炼油厂管式加热炉燃烧器技术PPT课件
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4
• 燃烧道也称火道，其作用有三：燃烧道耐火材料蓄积 的热量为火焰的根部提供了热源，加速燃料油的蒸发 和着火，有利于形成稳定的燃烧，这一点对炉膛温度 较低的管式炉尤为重要。其次是它能约束空气，迫使 其与燃料混合而不致散溢。第三是与配风器一起使气 流形成理想的流型。
5
燃烧器的分类
• 按燃料形式分：a、气体燃烧器（烧瓦斯） b、液体燃烧器（烧油） c、油气联合燃烧器
雾化蒸汽耗量
• 重质油燃料
0.25kg蒸汽/kg油
• 轻油
0.2 kg蒸汽/kg油
15
噪声
• 距燃烧器1米处噪声小于85dB。自然通风燃烧器单台能量 大于50×104kcal/h，必须加装消声设施。
16
排烟中的NOx及SOx含量
• 烟气中的NOx含量是一个环保指标，现在已经成为衡量燃 烧器性能优劣的一个主要依据。以烟气NOx中主要以NO 为主，180mg/NM3换算成百分比浓度大约为134ppm。 烟气中SOx主要来源于燃料中的S，它在烟气中的含量是 无法人为控制的。
缺点：易回火，结构复杂 噪声大 燃烧温度比较高 （NOx高）
优点：过剩空气系数低 火焰高度低 热强度高（主要表现 在辐射室）
7
燃油燃烧器雾化形式
• 分外混式 （适用大负荷烧嘴） • 内混式 （雾化级数多，雾化粒度细，效果好）
8
燃烧器技术性能
在炉型结构、物料物性、燃烧器台数相同时， 管式加热炉辐射室的传热量（QR）随火焰高度 的降低而增加。辐射室传热量增加，对流室传 热量必定下降。由于辐射室炉管平均表面热强 度是对流室炉管平均表面热强度的2倍，辐射室 传热量增加和对流室传热量下降必然使得全炉 炉管平均表面热强度提高。
3
燃烧器
一个完整的燃烧器通常包括燃料喷嘴、配风器和燃烧道三 部分。 • 燃料喷嘴是供给燃料并使燃料完成燃烧前准备的部件。燃 料油喷嘴的主要任务是使燃料油雾化并形成便于与空气混 合的雾化炬。外混式燃料气喷嘴将燃料气分散成细流，并 以恰当的角度导入燃烧道，以便与空气良好混合。预混式 燃料气喷嘴则使将燃料气和空气均匀混合后供给燃烧的。 • 配风器的作用是使燃烧空气与燃料良好混合并形成稳定而 符合要求的火焰形状。特别是在烧燃料油的情况下，为了 保证重质燃料油燃烧良好，除了使之良好雾化外，还必须 有良好的配风器，使空气和迅速、完善的混合。尤其是在 火焰根部必须保证有足够的空气供应，以避免燃料油受热 时因缺氧而裂解，产生黑烟。
炼油厂管式加热炉燃烧器技术
1
整体概述
概况一
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
概况二
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概况三
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
2
目录
• 燃烧器分类 • 燃烧器技术性能 • 燃烧器设计选型 • 燃烧器原理 • 燃烧器常见故障分析及排除 • 燃烧状况模拟 • 国内外燃烧器发展趋势
12
燃烧器的操作弹性
• 烧燃料油的操作弹性可选为2:1，最大不能超过3:1 • 烧高压燃料气的操作弹性可选为4:1，最大不能超过8:1 • 主烧低压燃料气的操作弹性可选为2:1，最大不能超过3:1
13
高、低压瓦斯的划分范围
• 高压瓦斯
P>0.05MPa（表）
• 低压瓦斯
P<0.05MPa（表）
14
• 按供风形式分：a、自然供风 b、强制供风
• 按安装位置分：a、底烧 b、侧烧 c、顶烧 d、附墙
气体燃烧器按燃料与空气的混合形式可分为外混式（扩 散式），内混式（动力燃烧）两种。
6
外混式-内混式对比
优点：不回火，结构简单 噪声比较低 燃烧温度比较低 （NOx 低）
缺点：过剩空气系数高 火焰高度高 边混合边燃烧，热 强度低
10
但过剩空气系数太小会使燃烧恶化，燃料燃烧不完全，
结果将使炉效率降低。燃料不完全燃烧对加热炉热效率的影
响大于过剩空气系数对加热炉热效率的影响，采用先进的配
风技术，强化燃料与空气的混合，保证燃料完全燃烧是降低
过剩空气系数的前提。
一般过剩空气系数大小的理论选取如下：
烧油Fra Baidu bibliotek
1.25
烧低压瓦斯 1.2
烧高压瓦斯 1.15
