(优选)全预混燃烧
预混燃烧
一、预混燃烧的基本介绍
1.贫燃预混燃烧的介绍
贫燃预混燃烧是在保证燃料充分燃烧的情况下，增大空气的供给量，从而降低燃烧
室的温度，满足较低的污染物排放标准（可以做到低NOx的排放）。但是与常规的扩散燃烧技术相比，贫燃预混燃烧是在偏离正常化学当量比下进行的，这就会产生燃烧的不稳定性（主要包括回火以及振荡燃烧），严重阻碍了贫燃预混燃烧技术的发展。
维持贫燃预混燃烧室内的正常燃烧，其关键就在于避免火焰的吹熄与振荡燃烧。
火焰吹熄现象是因为燃烧室内当量比被控制在接近贫燃熄火极限，以便尽量降低火焰温度以及的排放，而在这种燃烧状况下，火焰传播速度很低，在相对高速的火焰流场中，会导致火焰的熄灭现象，这种现象发生的时间很短，被称为静态不稳定。
因此要避免火焰吹熄，维持预混火焰的稳定燃烧，关键就在于保持火焰燃烧速度与流场速度的平衡，可从以下两种方法着手：①提高燃烧速度；②降低燃气供给速度。提高燃烧速度可使用端流产生器提高火焰瑞流强度，而降低燃气平均速度可以通过减少燃气供给做到，但是燃机的总效率也会下降，通常采用在燃烧室内安装钝体稳焰器或在燃烧室避免加工凹槽形成局部低速区域，使火焰燃烧速率与流场速率均衡，以便维持火焰的燃烧。另外除上述方法外，旋流因为其特殊的流动特性，也常用于稳定湍流火焰。
预混燃烧的不稳定受燃料种类、进气温度、燃料一空气过量空气系数、燃烧室几何参数、燃烧室温度以及压力等众多参数的影响。
按压力振荡频率可将燃烧不稳定分为：低频振荡、中频振荡、高频振荡。按照压力振荡涉及的燃烧系统部件可以将其定义为三类：燃烧系统不稳定、燃烧室腔体不稳定以及固有燃烧不稳定。根据燃烧系统内不同扰动间的相互关系，可将燃烧不稳定分为受迫燃烧不稳
全预混空气燃烧方法的技术条件
全预混空气燃烧方法的技术条件
1.混合介质：全预混空气燃烧的关键是气体混合介质，通常使用的是
空气和燃料气的混合物。燃料气可以是天然气、液化石油气（LPG）、甲
烷等，其选择根据不同燃烧设备和使用环境而定。
2.空气质量：全预混空气燃烧要求空气质量良好，主要是指空气中的
氧气含量。一般要求氧气含量在20%-21%之间，过高或过低都会影响燃烧
效果和燃烧产物生成。
3.混合速度：混合速度是影响混合气体的均匀程度的重要因素，通常
是通过调节燃料和空气的流量来实现。混合速度越快，混合气体的均匀性
越好，有利于燃烧过程的稳定和高效进行。
4.混合比例：混合比例是指燃料气与空气的配比，通常表示为燃料气
的体积或质量与空气的体积或质量之比。混合比例需要根据具体的燃料类
型和燃烧设备来确定，一般在理论（化学）配比附近进行调整，以保证充
分的燃烧。
5.点火条件：全预混空气燃烧需要通过点火来引发燃烧过程。点火条
件包括点火位置、点火能量和点火方式等。点火位置通常选择混合气体的
最外围，以保证燃烧的快速蔓延。点火能量要足够大，以快速点燃混合气体。点火方式可以是火花点火、火焰点火或其他方式。
6.燃烧温度：全预混空气燃烧的燃烧温度是影响燃烧效率和燃烧产物
生成的重要因素。燃烧温度需要根据具体的燃料和燃烧设备来控制，一般
要求在合适的范围内，既能够保证高效燃烧，又能够控制氮氧化物的生成。
7.燃烧室设计：为了实现全预混空气燃烧，燃烧室的设计是关键。燃烧室的形状、大小、通风等布局要考虑空气和燃料气的充分混合，以及燃烧过程的稳定进行。
总之，全预混空气燃烧的技术条件包括混合介质、空气质量、混合速度、混合比例、点火条件、燃烧温度和燃烧室设计等。通过合理调整这些条件，可以实现高效、低污染的燃烧过程，满足工业生产和环境保护的需求。
预混燃烧名词解释
预混燃烧名词解释
预混燃烧是一种燃烧方式，指的是燃料和助燃剂在进入燃烧室之前就完成混合。在这种燃烧方式中，燃料和助燃剂在进入燃烧室前混合，混合比可控，燃烧充分，因此可以降低尾气中的有害物质排放，降低燃烧噪声，提高热效率。
工业生产中的预混燃烧主要有两种形式：预混-预混燃烧和预混-扩散燃烧。预
