Ao produzir uma forma de chama radial que segue a parede do aquecedor, esses queimadores maximizam a transferência de calor para os tubos de processo no centro do aquecedor. 

Para aplicações que exigem alta eficiência e combustão estável, projetos avançados de queimadores como o LPMW™ Radiant Wall Burner e O queimador de parede radiante WALFIRE™ oferece desempenho aprimorado, flexibilidade de combustível e operação de baixa emissão. 

Desafios operacionais

Embora os queimadores radiantes de parede sejam altamente eficazes, dois problemas comuns podem afetar o desempenho: 

  • Flashback – A chama queima dentro da ponta de gás ou misturador, o que pode danificar o queimador e reduzir a transferência de calor.
  • Flame Lift-Off<span data-contrast="auto" lang="EN-US" class="TextRun SCXW52892024 BCX0"> – A chama se desprende da ponta de gás, causando instabilidade, pulsação e possível extinção
.

A prevenção desses problemas requer a seleção adequada do queimador, gerenciamento de combustível e ajustes operacionais. 

Ações corretivas e preventivas

Causas e soluções de

flashback O flashback é normalmente causado pelo alto teor de hidrogênio no gás combustível. Quando os níveis de hidrogênio excedem 30% em volume, o risco de recapitulação aumenta devido à alta velocidade da chama do hidrogênio. Se a velocidade da mistura ar-combustível no venturi for muito baixa, a chama pode voltar para a ponta do queimador. 

O flashback é frequentemente acompanhado por um ruído alto, semelhante a um tiro de rifle, quando ocorre. 

Para mitigar o flashback, várias estratégias podem ser empregadas: 

  • Aumente a velocidade de saída do gás reduzindo a área de fluxo da ponta do gás, embora isso possa reduzir ligeiramente a capacidade ao disparar gás natural.
  • Aumente a pressão do combustível reduzindo o tamanho das pontas do orifício, o que aumenta a entrada de ar e melhora a velocidade da mistura.
  • Reduza a entrada de ar primário para diminuir o teor de oxigênio no combustível pré-misturado. Menos oxigênio reduz a probabilidade de flashback enquanto desloca o queimador para uma chama de gás bruto.
  • Tire alguns queimadores de serviço com baixas cargas de aquecimento para aumentar a pressão do combustível e melhorar o ar entrainment nos queimadores restantes.

Para ambientes onde o flashback é uma preocupação, selecionar um queimador projetado para flexibilidade de combustível rico em hidrogênio, como o LPMW Queimador de parede radiante, pode fornecer uma solução de combustão mais estável. 

Causas e soluções

de decolagem de chamaA decolagem da chama ocorre quando a chama se separa da ponta do gás, levando à instabilidade e possível extinção. Esse problema geralmente é acompanhado por um ruído de "bufo" à medida que a chama tenta se reconectar repetidamente. 

A causa mais comum de decolagem da chama é o posicionamento inadequado da ponta de gás dentro da telha do queimador. As especificações do projeto do queimador incluem medições precisas para a colocação da ponta de gás em relação à face do ladrilho ou às ranhuras da chama. 

Outros fatores contribuintes incluem: 

  • Excess primary air – Muito ar primário pode soprar a chama da ponta do gás. Isso é especialmente problemático durante a inicialização em uma fornalha fria. Durante a ignição, o ar primário deve ser reduzido enquanto o ar secundário permanece aberto para permitir a fixação estável da chama.
  • Características do gás natural – Durante a queima limpa, o gás natural tem uma alta temperatura de ignição e uma estrutura molecular que resiste à dissociação. Em alguns casos, um anel de estabilidade na ponta do gás pode melhorar a retenção de chama ao queimar gás natural.
  • Incrustação de contaminantes de combustível – Em usinas de etileno, pontas de gás, pontas de orifício e misturadores podem ficar entupidos devido a contaminação por óleo verde de compressores de gás. Um programa de manutenção regular ajuda a evitar esses problemas.

Para instalações que experimentam decolagem persistente de chamas, Os queimadores de parede radiante WALFIRE são projetados para otimizar a estabilidade da chama, a flexibilidade do combustível e a distribuição de calor. 

Resumo

Os queimadores de parede radiante são essenciais em aquecedores de rachaduras, onde a distribuição uniforme de calor é necessária para um desempenho ideal do processo. A prevenção de problemas comuns, como flashback e decolagem de chamas, melhora a eficiência e a confiabilidade. 

Para evitar flashback: 

  • Monitore os níveis de hidrogênio no gás combustível e ajuste a operação do queimador de acordo.
  • Aumente a velocidade de saída do bico de gás e mantenha a pressão adequada do combustível.
  • Reduza a entrada de ar primário para limitar a concentração de oxigênio no combustível pré-misturado.

Para evitar a decolagem da chama: 

  • Garanta o posicionamento correto do bico de gás de acordo com as especificações de projeto do queimador.
  • Ajuste as configurações de ar primário e secundário para promover a fixação da chama.
  • Considere anéis de estabilidade para aumentar a retenção de chama ao usar gás natural.
  • Implemente a manutenção de rotina do queimador para evitar incrustações causadas pela contaminação por óleo verde.

Para obter assistência especializada na seleção e otimização de queimadores de parede radiante, incluindo os modelos LPMW e WALFIRE, entre em contato com os especialistas da John Zink.