燃烧器认识-入门-应用基本知识

燃烧器基本知识
A-什么是燃烧器、B-燃烧器的选用、C-常用符号单位换算、D-型号代表解读、E-基本操作常识
A 、什么是燃烧器 燃烧器的定义是将燃料的化学能转变为热能的燃烧设备
燃烧器的基本结构原理
一、燃烧器的工作六步骤：给电、风机启动、
安全检测、点火、输送燃料、燃烧。

二、燃烧器主要组成部份：机身、风机马达、油泵/电磁阀组、点火变压器、程序控制器等组成。

三、燃烧器(英语名Burner)：是使燃料和空气以一定方式喷出混合或混合喷出的燃烧装置统称。

四、广义上的燃烧器按应用领域分：工业、民用、特种(电站)。

五、根据燃料通常被分为：燃气、燃油、双燃料。

1.燃气又可分为--天然气、城市煤气、液化气等；
2.燃油又可分为--轻油、重(渣)油等；
3.双燃料又可分为--轻油/天然气、重油/天然气等。

六、根据使用地点分为：陆用，船用(需船级社认证)。

七、根据结构又可分为：一体式，分体式。

八、燃烧类型很多,按燃烧方法分类:
1.扩散式燃烧器(燃烧所需的空气不预先与燃气混合)；
2.大气式燃烧器(燃烧所需的部分空气预先与燃气混合)；
3.完全预混式燃烧器(燃烧所需的全部空气预先与燃气充分混合)；
4.引射式燃烧器(空气被燃气射流吸人或燃气被空气射流吸入)；
5.自然供风燃烧器(靠炉膛中的负压将空气吸入组织燃烧)；
6.鼓风式燃烧器(用鼓风设备将空气送人炉内组织燃烧)；
7.纯燃气燃烧器(仅限于燃用燃气)；
8.燃气+燃油联合燃烧器(可同时或单独燃用燃气或燃油)；
9.燃气+煤粉联合燃烧器(可同时或单独燃用燃气或煤粉)；
10.低NOx 燃烧器(低氮氧化物排放)。

九、燃烧器的应用范围：凡是以液体和气体燃料为能源，直接利用其热能的设备或场合都可适用,如：热水炉、 蒸汽炉、工业炉、焚烧炉，筑路机械、直燃式空调机等等。

十、燃烧器的基本要求：运行安全、节约能源、保护环境。

十一、燃烧过程的三要素为：燃料、氧化剂和点火源(这里指的是工业燃烧为迅速氧化碳氢燃料而产生大量能 源用于工业加热的过程)。

十二、通常大气空气作为燃料的氧化剂(O 2约占21%的体积)：有些应用场合氧化剂含量少于21% O 2 (如烟气再 循环的燃气涡轮机)或超过21% O 2(如富氧燃烧)。

十三、工业燃烧过程涉及的六个部分：1.燃烧器，2.负荷，3.炉子(锅炉、烘干机等)，4.余热回收装置(空气预热回油 进油 1-燃烧头 2-点火电极 3-火焰监测 4-混合室 5-火管
6-风机
7-风门
8-燃烧器外壳
油泵
器等)，5.控制系统(燃烧和负荷控制)，6.大气污染防治系统(除尘等)。

十四、燃烧器的功率：
1、燃烧器的功率(或出力)是指燃烧器每小时燃烧的燃料所具有的热量：燃烧器的功率=每小时燃料消耗量×
燃料热值；
2、燃烧器功率一般用kw、kcal/h表示，也可以用每小时燃料消耗量kg/h或Nm3/h表示。