混-预混燃烧是将燃料和助燃剂在进入燃烧室前预混，然后在燃烧室内进行燃烧。
预混-扩散燃烧则是将燃料和部分助燃剂在进入燃烧室前预混，然后在燃烧室内与
剩余的助燃剂进行混合燃烧。
预混燃烧的优点主要有三个方面：一是能有效降低尾气中的有害物质排放；二是由于燃烧充分，可以提高热效率；三是由于混合比可控，可以降低燃烧噪声。预混燃烧的缺点是需要一个合适的预混器，来保证燃料和助燃剂的混合比例和混合
质量，否则将影响燃烧效果。因此，预混燃烧的关键是要找到一个适合的混合方式和混合器。
燃烧设备上，预混燃烧的应用广泛，可用于火力发电、工业热炉、航空发动机、汽车发动机等许多领域。在这些应用中，预混燃烧不仅能提供高效率的燃烧，而且能有效地控制有害物质的排放，是一种十分理想的燃烧方式。
总的来说，预混燃烧是一种将燃料和助燃剂在进入燃烧室前预先混合的高效燃烧方式，能有效地提高燃烧效率，降低排放，降低噪音 pollution。其在工业生产中有着广泛的应用。
预混燃烧名词解释
预混燃烧名词解释
预混燃烧，是指燃料和氧气或空气混合在一起后进行的燃烧。在这个过程中，燃料与氧气或空气的混合并没有达到化学平衡，而是在燃烧过程中逐渐接近化学平衡。预混燃烧的特点是燃烧速度快，燃烧效率高，可以大大提高热效率，降低燃
料消耗，减少污染物排放。
预混燃烧常用于发动机和燃烧器中。对于使用液体燃料的发动机来说，预混燃烧可以提高燃烧效率和降低排放；对于使用气体燃料的燃烧器来说，预混燃烧可以使燃烧更完全，减少一氧化碳和未燃烧的燃料排放，同时可以降低燃烧噪声。
预混燃烧技术的关键是提高燃气和空气的混合效果，因此，对燃料和氧气或空气的混合方式和混合比例的控制非常重要。一种常见的方法是使用特殊的混合器，将燃气和空气混合到一起，然后将混合好的气体送入燃烧器进行燃烧。
此外，由于预混燃烧过程中燃料与氧气或空气的混合并未达到化学平衡，因此，需要在燃烧过程中不断调整混合比例，以保证燃烧效率。这就需要高精度的混合比例控制系统，可以对燃料和氧气或空气的混合比例进行精确的调整。
总的来说，预混燃烧是一种高效、环保的燃烧方式，但其实现需要精确的混合控制和比例控制等技术支持。
热质考试题(优选参考)
1、填空题
1、用来表征由分子扩散引起的动量传递规律的定律是牛顿粘性定律。用来表征由分子扩散引起的热量传递规律的定律是傅里叶定律。用来表征由分子扩散引起的质量传递规律的定律是菲克定律。
2、按工作原理分类，热质交换设备可分为间壁式、直接接触式、
蓄热式和热管式。蒸发器和冷凝器属于间壁式。喷淋室属于直接接触式。蒸气喷射泵属于直接接触式。
3、按照热流体和冷流体的流动方向分，热质交换设备分为顺流式、逆流式、混流式、叉流式。在相同进出口温度条件下，逆流流动方式平均温差最大，顺流流动方式平差最小。
4、按用途分类，热质交换设备分为表冷器、预热器、加热器、喷淋室、过热器、冷凝器、蒸发器、加湿器。
5、按制造材料分类，热质交换设备分为金属材料、非金属材料、
稀有金属材料。
6、质交换的推动力是浓度差。热交换的推动力是温度差。动量交换的推动力是速度差.热质交换同时存在过程的推动力是焓差。
7、质交换的基本型式是分子扩散、对流扩散。对流扩散较强烈。
8、对流传质系数的模型理论包括薄膜理论、渗透理论。
9、对于水－空气系统，当未饱和的空气流过一定量的冷水水面时，空气的温度下降，湿度增加，焓值不变。
10、大容器饱和沸腾的4个特性区为自然对流换热区、核态沸腾区、
过度沸腾区、稳定膜态沸腾区。
11、凝结形式包括膜状凝结、珠状凝结，其中珠状凝结的换热系数要大于膜状凝结的换热系数。
12、冷却减湿可以使用表冷器或喷淋室设备来实现。其中水温应满足下列条件小于空气的露点温度。
13、若表冷器中的水温小于空气温度，大于空气露点温度，可实现
等湿冷却过程。
壁挂炉基础知识最全讲解
三类产品相比较而言，欧洲壁挂炉质量可靠，价位较高；韩国壁挂炉节能性较好、性 价比较高，国产壁挂炉比较有价格优势。
燃气壁挂炉的基本知识
