第四章 燃烧设备
燃烧器设计技术手册
燃烧器设计技术手册第一章：燃烧器概述1.1 燃烧器的作用和应用领域燃烧器是一种用于将一种或多种燃料燃烧产生热能的装置，广泛应用于工业生产中的锅炉、热风炉、焚烧炉等设备中。
燃烧器的设计和性能直接影响到燃烧效率和环保性能。
1.2 燃烧器的分类依据燃烧器的工作原理和结构特点，可将燃烧器分为压力喷嘴燃烧器、旋风燃烧器、流化床燃烧器、多孔燃烧器等类型。
1.3 燃烧器的主要组成部分燃烧器主要包括燃烧器本体、点火装置、燃料输送系统、空气输送系统、调节系统和安全控制系统。
第二章：燃烧器设计原理2.1 燃烧理论基础介绍燃烧的化学过程和热力学原理，包括燃料与氧气的反应、燃烧传热等基础知识。
2.2 燃烧器设计参数讨论燃烧器设计中的主要参数，包括燃烧器功率、燃烧器效率、热效率、燃烧器稳定性等。
第三章：燃料选择与燃烧器匹配3.1 燃料物性及选择介绍各种常见的工业燃料的物理性质和燃烧特性，包括液体燃料、固体燃料和气体燃料。
3.2 燃烧器与燃料的匹配讨论燃烧器设计时需要考虑燃料的选择和燃烧器的适配性，使燃料能够充分燃烧，提高燃烧效率。
第四章：燃烧器结构设计4.1 燃烧器形式与结构介绍不同类型燃烧器的结构特点和设计原则，包括压力喷嘴燃烧器、旋风燃烧器、多孔燃烧器等。
4.2 燃烧器材料选择讨论燃烧器材料的选择原则和材料特性，包括耐热材料、耐腐蚀材料等。
第五章：燃烧器性能测试与调试5.1 燃烧器性能测试介绍燃烧器性能测试的方法和技术，包括燃烧效率测试、热效率测试、排放测试等。
5.2 燃烧器调试与优化讨论燃烧器在实际应用中的调试方法，包括点火调试、燃烧参数优化等。
第六章：燃烧器运行维护与安全管理6.1 燃烧器运行维护介绍燃烧器的日常运行维护方法，包括清洗、保养、损坏检修等。
6.2 燃烧器安全管理介绍燃烧器在运行过程中的安全管理知识，包括防火、防爆、泄漏处理等。
结语燃烧器设计技术手册涵盖了燃烧器的基本原理、设计流程、性能测试、调试与维护等方面的知识，对于燃烧器设计人员和生产运营人员具有重要的参考价值。
第四章炼焦炉及其设备
第二节 筑炉材料
1、砌筑焦炉用耐火材料的基本要求 （1）荷重软化温度高于所在部位的最高温度； （2）在所在部位温度变化范围内，具有抗温度急变性能； （3）能抵抗所在部位可能遇到的各种介质的侵蚀； （4）炭化室墙具有良好的导热性能，格子砖具有良好的蓄
热能力。
改善高向加热均匀性的措施：废气循环、高低灯头、分段加 热、不同炉墙厚度等
2、斜道区
位于燃烧室和蓄热室之间，是连接燃烧室和蓄热室的通道。 结构复杂。
3、蓄热室
位于焦炉的下部，是回收废气中的废热并用来预热上升 的空气和高炉煤气的地方。内填格子砖作为热交换的介质。
下部设小烟道，顶部设蓄热室顶部空间。
三、废气导出及换向开闭器（废气盘）
换向开闭器是既能供入煤气和空气，又能排出废气，还能调 节气体流量的装置，俗称废气盘。
焦炉加热用的空气和高炉煤气经过废气盘调节流量后进入蓄 热室，蓄热室中废气经废气盘调节流换系统由交换机、拉条、交换考克、废气盘等组 成。
硅砖含SiO2 93%以上。 SiO2具有多种晶型。其性 质各异。
四、粘土砖、高铝砖 粘土砖是含Al2O3 35%~48%，SiO2
52~65%铝硅质耐火材料。 高铝砖是含Al2O3 48%以上铝硅质耐火砖。