如果用每小时
燃料消耗量表示燃烧器功率，一定要注明所述燃料的热值。

十五、燃烧器分为五大系统：送风系统、点火系统、监测系统、燃料系统、电控系统。

1、送风系统：送风系统的功能在于向燃烧室里送入一定风速和风量的空气，其主要部件有：壳体、风机马
达、风机叶轮、风枪火管、风门控制器、风门档板、扩散盘。

1-1、壳体：是燃烧器各部件的安装支架和新鲜空气进风通道的主要组成部分；
1-2、风机马达：主要为风机叶轮和高压油泵的运转提供动力，也有一些燃烧器采用单独电机提供油泵动力, 电机一般是2800转；
1-3、风机叶轮：通过高速旋转产生足够的风压以克服炉膛阻力和烟囱阻力，并向燃烧室吹入足够的空气以满足燃烧的需要；
1-4、风枪火管：起到引导气流和稳定风压的作用；
1-5、风门控制器：是一种驱动装置，通过机械连杆控制风门档板的转动；
1-6、风门档板：主要作用是调节进风通道的大小以控制进风量的大小；
1-7、扩散盘：又称稳焰盘，其特殊的结构能够产生旋转气流，有助于空气与燃料的充分混合，同时还有调节二次风量的作用。

2、燃烧器点火系统：点火系统的功能在于点燃空气与燃料的混合物，其主要部件有：点火变压器、点火电
极、电火高压连线。

2-1、点火变压器：分电子式(电感)和机械式两种,是一种产生高压输出的转换元件，其输出电压一般为：2×4K V、2×5KV、2×6KV、2×7KV，输出电流一般为15~30mA；
2-2、点火电极：将高压电能通过电弧放电的形式转换成光能和热能，以引燃燃料,而用的是镍铬丝能耐1500 度高温；
2-3、电火高压电缆：其作用是传送电能。

可以耐150万伏电压。

3、燃烧器监测系统：监测系统的功能在于保证燃烧器安全的运行，其主要部件有火焰监测器、压力监测器、
外接监测温度器等。

3-1、火焰监测器：其主要作用是监视火焰的形成状况，并产生信号报告程控器。

火焰检测器主要有三种：光敏电阻、紫外线UV电眼和电离电极；
3-2、光敏电阻：多用于轻油、重油燃烧器上，其功能和工作原理为：光敏电阻和一个有三个触点的火焰继电器相连，阻值随器接收到的光的亮度而变化，光越亮，阻值就越低，当加在光敏电阻两端的电压一定时，电路中的电流就越高，当电流达到一定值时，火焰继电器被激活，从而使燃烧器继续向下工作。

当光敏电阻没有感受到足够的光线时，火焰继电器不工作，燃烧器将停止工作。

光敏电阻不适用于气体燃烧器3-3、电离电极：多用于燃气燃烧器上。

程控器给电离电极供电，如果没有火焰，电极上的供电将停止，如果有火焰，燃气被其自身的高温电离，离子电流在电极、火焰和燃烧头之间流动，离子电流被整流成直流，并通过接地的燃烧器外壳到达火焰继电器使之工作，以保证燃烧器后序工作顺利进行。

如果电离电极发生接地现象，那么产生的电流是交流而非直流的，火焰继电器将不工作，程控器锁定。

另外，电离区火焰不稳定也会引起火焰还存在时燃烧器断路，可能是因为空气燃气比不合适，可以通过调节空气量或燃气量来解决，也可能是燃烧头上空气燃气分布不均匀，可以通过调节燃烧头的位置来解决。

3-4、紫外线UV电眼：一般用于油气两用燃烧器上，该电眼只能感受到火焰中的紫外线(光谱范围190~270 纳米)，UV管不会对炉膛内闪烁的耐火材料日光、普通光线或炉内辉光物质作出反应，UV管的寿命在不超过50℃的环境温度下约为10000小时(约两年)，环境温度过高对其寿命有很大影响。

如果它接受到足够量的紫外线，它就能产生电流，并经过适当放大，使火焰继电器闭合。

如果UV管电量耗尽了，即使不存在紫外线，它仍会表现出接收到了紫外线，为了克服这一缺陷，每次开启之前，程控器都会在其端加上一个适当的电压，这样即使电量耗尽了，它的信号就只会表示没有火焰，这样程控器也就随即停止工作。