17
强制供风的燃烧器
• 对强制供风的燃烧器，除非有特殊的高空气压降要求和备 用风机的条件，否则必须同时在自然通风的条件下满足加 热炉正常负荷的要求，即在设计燃烧器时，必须首先考虑 自然供风的条件。
18
燃烧器的安全操作
• 燃烧器的安全操作是非常重要的，在以人为本安全生产越 来越重要的今天，每台燃烧器设置长明灯成为必需。长明 灯的燃料气管线必须是单独的，且压力稳定，不受主瓦斯 调节的影响。
实际运行过程中，过剩空气系数都要高，一般都在1.25-
1.35之间，氧含量在3％－4％之间，这样才能保证充分燃
烧。预混合燃烧器的过剩空气系数要低一点，可达1.05。
11
燃烧器的选用原则
单台燃烧器的设计负荷选取： Q单＝1.25×Q炉子总有效负荷/(μ·n) 燃烧器的形状一定要与炉型相匹配（一般选用原则）： 圆筒炉 选用圆形油气联合或单烧气燃烧器 方箱炉 选用扁平（矩形）燃烧器
• 负压炉，燃烧器的长明灯必须用自吸式供风，且风量可以 调节。
• 正压炉，燃烧器长明灯必须有单独的、稳定的供风源（如 仪表风），并且有压力显示。另外长明灯最好加装自动点 火装置。
19
燃烧器在使用中的常见故障分析及排除
• 滴油 • 点火困难，发生脱火或离焰 • 火道砖积碳 • 火焰冒火星 • 火焰过长或过短 • 火焰脉动、“喘气” • 烟囱冒黑烟
9
过剩空气系数与炉子氧含量以及辐射室传热 量、炉子热效率的关系
实际进入炉膛的空气量与理论空气量之比，叫做过剩 空气系数。
理论空气系数与炉子氧含量的关系大约可按以下公式进 行粗略计算：0.9×0.21(α-1)/ α,例如：过剩空气系数α为 1.2的话，则完全燃烧状况下，炉子的氧含量大约为 0.9×0.21×(1.2-1)÷1.2=0.0315=3.15%。由此可以看出， 过剩空气系数增加，炉子氧含量增加，降低了火焰温度， 减少了三原子气体的浓度，降低了辐射热的吸收率，减小 了辐射室的传热量，同时也必然降低炉子的热效率。通过 测定，在排烟温度、不完全燃烧损失和外壁散热损失不变 时，过剩空气系数每降低10％可使炉子热效率提高1～ 1.5%。
• 燃烧道也称火道，其作用有三：燃烧道耐火材料蓄积 的热量为火焰的根部提供了热源，加速燃料油的蒸发 和着火，有利于形成稳定的燃烧，这一点对炉膛温度 较低的管式炉尤为重要。其次是它能约束空气，迫使 其与燃料混合而不致散溢。第三是与配风器一起使气 流形成理想的流型。
5
燃烧器的分类
• 按燃料形式分：a、气体燃烧器（烧瓦斯） b、液体燃烧器（烧油） c、油气联合燃烧器
雾化蒸汽耗量
• 重质油燃料
0.25kg蒸汽/kg油
• 轻油
0.2 kg蒸汽/kg油
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噪声
• 距燃烧器1米处噪声小于85dB。自然通风燃烧器单台能量 大于50×104kcal/h，必须加装消声设施。
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排烟中的NOx及SOx含量
• 烟气中的NOx含量是一个环保指标，现在已经成为衡量燃 烧器性能优劣的一个主要依据。以烟气NOx中主要以NO 为主，180mg/NM3换算成百分比浓度大约为134ppm。 烟气中SOx主要来源于燃料中的S，它在烟气中的含量是 无法人为控制的。
缺点：易回火，结构复杂 噪声大 燃烧温度比较高 （NOx高）
优点：过剩空气系数低 火焰高度低 热强度高（主要表现 在辐射室）
7
燃油燃烧器雾化形式
• 分外混式 （适用大负荷烧嘴） • 内混式 （雾化级数多，雾化粒度细，效果好）
8
燃烧器技术性能
在炉型结构、物料物性、燃烧器台数相同时， 管式加热炉辐射室的传热量（QR）随火焰高度 的降低而增加。辐射室传热量增加，对流室传 热量必定下降。由于辐射室炉管平均表面热强 度是对流室炉管平均表面热强度的2倍，辐射室 传热量增加和对流室传热量下降必然使得全炉 炉管平均表面热强度提高。
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燃烧器