目前国内市场主要竞争品牌
1、欧洲品牌：依玛Immergas、阿里斯顿Ariston 、贝雷塔Beretta、八喜Baxi、威能
Vaillant 、博世Bosch、菲斯曼Viessmann、法罗力Ferroli、洛卡Roca等
燃气壁挂炉的基本知识
燃气壁挂炉市场现状
目前在我国市场上销售的壁挂炉大致分为三大类：
第一类为原装进口的产品。如欧系的依玛、八喜、威能、；韩系的大宇、乐 天、大成；这类产品都是在国外整机生产，产品性能比较稳定，质量较好； 但价格较高，这类产品约占市场总量的30%左右。
第二类为壁挂炉生产厂家是欧洲、韩国品牌在中国的投资设厂。如欧洲几大 品牌威能、菲斯曼、阿里斯顿、法罗力等；韩国的庆东、瑰都拉咪、大元、 奥林匹亚等都已在国内建立生产基地。这类国产的外国品牌壁挂炉利用其品 牌及价格优势占到市场的50%以上。
低NO燃烧与全预混燃烧
低NOX燃烧器
（一）分段燃烧法
空气分段或燃料分段。 降低火焰平均温度和峰 值温度，降低NO。
空气分段燃烧器
低NOX燃烧器
浓淡燃烧法
01 单击此处添加小标题
低NOX燃烧器
过量空气系数 α
01
添加标题
α 影响 O2浓度 和燃烧温度。当 α
04
添加标题
与N2生成NO；而当 α 远大于 1时，
02
添加标题
接近 1 时，NO生成 量最大。因为当
05ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
添加标题
燃烧温度降低，NO 也减少。
03
添加标题
α 远小于 1时， 燃料过浓，[O] 不易
低NOX燃烧器
三．控制温度型NO生成的方法
低NOX燃烧器
烟气再循环
部分烟气循
环与新鲜燃气混合，降低燃烧温
度，因而降低NO；同时利于着火。
全预混式燃烧
一、特点 1. 燃烧速度快，火焰很短甚至看不出 2. 容积热强度高 100-200×106kJ/m3·h
（3-6×104kW/m3） 3. 空气过剩系数小（α），
燃烧温度高 4. 燃气与空气全预混，火焰传播能力强，
但由于温度高，容易回火 5. 热效率高， 40%的燃烧热以辐射传热 二、燃烧器形式
全预混燃烧
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罩极式电机的优点是结构简单和价格低廉，但其操作效率低（一 般只有20%~40%），且只有1~2档速度，其套筒轴承的工 作寿命大约只有25000h。 通用电机的速度很高，通常可以使用外加控制器对速度进行控制， 但其内部电刷的寿命一般只有10000h。另外，射频干扰 （RFI）使其在某些场合的使用受到限制。 RFI是射频干扰（Radio Freqency Interference）的英文 简写。 射频是一种高频交流电,也就是通常所说的电磁波.射频 干扰就是电磁波所带来的干扰.如两个频率相差不多的电磁波会 同时被接收机接收造成干扰. 在离发射台近的地方会有谐波干扰. 干扰其他的接收设备.发射相同频率的电磁波可干扰敌人的电台. 无刷直流（BLDC）电机使用低压直流电源（12V~48V）。 新型的设计集成了全桥整流电路部分，将交流电压（220V）直 接转换为电机需要的直流电压。BLDC电机的操作效率高，一般 可达60%~85%，电机的寿命可达40000h。但缺点就是价 格很高。
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考虑到燃烧的稳定性，燃烧器火孔热强度应适当。以某一个 24kW天然气全预混燃烧器为例，使用不锈钢圆筒形燃烧头，其 火孔总面积为1175.8mm2，则其火孔热强度为：
24 kW 20.4W / mm 2 1175 .8mm 2
再如，另一个金属纤维表面的全预混燃烧器，输入功率为 33.5kW，金属纤维表面积为37680mm2，则计算得到燃烧器 表面热强度为0.89W/mm2。
3.完全预混式燃烧器
