Brûleurs muraux rayonnants et motifs de flammes

En produisant une forme de flamme radiale qui suit la paroi du réchauffeur, ces brûleurs maximisent le transfert de chaleur vers les tubes de traitement au centre du réchauffeur. 

Pour les applications nécessitant une combustion stable et à haut rendement, des conceptions de brûleurs avancées telles que leLes brûleurs muraux rayonnants WALFIRE™ offrent des performances améliorées, une flexibilité de combustible et un fonctionnement à faibles émissions. 

Défis opérationnels

Bien que les brûleurs muraux rayonnants soient très efficaces, deux problèmes courants peuvent affecter les performances : 

• Flashback – La flamme brûle à l’intérieur de l’embout de gaz ou du mélangeur, ce qui peut endommager le brûleur et réduire le transfert de chaleur.
• Flame Lift-Off – La flamme se détache de l’embout du gaz, provoquant une instabilité, une pulsation et une extinction potentielle.

prévenir ces problèmes, il faut bien choisir le brûleur, gérer le combustible et effectuer des ajustements opérationnels. 

Mesures correctives et préventives

Flashback Causes et solutions

Le flashback est généralement causé par une teneur élevée en hydrogène dans le gaz combustible. Lorsque les niveaux d’hydrogène dépassent 30 % en volume, le risque de retour de flamme augmente en raison de la vitesse élevée de la flamme de l’hydrogène. Si la vitesse du mélange air-carburant dans le venturi est trop faible, la flamme peut retourner dans l’extrémité du brûleur. 

Le flashback est souvent accompagné d’un bruit fort, semblable à un coup de fusil, lorsqu’il se produit. 

Pour atténuer le flashback, plusieurs stratégies peuvent être employées : 

• Augmentez la vitesse de sortie du gaz en réduisant la surface d’écoulement de la pointe du gaz, bien que cela puisse réduire légèrement la capacité lors de la combustion du gaz naturel.
• Augmente la pression du carburant en réduisant la taille des patates à orifice, ce qui augmente l’entraînement d’air et améliore la vitesse du mélange.
• Réduire l’admission d’air primaire pour réduire la teneur en oxygène dans le carburant pré-mélangé. Moins d’oxygène réduit le risque de retour de flamme tout en déplaçant le brûleur vers une flamme de gaz brut.
• Retirez certains brûleurs à faible charge de chauffage pour augmenter la pression du carburant et améliorer l’air entrainment sur les brûleurs restants.

Pour les environnements où le retour de flamme est un problème, le choix d’un brûleur conçu pour la flexibilité des combustibles riches en hydrogène, tel que le Flame Lift-Off Causes et solutions

Le décollage de la flamme se produit lorsque la flamme se sépare de la pointe du gaz, entraînant une instabilité et une possible extinction. Ce problème est souvent accompagné d’un bruit de « souffle » lorsque la flamme tente à plusieurs reprises de se rattacher. 

La cause la plus fréquente de décollage de la flamme est un mauvais positionnement de l’embout de gaz dans la tuile du brûleur. Les spécifications de conception du brûleur incluent des mesures précises pour le placement de l’embout de gaz par rapport à la face du carreau ou aux fentes de la flamme. 

D’autres facteurs contributifs incluent : 

• Excès d’air primaire – Trop d’air primaire peut souffler la flamme de l’embout de gaz. Ceci est particulièrement problématique lors du démarrage dans une chambre de combustion froide. Pendant l’allumage, l’air primaire doit être réduit tandis que l’air secondaire reste ouvert pour permettre une fixation stable de la flamme.
• Caractéristiques du gaz naturel - Bien qu’il brûle proprement, le gaz naturel a une température d’inflammation élevée et une structure moléculaire qui résiste à la dissociation. Dans certains cas, un anneau de stabilité sur l’embout de gaz peut améliorer la rétention de la flamme lors de la combustion du gaz naturel.
• Encrassement par des contaminants de carburant - Dans les usines d’éthylène, les pointes de gaz, les tiges à orifice et les mélangeurs peuvent se boucher à cause de green contamination par l’huile des compresseurs de gaz. Un programme d’entretien régulier permet d’éviter ces problèmes.

Pour les installations qui subissent un soulèvement persistant de la flamme, Summary

Les brûleurs muraux rayonnants sont essentiels dans les réchauffeurs de fissuration, où une distribution uniforme de la chaleur est nécessaire pour des performances optimales du processus. La prévention des problèmes courants tels que le retour de flamme et le soulèvement de la flamme améliore l’efficacité et la fiabilité. 

Pour éviter les retours de flamme : 

• Surveiller les niveaux d’hydrogène dans le gaz combustible et ajuster le fonctionnement du brûleur en conséquence.
• Augmentez la vitesse de sortie de la pointe du gaz et maintenez une pression de carburant appropriée.
• Réduire l’admission d’air primaire pour limiter la concentration d’oxygène dans le carburant pré-mélangé.

Pour éviter l’envolement de la flamme : 

• Assurez-vous que le positionnement correct de l’embout de gaz est conforme aux spécifications de conception du brûleur.
• Ajustez les paramètres d’air primaire et secondaire pour favoriser la fixation des flammes.
• Envisagez des anneaux de stabilité pour améliorer la rétention de flamme lors de l’utilisation de gaz naturel.
• Mettez en place un entretien régulier du brûleur pour éviter l’encrassement dû à la contamination par l’huile verte.

Pour obtenir l’aide d’un expert dans la sélection et l’optimisation des brûleurs muraux rayonnants, y compris les modèles LPMW et WALFIRE, contactez les experts de John Zink.