第四章 炼焦炉及其设备
第一节 炼焦炉
一、焦炉的发展：经历了堆式干馏与窑、倒焰炉、废热式焦 炉、现代蓄热式焦炉 堆式干馏：1735年 倒焰炉：1840年 废热式焦炉：1881年 现代蓄热式焦炉：1884年
二、现代蓄热式焦炉的基本构成
炉体由： 炭化室、 燃烧室、 斜道区、 蓄热室、 炉顶区 五大部位组成。
二分式焦炉四分式焦炉跨顶式焦炉跨顶式焦炉双联式焦炉4高向加热均匀方式高低灯头焦炉不同炉墙厚度焦炉分段加热焦炉废气循环焦炉5气流调节方式5气流调节方式上部调节式焦炉下部调节式焦炉6加热煤气种类单热式焦炉复热式焦炉四主要炉型1二分式焦炉66型70型二分下喷式焦炉卡尔斯蒂尔焦炉等2过顶式焦炉考伯斯贝克式焦炉考伯斯贝克式焦炉焦炉等3双联式焦炉奥托式焦炉型焦炉日铁式m型焦炉jn焦炉焦炉等我国主体焦炉的结构特点我国的主体焦炉为jn焦炉其结构特点为
燃烧使用安全管理制度
第一章总则第一条为加强燃烧使用过程中的安全管理，预防和减少火灾事故，保障人民群众生命财产安全，根据《中华人民共和国安全生产法》等相关法律法规，结合我国实际情况，制定本制度。
第二条本制度适用于所有使用燃烧设备、燃烧器具的单位和个人，包括但不限于工业企业、商业场所、公共场所、居民住宅等。
第三条本制度遵循“安全第一、预防为主、综合治理”的原则，要求各单位和个人严格遵守，共同维护良好的燃烧使用环境。
第二章安全管理职责第四条各级安全生产监督管理部门负责燃烧使用安全监督管理工作，对违反本制度的行为进行查处。
第五条用人单位应当建立健全燃烧使用安全管理制度，明确各部门、各岗位的安全责任，确保燃烧设备、燃烧器具的安全运行。
第六条用人单位主要负责人对本单位的燃烧使用安全工作全面负责，定期组织安全检查，确保安全措施落实到位。
第三章安全管理措施第七条燃烧设备、燃烧器具的购置、安装、使用、维修和报废，必须符合国家相关标准和规定。
第八条用人单位应当对燃烧设备、燃烧器具进行定期检查、保养，确保其安全可靠。
第九条燃烧使用场所应设置明显的安全警示标志，并配备必要的消防设施和器材。
第十条燃烧使用场所应配备专职或兼职安全管理人员，负责现场安全管理。
第十一条燃烧使用人员应经过专业培训，掌握燃烧设备、燃烧器具的操作技能和安全知识。
第十二条燃烧使用场所应制定应急预案，定期组织应急演练，提高应急处置能力。
第四章安全教育培训第十三条用人单位应定期对燃烧使用人员进行安全教育培训，提高其安全意识和操作技能。
第十四条新员工在入职前，必须接受燃烧使用安全教育培训，合格后方可上岗。
第五章违规处理第十五条违反本制度，未履行安全管理职责，导致火灾事故的，依法承担相应的法律责任。
第十六条对违反本制度的行为，安全生产监督管理部门依法予以查处。
第六章附则第十七条本制度由XX单位负责解释。
第十八条本制度自发布之日起施行。
通过以上制度，我们旨在全面提高燃烧使用过程中的安全管理水平，保障人民群众的生命财产安全，促进社会和谐稳定。
第四章 柴油机的燃料与燃烧过程
蒸发性好的组成成分其发火性差。90％和95％馏出温度标志柴油
中所含重质成分的数量。90％和95％馏出温度高，说明柴油中重
质成分较多，其挥发性较差，在气缸内不易蒸发，与空气混合不
均匀，导致排气冒烟和积炭增加；因此，应对90％和95％馏出温