h 2 2 2K (1 u)(1 us) " H H F F ( F F ) 2
H —
考虑燃气可压缩性而引入的校正系数；
K2 1 B K
"
B
u s (1 u)(1 us)
2
K2
2 en 1
2
en 2
• 高压引射器的最佳无因次面积
• 完全预混式燃烧器火焰稳定性差，尤其是发生回火得可能性大，因此 调节范围较小。为保证燃烧稳定，要求燃气热值及密度要稳定。
• 为防止回火，头部结构比较复杂和笨重。由 •于燃气与空气全预混，火孔出口流量明显增大，因而噪声大，特别是 高负荷时更是如此。 • 主要应用于工业加热装置上。
完全预混式燃烧器的设计计算
可得
A1 X 2 2 X A1 0
X 百度文库
1 1 A1 A1
• 作为高压引射式燃烧器计算的判别式，它与低压引射式燃烧器判别式
的不同在于 A1 值随燃气压力 H 而变化。
如果 A 1 ，则 X 1 ，即 F1 Fop ，表明燃烧器计算工况与最佳工况一致。 如果 A 1 ，则 X 无实数解，表明燃烧器不能保证所要求的引射能力。 如果 A 1 ，则表明燃烧器有多余的燃气压力。为了缩小燃烧器尺寸，可 以非最佳工况作为计算工况或采用图中长度较短的引射器。
• 类似于低压引射式大气燃烧器，根据燃烧器最佳工况与引射器最佳工 况的一致性，并忽略背压的影响（ " 1），可以得到： K F1op " K1
预混燃烧
预混燃烧器
1.什么是燃烧
2.什么是预混
3.预混燃烧器实例图
4.预混燃烧系统
5.防回火装置
6.预混燃烧器系统PID图
1.什么是燃烧
燃烧的化学反应
燃烧的基本条件：燃烧反应需要燃料、氧气，可燃性气体的浓度在着火浓
度界限内，点火源。
燃烧中最基本的二个元素是碳和氢
C+O2—>CO2+热
2H2+O2—>2H2O+热
对天然气，化学反应如下：
CH4+2O2—>CO2+2H2O+热
空气的成份：
空气的主要成份为21%的氧气和79%的氮气。氧气和氮气的比例大致为
1:4。
对天然气：
CH4+2O2+8N2─>CO2+2H2O+8N2+1,000B tu 热量
1 立方英尺的甲烷+10 立方英尺的空气可产生1,000Btu 热量
对丙烷：
总之，在燃烧反应中每消耗一个立方英尺的空气可产生1,00Btu 热量，此特性与燃料品种
无关。
空气消耗系数（空燃比）
通常燃烧反应的空气消耗系数（空燃比）如下：
燃料品种空燃比
天然气10：1
2.什么是预混
燃烧器可分为：预混烧嘴，内混烧嘴和部分预混烧嘴
预混系统的作用：在烧嘴和点火点之前完成一次空气和气体燃料的混合。
也就是说，空气和燃气在进入烧嘴之前已经混合成为可燃气体。
预混合气的流量应考虑以下因素：
a.可燃性气体与空气混合物的着火极限
b.火焰传播速度
c.混合压力
d.调节比
保证完全预混式燃烧的条件
1.燃气和空气在着火前预先按照化学当量比混合均匀
2.设置专门的火道，使燃烧区内保持稳定的高温
在以上条件下，燃气-空气混合物到达燃烧区后能在瞬间燃烧完毕。火焰很短，甚至看不到，所以又称为无焰燃烧。
预混燃烧器的火焰通常较短，火焰强度较高。
水冷全预混全冷凝超低氮烧锅炉介绍
水冷全预混全冷凝超低氮烧锅炉介绍
概述
水冷全预混全冷凝超低氮烧锅炉是一种高效、节能、环保的燃气锅炉。其主要特点在于采用全预混燃烧技术和全自动控制技术，同时利用全水冷壁和全冷凝烟气换热技术，大大提高了能量利用效率，减少了二氧化碳等有害气体的排放，适用于多种工业和民用场合。
技术原理
水冷全预混全冷凝超低氮烧锅炉主要由燃烧系统、水冷系统、烟道系统和控制系统四部分组成。其中燃烧系统采用全预混燃烧技术，将燃气和空气预先混合，然后经过均匀分布的喷嘴燃烧，热量通过全水冷壁吸收后传递给水，再通过全冷凝烟气换热器冷凝回收，最终形成超低氮排放的烟气。
水冷系统采用全水冷壁技术，即燃烧室内所有表面都与循环水接触，有效地控制了燃烧室壁面温度，在提高燃烧效率的同时延长了燃烧室使用寿命。
