燃烧器的出口,这样既保证了充分燃烧，又拉长了火焰和烟气在炉膛的行程。
3.3 蓄热室和燃气熔炼炉燃烧器布置安装
为了延长燃气熔炼炉燃烧器的火焰和气流组织的排烟行程，根据燃气熔炼炉燃烧和传热的过程原理，斜对角(气流组织行程最长)布置是效率最高的方式。这是因为送风与引风可以拉长燃气熔炼炉燃烧火焰;传热时间长，炉膛受热均匀,熔化速率提高。
同侧相邻的燃气熔炼炉燃烧室布置中火焰和高温烟气直接回流易造成近侧温度高，远侧温度低,造成炉料熔化不均匀,熔化速率低延迟熔化时间，增加了燃料消耗。燃气熔炼炉燃烧器形成的火焰要具有一定的倾角，强制使火焰与金属块料间形成对流，即促使熔液快速脱离固体块料表面，加强向金属固体内部传热的速度而增加熔化速率。两种燃气熔炼炉燃烧器布置结构如图所示。
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