平焰燒嘴磚是以進入到燒嘴的天燃氣和空氣，在旋流器的作用下，天燃氣和空氣強烈的旋轉，沿垂直于燒嘴磚中心的爐墻表面展開，并在緊靠爐墻的一層空間內燃盡，形成圓盤型火焰，直徑1~3m，厚度100~200mm。采用平焰燒嘴后，由于熱輻射能力加強，溫度場均勻，故升溫速度快，金屬氧化燒損率低，對實現剛才均勻加熱，快速加熱，節約燃料有顯著的效果。

燒嘴磚的作用之一就是使旋轉射流較容易地呈現一定的流型。具體到平焰燃燒來說，就是要使旋轉射流形成平面氣流（此氣流若是燃氣和空氣混合物，經點火即可形成平面火焰）。因此要求燒嘴磚內部形狀最好與旋轉氣流流型一致，避免形成外部旋渦，減小阻力損失，以利于氣流的附壁和平面擴展。下面我們就根據旋轉流體旋渦的特性對燒嘴磚形狀進行討論。

1.根據強制旋渦壓力分布曲線選擇喇叭口燒嘴磚外形

從燃燒器環形通道流出的漩渦屬于圓形強制旋渦，其徑向壓力分布為拋物線型。如果要保持這個旋渦流出通道后仍按拋物線型前進，就必須做一個與此漩渦流面相適應的拋物線燒嘴磚。這樣才能避免在渦核邊界上形成誘導速度和旋渦，并使旋轉射流前進較大距離。但由于旋轉射流半徑較小，故燒嘴磚必須做的很長、很大。實際應用中，不可能將燒嘴磚做的太長，而是比較短，因此，旋轉氣流流出燒嘴磚之后，仍有一定的軸向速度，而徑向速度較小，不能形成充分平展的氣流。這種火焰（氣流）對流作用強，而輻射作用較差。所謂碗形燒嘴磚所形成的氣流就是這種情形。碗形曲線相似于拋物線，當然把燒嘴磚做成與加熱空間和旋渦大小一致那是最理想的。

2.按照自由旋渦壓力分布選擇喇叭口燒嘴磚外形

為了使旋轉射流在徑向有更大的擴展直徑，形成平展氣流，增強火焰的輻射面積，我們利用射流的附壁效應和自由漩渦壓力分布特性，把平焰燃燒通道流出的漩渦一邊沿喇叭口的燒嘴磚軸向前進，一邊向徑向擴展。從而減小了磨檫阻力損失。在離心力和附壁效應作用下，氣流將以更大的徑向速度擴展，形成平展氣流，增大了氣流平面

3.關于喇叭口的平焰燒嘴磚尺寸

采用擴張型燒嘴磚作為延伸段具有使軸向和切向速度峰值之間徑向隔開距離加大，并使反向質量流量加大的綜合影響，所以平焰燒嘴磚推薦長度L=（1~2）d，其中d是噴管喉部直徑，氣流擴散角θ大于100°很容易向徑向展開，形成平展氣流，而半徑R=0.8~2.0D范圍內都能形成平焰。用中壓空氣做旋轉流體帶動直噴口噴出的低壓焦爐煤氣的平焰燃燒器，對喇叭口曲率半徑R=0.7~3.5D的14個燒嘴磚進行試驗，結果表明都能形成平面火焰。但當R=0.7D時較困難，它需要足夠大的旋流強度和火道深度。R=1.0~2.0D容易形成平焰，而R=1.1~1.5D時氣流附壁性最好，火焰直徑很大。R＞2.0D時火焰直徑減小向燒嘴磚內移動，R=0即張角為180°時不能形成平面火焰。

4.總結

喇叭口型燒嘴磚半徑選擇遵循下列原則：使用高熱值煤氣時，裝在側墻上的燃燒器R取較大值，使R=1.5~2.0D；而裝在爐頂上的燃燒器R取較小值，使R=1.2~1.5D。負荷大時或旋流強度大時取下限，負荷小或旋流強度小時取上限，低熱值煤氣取上限，高熱值煤氣取下限；煤氣壓力大時取上限，煤氣壓力小時取下限；但燒嘴磚曲率半徑增大，其體積也增大，必須選擇適當