烟道系统采用全冷凝烟气换热器技术，即将烟气在烟道内部冷凝回收，提高了烟气的回收利用率，实现了零排放。
控制系统采用全自动控制技术，通过传感器和计算机控制各部分的工作状态，实现了系统的智能化和稳定性。
特点和优势
水冷全预混全冷凝超低氮烧锅炉具有以下特点和优势：
1.高效节能：采用全预混燃烧技术、全水冷壁和全冷凝烟气换热技术，
能源利用效率高达97%以上，大大降低了燃料消耗和能源成本。
2.环保节能：采用超低氮燃烧技术和全冷凝烟气换热技术，将氮氧化物
排放降至20mg/m³以下，烟气排放无污染物。
3.使用寿命长：采用全水冷壁技术，控制了燃烧室壁面温度，延长了燃
烧室使用寿命。
4.全自动控制：采用全自动控制技术，稳定可靠，无人值守。
5.应用广泛：适用于各种工业和民用场合，如造纸、化工、食品、医药
全预混冷凝锅炉VS普通锅炉
全预混冷凝锅炉VS普通锅炉
你知道它们的不同吗？
所谓全预混冷凝锅炉，就是将目前最节能的两个技术——全预混技术和冷凝技术，融合于一体的新型热水锅炉。
全预混就是燃烧前把燃气与空气按一定比例充分混合，在燃烧的过程中不再需要供给空气的燃烧方式；全预混燃烧火焰传播速度快，燃烧室容积热强度很高，一般可达28~56x103KW/H或更高，且能在很少的过剩空气系数下达到完全燃烧，几乎不存在化学不完全燃烧现象，因此燃烧温度很高。
冷凝技术
冷凝就是把天然气燃烧产生的水蒸气冷却成水，这个过程中会放出部份热量，然后把这部份热量利用吸收，这样可使排烟温度大大降低（50度至95度，普通锅炉排烟温度在170度至240度）。
相对普通锅炉优势
1、使用热管式预热器，有效地降低了排烟温度。
2、我公司冷凝式锅炉系列产品，为了防止排烟凝结水的酸性腐蚀，采用进口SUS316L 不锈钢材质制作的螺纹管，它与直管相比，导热性能比直管高2倍以上。
3、全预混式冷凝炉有效的控制了烟气中的有害气体，并随冷凝水流入中和池。
4、冷凝式燃气热水炉由于把烟气降到水蒸气露点温度以下，烟气中大部分的SO₂，CO₂等酸性物质都能很好的凝结下来，减少了污染，改善了大气环境，相对传统锅炉，冷凝式锅炉不仅提高了热效率，节省了能耗，而且减少了对环境的污染。
例：功率700KW常压热水炉
普通常压热水锅炉：其热效率普遍在88%左右，按照全负荷(热效率88%)运转计算，普通锅炉每小时耗气量为70方（天然气燃值按8600Kcal/m3计算），按工业用气价3.2元计算，每小时费用在224元，普通热水锅炉没有配置燃烧比例调节，只有一段火、二段火即大火、小火之分，在小火状态其热效率会更低，普通热水锅炉到温度后会自动启停，启停的过程也是一个非常耗能的过程，实际每消耗70方天然气其利用率只有62方即输入功率为700Kw而输出功率只有616Kw。
什么是扩散燃烧、预混燃烧、蒸发燃烧、分解燃烧、表面燃烧？
⑴扩散燃烧是指可燃气体喷口（管口或容器泄露口）喷出，在喷口处与空气中的氧边扩散混合，边燃烧
的现象。如天然气井口发生的井喷燃烧。
⑵预混燃烧是指可燃气体与氧在燃烧前混合，并形成一定浓度的可燃混合气体，被火源点燃所引起的
燃烧，也叫动力燃烧。如气体爆炸。
⑶蒸发燃烧是指熔点较底的可燃固体，受热后熔融，然后像可燃液体一样蒸发成蒸气而燃烧。如硫、
沥青、石蜡、高分子材料、萘和樟脑等。
⑷分解燃烧是指分子结构复杂的固体可燃物，在受热分解出其组成成分及加热温度相应的热分解产物，
在氧化燃烧。如天然高分子材料中的木材、纸张、棉、麻、毛以及合成高分子纤维等。
⑸表面燃烧是指有些固体可燃物的蒸气压非常小或难于发生热分解，不能发生蒸发燃烧或分解燃烧，
当氧气包围物质的表层时，呈炽热状态发生无火焰燃烧，它属于非均相燃烧。如木炭、焦碳、铁、钨等。
⑹阴燃是指某些固体可燃物在空气不流通，加热温度较低或可燃物含水份较多等条件下发生的只冒烟、
无火焰的燃烧现象。有焰燃烧和阴燃要一定的条件下可以相互转化。如成捆堆放的棉、麻、纸张及大量的堆放的煤、杂草、湿木材等。
Fluent多相流模型选择与设定(优选.)