为检测UV电眼的效果，点火之后把它从原位上抽出至少一分钟，UV电眼被抽出后，就检测不到
火焰发出的紫外线，相关的继电器断开，燃烧器停止工作。

即使很少的一点油污都会挡住紫外线进入光电管的通道而导致内部的感应元件接收不到足够量的紫外线而无法工作。

因此光电管必须彻底清洗干净。

UV管感受不到太阳光或普通灯具的光线，可以用火焰或普通点火变压器两电极间的点火花来检测它的灵敏度。

为确保燃烧器正常工作，它的电流必须稳定，不能低于程控器所需的电流。

该电流可用微安计来检测。

4、燃烧器压力监测器：一般用在气体燃烧器上，主要有燃气高压、低压监测，以及风压监测，若燃烧器用
于蒸汽锅炉，还有蒸汽压力监测。

5、燃烧器燃料系统：燃料系统的功能在于保证燃烧器燃烧所需的燃料。

燃油燃烧器的燃料系统主要有：油
管及接头、油泵、电磁阀、喷嘴、重油预热器；燃气燃烧器主要有过滤器、调压阀、电磁阀组、点火电磁阀组。

5-1、油泵：产生压力油的机构，输出油压一般在10bar以上，以满足雾化和喷油量的要求，油泵在运行前，必须确保油泵不会干运转而损坏。

油泵吸入口的抽吸阻力不能超过0.4bar，输出口的压力一般在10~24 bar，AS型泵的最大供油压力为16bar，J型泵的最大供油压力为20bar，E型和TA型泵的最大供油压力为40bar，最大供油温度为90℃。

寿命5000小时(约一年)左右；
5-2、电磁阀：用于控制油路的通断，多为二通阀和三通阀；
5-3、喷嘴：主要作用是雾化油滴。

油嘴的主要参数有喷射角(30、45、60、80度)、喷射方式(实心、空心、半空心)；
5-4、重油预热器：重油燃烧器的特有设备，用于加热重油至一定温度，减小粘度，以增加重油雾化效果，其温度控制装置与燃烧器控制电路联锁；
5-5、过滤器：其作用是防止杂质进入电磁阀组和燃烧器内；
5-6、气体调压阀：主要作用是降压稳压，一般用于高压供气系统中，其入口压力不能低于1bar；
5-7、电磁阀组：一般由安全电磁阀和主电磁阀组成，有分体式和一体式，一体式电磁阀组内一般还组合有稳压阀和过滤网。

安全电磁阀一般为快开快闭式。

主电磁阀一般为一级二级之分，并有快开快闭式和慢开快闭式之分；
5-8、电磁阀泄漏检测器：其作用是检测电磁阀组的关闭是否严密。

一般用在功率大于1400kw的燃烧器上；5-9、点火电磁阀组：一般有手动球阀、稳压器、电磁阀组成。

主要用于功率较大的燃烧器。

6、电控系统：电控系统是以上各系统的指挥和联络中心，主要控制元件为程控器，针对不同的燃烧器配有
不同的程控器，常见的程控器有：LFL系列、LAL系列、LOA系列、LGB系列，其主要区别为各个程序步骤的时间不同。

机械式(反应慢)；电子式(反应快)。

7、燃烧器工作过程介绍：以比例式燃气燃烧器为例，其工作过程有四个阶段：准备阶段、预吹扫阶段、点
火阶段和正常燃烧阶段。

7-1、准备阶段：程控器得电后，开始内部程序自检，同时，伺服马达驱动风门到关闭状态，程序自检完毕后，处于待机状态，当恒温器、燃气压力高低开关、蒸汽压力开关等限制开关允许时，程控器开始启动，进入预吹扫阶段。

如果电磁阀组带有泄漏检测系统，该系统在上述限制开关允许时先进行阀门泄漏检测，检测通过后，才进入预吹扫阶段；
7-2、预吹扫阶段:伺服马达驱动风门到大火开度状态，同时风机马达启动，开始13秒送风，以吹空气进行预吹扫，根据程控器的不同，约吹扫20~40秒后，伺服马达驱动风门到点火开度状态，准备点火。

整个预吹扫阶段，空气压力开关测量空气压力，只有空气压力保持在一个足够高的水平上，预吹扫过程才能持续进行；
7-3、点火阶段:伺服马达驱动风门到点火开度状态后，点火变压器切入，并输出高电压给点火电极，以产生点火电火花，约3秒后，程控器送电给安全电磁阀和比例式电磁阀，阀打开后，燃气到达燃烧头，与风机提供的空气混合，然后被点燃。