度有所控制，要求其值较低。一般要求柴油的50％馏出温度应适
宜，90％馏出温度和95％馏出温度应比较低。
2）中、小型柴油机：除依靠喷雾条件的改进， 还必须依靠强烈的涡流运动—分隔式燃烧室；
2. 油膜蒸发混合
1）大部分燃油 燃燒室壁
蒸发
汽化 混合
进气涡流
油膜
压缩涡流
混合气
热分层效应 有效利用空气
2）少部分燃油以油雾形式分散在燃烧室空间， 完成着火准备，形成火源，点燃油膜蒸发混 合形成的可燃混合气。
控制燃烧室的壁温和油量，可抑制燃烧 前期的反应，控制燃烧过程的进展。
20℃，适合于冬季或寒冷地区使用。
第二节 柴油机混合气的形成
化学能 燃烧 热能 膨胀做功 机械能 一、混合气形成的特点
与汽油机相比，柴油机的混合气形成有如下的特点。首先是柴 油机的混合气形成只能在气缸内部进行；其次是混合气形成所占时 间甚短，一般占15°～35°曲轴转角，在0.0007～0.003秒的时间 内燃油经历破碎雾化、吸热、汽化、扩散与空气混合等过程，因而 混合气成分在燃烧室各处很不均匀，而且随着燃油的不断喷入在不 断改变。这就迫使柴油机的过量空气系数远大于汽油机。柴油机的 过量空气系数一般为1.2～1.5，致使气缸工作容积利用率降低。
3）介质反压力 介质的密度增加，反压力增大，作用在油
束上的空气阻力增加，有利于燃料雾化，喷雾 锥角增加，射程缩短。
4）喷油泵凸轮外形及转速
《锅炉设备及运行》题库
《锅炉设备及运⾏》题库《锅炉设备及运⾏》题库第⼀章概述⼀、填空题1.锅炉四管是、、、。
2.煤粉炉⼀次风的作⽤是，循环硫化床锅炉⼀次风的作⽤是。
⼆、选择题1.直流锅炉点⽕前必须建⽴启动流量的原因是（ A ）。
A防⽌启动期间⽔冷壁超温 B防⽌启动期间过热器超温C为强化热态冲洗效果 D为建⽴汽轮机冲转压⼒2.超临界锅炉⽔冲洗的流量约为额定流量的（ C ）A 20%B 5%C 30%D 35%3.在超临界状态下，⽔冷壁管内的阻⼒与过热器内的汽阻变化情况是（B）A⽔冷壁管内的阻⼒迅速下降，过热器内的汽阻迅速上升；B⽔冷壁管内的阻⼒迅速上升，过热器内的汽阻基本不变；C⽔冷壁管内的阻⼒迅速下降，过热器内的汽阻基本不变；D⽔冷壁管内的阻⼒迅速上升，过热器内的汽阻也迅速上升。
三、判断题1.直流锅炉只能在超临界压⼒下运⾏。
（×）2 强制循环锅炉⽐⾃然循环锅炉⽔循环更安全。
(√)3.锅炉汽⽔流程划分以内置式启动分离器为界设计成双流程。
(√)4.控制启动分离器出⼝蒸汽温度，也就是控制锅炉的加热段和蒸发段、过热段吸热量的分配。
(×)5.由于直流锅炉运⾏要求给⽔品质⽐汽包锅炉⾼得多，因此在直流锅炉启动过程中不须进⾏炉⽔洗硅。
(×)6.直流锅炉运⾏中，⽔变为蒸汽不存在汽、⽔两相区，即⽔变为过热蒸汽经历了加热和过热两个阶段。
(√)四、简答题1.超临界锅炉（直流锅炉）的运⾏特点答：第⼀.⽔冷壁传热特性变化最⼤第⼆.汽温响应速度加快第三.对燃烧调节要求更⾼第四.凝结⽔必须精处理同时，必须严格检测蒸汽含铁量，注意启动系统的切换（对外置式的）、储⽔箱⽔位波动和中间点温度控制转换的问题。
第三章制粉系统及其设备⼀、填空题1.煤粉的性质主要表现在煤粉的流动性、细度、颗粒组成、⽔分、爆炸性。
2.冷⼀次风的⽤户有密封风机风源、给煤机密封风、磨⼀次冷风等。