1.多相流动模式
我们可以根据下面的原则对多相流分成四类：
•气-液或者液-液两相流：
o 气泡流动：连续流体中的气泡或者液泡。
o 液滴流动：连续气体中的离散流体液滴。
o 活塞流动: 在连续流体中的大的气泡
o 分层自由面流动：由明显的分界面隔开的非混合流体流动。
•气-固两相流：
o 充满粒子的流动：连续气体流动中有离散的固体粒子。
o 气动输运：流动模式依赖诸如固体载荷、雷诺数和粒子属性等因素。最典型的模式有沙子的流动，泥浆流，填充床，以及各向同性流。
o 流化床：由一个盛有粒子的竖直圆筒构成，气体从一个分散器导入筒内。从床底不断充入的气体使得颗粒得以悬浮。改变气体的流量，就会有气泡不断的出现并穿过整个容器，从而使得颗粒在床内得到充分混合。
•液-固两相流
o 泥浆流：流体中的颗粒输运。液-固两相流的基本特征不同于液体中固体颗粒的流动。在泥浆流中，Stokes 数通常小于1。当Stokes数大于1 时，流动成为流化（fluidization）了的液-固流动。
o 水力运输: 在连续流体中密布着固体颗粒
o 沉降运动: 在有一定高度的成有液体的容器内，初始时刻均匀散布着颗粒物质。随后，流体将会分层，在容器底部因为颗粒的不断沉降并堆积形成了淤积层，在顶部出现了澄清层，里面没有颗粒物质，在中间则是沉降层，那里的粒子仍然在沉降。在澄清层和沉降层中间，是一个清晰可辨的交界面。
•三相流(上面各种情况的组合)
各流动模式对应的例子如下：
•气泡流例子：抽吸，通风，空气泵，气穴，蒸发，浮选，洗刷
•液滴流例子：抽吸，喷雾，燃烧室，低温泵，干燥机，蒸发，气冷，刷洗•活塞流例子：管道或容器内有大尺度气泡的流动
全预混冷凝炉的工作原理
全预混冷凝炉的工作原理
全预混冷凝炉是一种高效率的工业燃烧器，其工作原理可以分为两个主要部分：预混和冷凝。
首先，预混是指将燃料和空气事先混合在一起，形成可燃气体混合物。预混可以在燃烧器内部完成，也可以在燃烧器外部进行预混后再送入燃烧器。预混的目的是将燃料与空气充分混合，以实现完全燃烧和最佳的燃烧效率。
燃料通常是液体燃料或气体燃料，如天然气、液化石油气或重油等。空气则是由压缩机产生，并经过滤和预热等处理，以提高燃烧过程的效率。燃料和空气的混合通常在特定比例下进行，以确保燃烧过程的稳定性。
在预混的过程中，还可以添加适量的再循环烟气，以增加燃烧的温度和效率。再循环烟气是指从燃烧过程中回收的高温烟气，经过处理后再次送入燃烧器，以实现能量的充分利用。
预混完成后，混合物进入燃烧器的燃烧室。燃烧室通常由燃烧器头和燃烧器盖组成。燃烧器头通常有多个燃烧器孔，可以喷射预混气体到燃烧室中。燃烧器盖则用于形成燃烧室的结构，以确保气体在燃烧过程中保持在合适的燃烧温度和压力下。
在燃烧室中，预混气体与点火器件接触，如火花点火器或火焰枪。点火器件将引
燃混合物，开始燃烧过程。燃烧产生的高温烟气会穿过燃烧室并进入换热器。
在换热器中，烟气与供给的空气进行热交换。换热器通常是一个烟气通道和一个空气通道，通过这两个通道之间的接触和交换热量以实现高效的热能转换。烟气在与空气接触的过程中会发生冷凝反应，释放出大量的热量。冷凝反应使得燃烧过程的能量利用达到更高的效率。
换热器的最终目的是将烟气的温度降到低温，并将其排放到大气中。通过烟气的冷凝反应，换热器不仅能够提供高效的燃烧过程，还可以回收烟气中的热能，以供给一些其他工业或生活用途。
全预混燃烧器工作原理
全预混燃烧器工作原理
预混燃烧器是一种燃烧器，它将燃料和空气混合后再进入燃烧室，以实现更为高效和
低排放的燃烧过程。它的工作原理可以分为以下几个方面：
1. 混合系统：预混燃烧器的混合系统通常包括燃料喷嘴、进气风门、混合室和燃烧室。燃料和空气通过燃料喷嘴和风门分别进入混合室，然后在混合室中进行混合，形成可