在阀打开后2秒内，电离电极应检测到火焰的存在，只有这样，程控器才继续后面的程序，否则，程控器锁定并断开电磁阀停止供气，同时报警；
7-4、正常燃烧阶段:点火正常并稳定燃烧几秒后，伺服马达驱动风门到大火开度状态，(燃油机的油泵打开开始喷油)，同时比例式燃气调节阀的伺服电机切入，并根据空气压力和炉膛背压来调节燃气阀后的燃气压力以调节燃气量，达到稳定、高效燃烧的目的。

此后，燃烧器根据各个限制开关的要求自动实现大小火转换和停机。

此外，整个燃烧过程中，电离电极和空气压力开关对燃烧器实行监控。

B 、如何正确选择燃烧器
一、获取相关的锅炉数据和应用资料：
1.锅炉功率和热效率或对燃烧器的功率要求；
2.锅炉背压(mbar)；
3.使用燃料(LIGHT OIL ·HEVAY OIL ·NG ·LPG ·TG)；
4.提供可调范围燃料到燃烧器入口的压力(kg ·mbar)；
5.燃烧器的负荷调节方式(P ·PAB ·PR)；
6.海拔高度(M)。

二、燃烧器功率的计算方式(燃烧器功率=锅炉功率÷热效率)： 三、选型参考样本上的燃烧器功率/背压曲线表（以意高燃烧器为例）：曲线表说明了燃烧器的适用范围,例如燃
烧器功率要求700kw 而锅炉背压为5mbar.当你在曲线表看到700kw 和5mbar 交点时,就可以看BLU1000 燃烧的功率/背压曲线范围,当交点显示出背压和功率的需求在工作区域内，对这台锅炉来说燃烧器的功率是 足够的。