3.磨煤机的变加载是接受给煤机的电流信号，控制⽐例溢流阀压⼒⼤⼩，变更蓄能器和油缸的油压，来实现加载⼒的变化。
城镇燃气管理条例第四章
第四章 燃气使用
本条第（四）项“擅自安装、改装、拆除户 内燃气设施和燃气计量装置”，会给整个燃气管 道设施带来事故隐患。安装、改装、迁移、拆除 室内燃气设施，要符合国家和地方有关标准规范 的要求，需要有相应的技术设备和有资质的单位 实施，通气前须经过燃气供应单位的验收，用户 需安装、改装、迁移、拆除室内燃气设施的，应 当委托燃气供应单位或者有资质的单位实使用
本条第二款规定燃气燃烧器具生产单位应 当根据不同种类和燃气组分生产燃气器具， 在燃烧器具上明显的位置标明所适应的燃 气种类和区域，方便燃气用户正确选用燃 气燃烧器具。本条例所称燃气燃烧器具， 是指以燃气为燃料的燃烧器具，包括居民 家庭和商业用户所使用的燃气灶、热水器、 沸水器、采暖器、空调器等器具。
第四章 燃气使用
本条第二款规定燃气用户有权就燃气收费、服务 等事项向县级以上地方人民政府燃气管理部门及 其他有关部门进行投诉，有关部门应当自收到投 诉之日起15个工作日内予以处理。县级以上地方 人民政府价格主管部门、燃气管理部门应当建立 举报和投诉制度，规范工作程序，充分发挥群众 监督的作用，掌握燃气供应、服务等环节中的情 况和线索，及时发现和处理存在的问题，从而有 针对性地开展监督管理工作。
第四章 燃气使用
安装、改装、 第三十条 安装、改装、拆除户内燃气设 施的， 施的，应当按照国家有关工程建设标准实 施作业。 施作业。 【释义】本条是关于安装、改装、拆除户 释义】 内燃气设施作业管理的规定。
第四章 燃气使用
本条规定对燃气用户对户内燃气设施实施安装、 改装、拆除作业时，应当按照国家有关工程建设 标准实施作业。户内燃气设施是指燃气管道引入 口之后的燃气设施，包括燃气表、燃气管道（阀 门）、燃气灶前连接管。户内燃气设施管理是燃 气安全管理的重要环节之一。户内燃气设施的安 装、改装、拆除安全与否，关系到是否能够满足 燃气用户的需求、保证用气安全，具有十分重要 的意义。其安装、改装、拆除专业性强，其设计、 施工都有严格的技术要求。
锅炉原理课件4教材
双调风燃烧器的结构特点
1、空气分级（内、外二次风） 2、内、外二次风量、旋流强度可分别调节
第八节 煤粉锅炉炉膛
一、煤粉锅炉的炉膛
炉膛：锅炉的燃烧空间+换热面。 对炉膛的要求 （书p.96~97） 1）良好的空气动力场： 完全燃烧，不结渣，低NOx 。 2）合适的炉膛出口烟温： 炉膛出口受热面不超温、不结渣。 3）合适的热强度： 完全燃烧，不结渣，低NOx 。 4）良好的煤种变化适应能力。
3、W型火焰炉膛
W型火焰炉膛的特点（书p.100） 优点： （1）对难燃煤种的适应性好；
1）燃烧室温度高； 2）浓淡燃烧； 3）火焰行程长； 4）卷吸高温烟气。
（2）炉膛出口左右侧烟温偏差小。
缺点：
（1）燃烧室易结渣； （2）NOx高。
二、炉膛设计参数 1、容积热强度
燃料输入的热量 BcalQar ,net qV 炉膛容积V f
qv对锅炉运行的影响： （书p.97） kW/m3
（1）燃料在炉内停留时间； （燃尽程度）
（2）炉膛出口烟温；（炉膛出口结渣、过热汽温）
（3）壁面热负荷。
（锅炉容量大， qv取小）
2、断面热强度
Bcal Qar ,net qA 炉膛截面积A