燃混合气体。混合室的设计可以采用不同的形状和结构，以实现更好的混合效果。
2. 着火系统：为了让混合气体着火燃烧，需要提供合适的火源。着火系统通常包括
电极、火花塞或者火焰传感器等。当混合气体通过着火系统时，电极或火花塞会在混合气
体中产生电火花，从而点燃混合气体。火焰传感器则可以检测到混合气体的火焰状态，并
控制着火系统的开关。
3. 燃烧系统：燃烧室是混合气体进行燃烧的地方，它通常采用封闭的结构，在内部
提供合适的空间和氧气，以使混合气体得以充分燃烧。燃烧室内部通常设计有多个孔洞或
喷孔，以让混合气体和燃烧产物在其中流动，保证燃烧和混合气体的均匀分布。燃烧室在
燃烧过程中会产生高温和高压，因此需要选用高耐受性的材料。
4. 控制系统：预混燃烧器的控制系统通常包括燃料控制系统、进气控制系统、着火
控制系统和燃烧控制系统。这些系统可以自动调节燃料和空气的输入量、着火时间和燃烧
过程中的温度和压力等参数，以使燃烧过程更为稳定和高效。控制系统可以采用电子或机
械控制方式，其精度和可靠性对预混燃烧器的性能和安全性具有重要影响。
总之，预混燃烧器是一种高效、低排放的燃烧器，其工作原理涉及混合系统、着火系统、燃烧系统和控制系统。这些方面的设计和实现都需要严格遵守相关的技术标准和要求，以达到可靠、安全、节能、环保的效果。
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辐射换热的概念
两个温度不同且互不接触的物体之间通过电磁波进行的换热过 程，是传热学的重要研究内容之一
在分析大气式燃烧热水器的热交换过程时，必须注意到燃烧 产生的是不发光火焰。因此，火焰辐射式依靠三原子气体 （没有固体粒子辐射）。而气体燃料所产生的三原子气体所 占份额很小。更为重要的是，热水器燃烧室尺寸都很小，其 辐射层厚度很小，气体辐射能力很弱，辐射热交换吸热在总 吸热中只占较小的部分。
对流换热的概念
对流换热是指流体流经固体时流体与固体表面之间的热量传递 现象。
对流换热是指流体与固体表面的热量传输。对流换热是在 流体流动进程中发生的热量传递现象，它是依靠流体质点的移 动进行热量传递的，与流体的流动情况密切相关。当流体作层 流流动时，在垂直于流体流动方向上的热量传递，主要以热传 导（亦有较弱的自然对流）的方式进行。对流换热与热丢刘不 同，既有热对流，也有导热；不是基本传热方式。
24kW 1175.8mm2
20.4W
/ mm2
再如，另一个金属纤维表面的全预混燃烧器，输入功率为 33.5kW，金属纤维表面积为37680mm2，则计算得到燃烧器 表面热强度为0.89W/mm2。
三、燃气/空气比例调节系统
1.对于鼓风式全预混燃烧器，在燃烧过程中，特别是在符合变 化过程中始终保证燃气与空气的混合比例恒定，是保证稳定、高 效、低排放燃烧的先决条件。因此，有一个精确可靠的燃气/空 气比例调节系统是非常重要的。
而全预混燃烧器在圆筒形燃烧器的壁面上形成一层非常薄的 蓝色火焰，圆筒壁被加热到很高的温度，形成一个高温辐射 源，因此在全预混燃烧器的热交换过程中，辐射换热也占到 一定的比例。
考虑到燃烧的稳定性，燃烧器火孔热强度应适当。以某一个 24kW天然气全预混燃烧器为例，使用不锈钢圆筒形燃烧头，其 火孔总面积为1175.8mm2，则其火孔热强度为：
1）电子式燃气/空气比例的控制技术。该技术是利用流量传感 器检测空气流量信号，控制器根据该信号经相应的运算后控制燃 气比例调节发，以维持燃气与空气流量比例的恒定。这种控制方 法多用于大型的燃烧系统，特别是非线性系统。由于目前技术条 件限制，应用于如燃气壁挂炉这样的小型燃烧系统上，其控制精 度不够理想。