四、为燃气和双燃料燃烧器选择阀组：使用气阀组选择表来选配足够口径的阀组，请注意，气阀组选择表的数
值是以锅炉背压为0时的数据。

在选择气阀组时必须将实际燃气压力减去锅炉背压来选择阀组。

气阀组选择 表的燃气是天然气。

五、核对燃烧器的连接尺寸：特别是燃烧头需要适合锅炉，燃烧头的长度在锅炉内应该是燃烧头突出耐火喉口
1-20毫米。

六、在火焰尺寸图中核对火焰尺寸：请务必注意火焰不能碰到炉壁。

七、安装相应的辅机和附件：例气体压力调节阀，油泵组，锅炉上的温度控制器或压力控制器等。

C 、常用符号单位说明
常用计换算公式
d 、计算热效率:【实际蒸发量kg/h ×(656 ℃大卡－20 ℃水的底温)÷(实际耗燃料 kg/h ×燃料热值)】×100%=实际热效率.
e 、热功率(千卡/时)kcal/h ÷20℃以上温差值×10=出热水量(t/h)
f 、蒸吨(t/h)=60万kcal/h ÷0.9的热效率＝热功率(kcal/h)
g 、气机：燃料耗损Nm 3/h ×燃料热值kcal/Nm 3=热功率
h 、油机：燃料耗损kg/h ×燃料热值kcal/kg=热功率
i 、热风考漆出力计算：考房体积（空间）×常需最高温度×密封性(取1～6)=所需热出力
j 、锅炉出力÷燃料热值=流量/时
k 、流量×热值=出力/时
l 、出力÷流量=热值/时
m 、锅炉出力÷燃料热值=流量/时×1.15=实际消耗量Nm 3/h.例:60000kcal ÷8600kcal ×1.15=8.02
Nm 3/h
n 、每燃1公升油约需13 m 3 新鲜空气
温
度
类
℃ 摄氏度 以冰水混合物作为零点的温度表示方法，沸点作为100℃ K 绝对温度热 力学温标 以理论上物质的零点作为零度的表示方法，K = -273.15℃就是热理学的零点（度） ．公式：℃＝5/9×（华氏温度－３２） 能
量
类 J 焦耳 １焦耳 =１牛顿力作用１米所作的功．１MJ=1000KJ=100万J(1KJ=0.239kcal) Cal 卡 1卡等于标准壮况下1斤水升高1 ℃吸收的热量.1卡=4.18焦耳
1万大卡 =10000大卡 =10000kcal =1000万cal
D 、燃烧器型号解读
一、油机
1、小型MINOR 系列
MINOR 20 TC H.T.
燃烧筒长度: TC 短筒(D ); TL 长筒(D1); H.T.耐高温型
最大喷油量:如8Kg/h
MINOR 系列号 2、中型MAIOR
MAIOR P 35 AB HS TC FM
燃烧筒打开方式: FM 铰链式(活动法兰)
燃烧筒长度: TC 短筒(D ); TL 长筒(D1)
风门控制方式: HS 液压风门 SQN 伺服马达风门
控制方式: AB 两段火; PR 滑动两段火
压
力
压
强
类 N
牛顿 kgf 公斤力 1kgf=0.98bar=9.8N Pa 帕斯卡(帕) 1Pa=1N/㎡= -100万mPa 1kPa=100mmH 2O latm 标准大气压 1atm=10万 Pa bar 巴 1MPa=1000kPa=100万Pa 1bar=1000mbar=10万 Pa 10mbar=100mmHzO=0.1HzO=0.01bar=1000Pa=0.1kgf kgf/cm
公斤力／平方厘米 1at ≈1atm H 2O
米水柱 1H 2O ≈100mbar=1万 Pa 功
率
类
W 基本单位 瓦特 1MW=1000kW 1kw/h=860kcal/h kcal/h (大卡)千卡／小时 10000kcal/h=11.6kw=0.0116MW =1000万cal(1卡=4.18焦耳) t/h 蒸吨／小时 1t/h=1000kg/h=60万kcal/h=0.7MW 气
值
类
N.G 天燃气 热值为8600kcal/Nm 3 ｝两公斤液体气化1Nm 3气体 L.P .G 液化气 热值为22000kcal/Nm 3 T.G 煤气 热值为4500kcal/Nm 3 油
值 类
LIGHT OIL 轻油 热值为10200kcal/kg HEAVY OIL
重油 热值为9800kcal/kg （机械雾化用） °E 条件度 机械雾化式最大粘度6～8°E 范围(条件度) 燃
料
成
份 固体燃料 煤、甘蔗渣、木柴 由:碳(C)、氢(H)、氧(O)、硫(S)、氮(N)、水、灰、七种组成 液体燃料 轻油、重油、原油 气体燃料 LPG 、NG 、TG 有:CnHm 、H2、CO 、H2S 、SO2、N2、O2、CO2、等成份组成 固液体 燃烧生成物 有:H2O 、SO2、N2、NO2、O2、CO2 水（H 2O ）、氧(O 2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳（CO 2）、二氧化硫（SO 2）二氧化硅（SiO 2)、一氧化氮（NO ）、二氧化氮（NO 2）、氮氧化物(NOx)、甲烷（CH4）、乙炔（C2H2）、甲醇（CH3OH ）、乙醇（C2H50H ）、乙酸（H3COOH ）、碳氢化合物（CxHy)、不饱和烃（CnHm)
最大喷油量: 45Kg/h
P表示单段火
MAIOR系列号
二、气机
1、小型MAX GAS 系列
MAX GAS 70 TC GN 30mbar
30mbar供气压力
气体种类: GN天然气; LPG液化气; TG城市煤气
燃烧筒长度: TC短筒(D); TL长筒(D1)
最大出力: 70 KW ×(0.086万大卡)
MAX GAS系列号
2、中型BLU 系列
BLU 500 PAB MC TC GN 50mbar DUNGS
DUNGS 阀组品牌
50mbar供气压力
气体种类: NG天然气; LPG液化气; TG城市煤气
燃烧筒长度: TC短筒(D); TL长筒(D1)
阀门种类: MC-MB 组合阀; VS 单体电磁阀
控制方式: PAB表示两段火
最大出力: 500 KW ×(0.086万大卡)
BLU 系列号
3 F……三段火MONO ……单相电压
T……一段火(城市煤气) /S ………特别型号/系列
TR……滑动两段火(城市煤气) /R ………改动或变更之型号/系列
TAB……二段火(城市煤气) D ………重油型
SVDLE…慢开单阀电磁阀(工作阀) BRAHMA…阀组
SV……快开单体电磁阀(安全阀) CR ………合式燃烧器
E、燃烧基本操作常识（具体详见技术手册）
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