一个完整的燃烧器通常包括燃料喷嘴、配风器和燃烧道三 部分。 • 燃料喷嘴是供给燃料并使燃料完成燃烧前准备的部件。燃 料油喷嘴的主要任务是使燃料油雾化并形成便于与空气混 合的雾化炬。外混式燃料气喷嘴将燃料气分散成细流，并 以恰当的角度导入燃烧道，以便与空气良好混合。预混式 燃料气喷嘴则使将燃料气和空气均匀混合后供给燃烧的。 • 配风器的作用是使燃烧空气与燃料良好混合并形成稳定而 符合要求的火焰形状。特别是在烧燃料油的情况下，为了 保证重质燃料油燃烧良好，除了使之良好雾化外，还必须 有良好的配风器，使空气和迅速、完善的混合。尤其是在 火焰根部必须保证有足够的空气供应，以避免燃料油受热 时因缺氧而裂解，产生黑烟。
炼油厂管式加热炉燃烧器技术
1
整体概述
概况一
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概况二
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概况三
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目录
• 燃烧器分类 • 燃烧器技术性能 • 燃烧器设计选型 • 燃烧器原理 • 燃烧器常见故障分析及排除 • 燃烧状况模拟 • 国内外燃烧器发展趋势
12
燃烧器的操作弹性
• 烧燃料油的操作弹性可选为2:1，最大不能超过3:1 • 烧高压燃料气的操作弹性可选为4:1，最大不能超过8:1 • 主烧低压燃料气的操作弹性可选为2:1，最大不能超过3:1
13
高、低压瓦斯的划分范围
• 高压瓦斯
P>0.05MPa（表）
• 低压瓦斯
P<0.05MPa（表）
14
• 按供风形式分：a、自然供风 b、强制供风
• 按安装位置分：a、底烧 b、侧烧 c、顶烧 d、附墙
气体燃烧器按燃料与空气的混合形式可分为外混式（扩 散式），内混式（动力燃烧）两种。
6
外混式-内混式对比
优点：不回火，结构简单 噪声比较低 燃烧温度比较低 （NOx 低）
缺点：过剩空气系数高 火焰高度高 边混合边燃烧，热 强度低
10
但过剩空气系数太小会使燃烧恶化，燃料燃烧不完全，
结果将使炉效率降低。燃料不完全燃烧对加热炉热效率的影
响大于过剩空气系数对加热炉热效率的影响，采用先进的配
风技术，强化燃料与空气的混合，保证燃料完全燃烧是降低
过剩空气系数的前提。
一般过剩空气系数大小的理论选取如下：
烧油Fra Baidu bibliotek
1.25
烧低压瓦斯 1.2
烧高压瓦斯 1.15
17
强制供风的燃烧器
• 对强制供风的燃烧器，除非有特殊的高空气压降要求和备 用风机的条件，否则必须同时在自然通风的条件下满足加 热炉正常负荷的要求，即在设计燃烧器时，必须首先考虑 自然供风的条件。
18
燃烧器的安全操作
• 燃烧器的安全操作是非常重要的，在以人为本安全生产越 来越重要的今天，每台燃烧器设置长明灯成为必需。长明 灯的燃料气管线必须是单独的，且压力稳定，不受主瓦斯 调节的影响。
实际运行过程中，过剩空气系数都要高，一般都在1.25-
1.35之间，氧含量在3％－4％之间，这样才能保证充分燃
烧。预混合燃烧器的过剩空气系数要低一点，可达1.05。
11
燃烧器的选用原则
单台燃烧器的设计负荷选取： Q单＝1.25×Q炉子总有效负荷/(μ·n) 燃烧器的形状一定要与炉型相匹配（一般选用原则）： 圆筒炉 选用圆形油气联合或单烧气燃烧器 方箱炉 选用扁平（矩形）燃烧器
• 负压炉，燃烧器的长明灯必须用自吸式供风，且风量可以 调节。
• 正压炉，燃烧器长明灯必须有单独的、稳定的供风源（如 仪表风），并且有压力显示。另外长明灯最好加装自动点 火装置。
19
燃烧器在使用中的常见故障分析及排除
• 滴油 • 点火困难，发生脱火或离焰 • 火道砖积碳 • 火焰冒火星 • 火焰过长或过短 • 火焰脉动、“喘气” • 烟囱冒黑烟
9
过剩空气系数与炉子氧含量以及辐射室传热 量、炉子热效率的关系
实际进入炉膛的空气量与理论空气量之比，叫做过剩 空气系数。
理论空气系数与炉子氧含量的关系大约可按以下公式进 行粗略计算：0.9×0.21(α-1)/ α,例如：过剩空气系数α为 1.2的话，则完全燃烧状况下，炉子的氧含量大约为 0.9×0.21×(1.2-1)÷1.2=0.0315=3.15%。由此可以看出， 过剩空气系数增加，炉子氧含量增加，降低了火焰温度， 减少了三原子气体的浓度，降低了辐射热的吸收率，减小 了辐射室的传热量，同时也必然降低炉子的热效率。通过 测定，在排烟温度、不完全燃烧损失和外壁散热损失不变 时，过剩空气系数每降低10％可使炉子热效率提高1～ 1.5%。