对于普通的大气式燃烧器，由于引射器在一定范围内具有自动调 节能力，即当燃气喷嘴的流量发生变化时，被引射进入的一次空 气量也会随之相应的变化、这在一定程度上保证了燃气/空气比 例的恒定。而在鼓风式全预混燃烧器中，由于燃气与空气的混合 方式不同，燃气流量与空气流量失去了在大气式燃烧器中所具有 的相互关联，因此需要使用调节装置来实现对燃气/空气比例的 控制。实现这一功能的技术通常有两种：
燃烧头的表面材料主要有两种：不锈钢和金属纤维编织物，其中 前者应用较多。对于不锈钢圆柱形头部，是在一个不锈钢圆筒的 筒壁上，按照设计的要求形成许多小孔。燃气和空气的混合物从 小孔中喷出后被点燃；对于金属纤维编织物表面的燃烧头，燃气 与空气的混合物透过金属纤维表面均匀渗出后被点燃。由于是全 预混燃烧，因此只在筒壁上形成非常薄的一层蓝色火焰。同时， 圆筒壁被加热到很高的温度，形成一个高温辐射源。因此，这种 燃烧器与普通壁挂锅炉中使用的大气式燃烧器的另一点不同之处 在于，前者对于换热器既有对流换热又辐射换热；而后者主要为 对流换热，辐射换热所占比例很小。
无刷直流（BLDC）电机使用低压直流电源（12V~48V）。 新型的设计集成了全桥整流电路部分，将交流电压（220V）直 接转换为电机需要的直流电压。BLDC电机的操作效率高，一般 可达60%~85%，电机的寿命可达40000h。但缺点就是价 格很高。
另外，由于是用于全预混燃烧系统，因此从防爆的角度考虑，风 机采用抗静电叶轮。这种风机比普通型壁挂炉中使用的风机具有 更高的扬程，因为在冷凝式壁挂锅炉中使用鼓风式全预混燃烧系 统要克服比普通型壁挂炉更高的阻力；其次，燃气比例调节阀在 工作时需要较高的空气压力驱动。
二、冷凝式燃气壁挂炉采用全预混燃烧器
目前，冷凝壁挂锅炉上使用的全预混燃烧器均为鼓风式全预混燃 烧器，主要有：平板形、半球形和圆柱形，如下图所示，其中圆 柱形应用居多。实践证明，圆筒形和半球形表面与平面相比，比 较容易形成均匀的气流分布。全预混燃烧器的组成主要包括：燃 烧头、鼓风机、混合气以及燃气电磁阀.
（优选）全预混燃烧
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氮氧化物的生成浓度。
2）全预混燃烧降低了CO浓度
由CO的生成机理可知，CO是由含碳燃料氧化而产生的一种 中间产物，燃料中最初所含有的碳都将先被氧化成CO，再进 一步被氧化成CO2。实验证明，在火焰温度下，如果有充分 的氧气和停留时间，CO的浓度就会在反应之后降至很低的程 度。由于全预混燃烧在燃烧前已经完成了燃气与过剩空气的 均匀混合，可以在很大程度上保证每一个燃气分子周围都有 充分的氧气分子存在。因此全预混燃烧的CO排放浓度很低。
RFI是射频干扰（Radio Freqency Interference）的英文 简写。 射频是一种高频交流电,也就是通常所说的电磁波.射频 干扰就是电磁波所带来的干扰.如两个频率相差不多的电磁波会 同时被接收机接收造成干扰. 在离发射台近的地方会有谐波干扰. 干扰其他的接收设备.发射相同频率的电磁波可干扰敌人的电台.
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罩极式电机的优点是结构简单和价格低廉，但其操作效率低（一 般只有20%~40%），且只有1~2档速度，其套筒轴承的工 作寿命大约只有25000h。
通用电机的速度很高，通常可以使用外加控制器对速度进行控制， 但其内部电刷的寿命一般只有10000h。另外，射频干扰 （RFI）使其在某些场合的使用受到限制。
2）机械式燃气/空气比例控制技术。目前在冷凝式燃气壁挂炉 中广泛使用的是第二种技术，即利用风压变化自动调节燃气流量 的机械式燃气/空气等比例控制技术，原理图如下：
机械式燃气/空气等比例调节技术
2.风机的选择
1）风机所用的电机
燃烧器上的风机使用的电机一般有三种形式：罩极式电机、通用 电机和无刷直流电机。