（3）燃料着火、燃尽。
4、燃尽区容积热强度
BcalQar , net qbo 燃尽区容积 Vbo
kW/m3
qbo 对锅炉运行的影响： （书p.98）
类似于qv，但更侧重于燃尽过程。
5、炉膛壁面热强度
qw f 炉膛总辐射热 BcalQ re f 炉膛水冷壁的面积 F
kW/m2
q
w f 对锅炉运行的影响： （书p.99）
5、运行负荷（温度）
4-第四章 扩散燃烧
第四章 扩散燃烧许多实际燃烧设备中，常常由于燃料性质限制而不容易形成预混合气。
此时，通常是将燃料和氧气(或空气)分别供入燃烧空间内，燃料和氧气的混合过程和化学反应过程是同时进行的。
在通常燃烧室高温环境下，化学反应过程进行很快，而燃料和氧的混合过程要慢得多。
因此控制燃烧速率的是混合过程的快慢，这就是扩散燃烧的基本性质。
随使用燃料的形态不同有气体扩散燃烧和液体喷雾燃烧之分。
气体扩散燃烧时，随喷入燃烧宝内燃料气体的流动状态不同而分为层流扩散燃烧和湍流扩散燃烧两种形式，两者的燃烧形态及机理不相同。
液体喷雾燃烧时，要把液体燃料向燃烧室内喷散雾化成细小液滴，并尽可能分布在较大的空间范围内；液滴再吸热蒸发和燃烧。
了解燃料喷射雾化，液滴的蒸发和燃烧的基本规律是掌握扩散燃烧的基础。
对于复杂的、实际的喷雾燃烧和湍流扩散燃烧现象，要按具体条件做近似分析。
§1 气体扩散燃烧1.1 基本概念一般说来，凡是燃料和氧化剂未预先混合的燃烧过程，可称为扩散燃烧，或称扩散火焰。
在这种火焰中，化学反应速率比由扩散引起的质量输运速率和由热传导产生的能量输运速率快得多。
它的显著特点是火焰面内化学反应速率很高、燃烧区厚度很薄的面，可以当做数学中的表面处理。
燃烧面的一侧为燃料气体，另一侧为氧气剂气体。
按照混合气流动的性质可将扩散火焰分为层流扩散火焰与湍流扩散火焰。
蜡烛、火柴在空气中的燃烧，单个燃料液滴在含氧介质内的燃烧等属于层流扩散火焰；工业用炉灶（燃烧气体或液体燃料的各种加热炉）、涡轮喷气发动机和在某些类型的液体火箭发动饥和内燃机燃烧室中的燃烧过程，则存在湍流扩散火焰。
层流扩散火焰的古典例子是同心圆管内的扩散火焰（参看图4-1）。
气体燃料和空气各在直径为和d d′的圆管内流动，流动的线速度是相等的。
这种燃烧的火焰形状可以分为两类。
如果供给的空气中的氧气超过燃料完全燃烧的需要量，便产生富氧扩散火焰，火焰的表面逐渐收缩到圆管的轴线上，成为圆锥形火焰。
第四章 燃烧室与尾喷管
第4章燃烧室、加力燃烧室和尾喷管Burner and Nozzle第4.1节燃烧的基本知识Basic Knowledge of Burn在空气流中连续不断的喷入燃油，形成火焰，稳定燃烧，必须满足以下两个条件：一、油气比在一定的范围内才能进行燃烧目前航空燃气轮机一般都使用航空煤油作为燃料。
航空煤油在燃烧前由喷咀在高压下将煤油喷成雾状，在空气中蒸发，与空气混合。
煤油与空气的混合比例(油气比)是一个重要的参数。
对一定量的空气来说，喷入的燃油量在燃烧后正好将空气中的氧气完全用完称为理论所需燃油量，实际喷入燃油量与理论所需燃油量之比称为燃料系数用β表示。
对一定量的燃油来说，将燃油完全烧完所需的空气量称为理论所需空气量，实际空气量与理论所需空气量之比称为空气系数或称为余气系数，以α表示。
β<1或α>1表示喷入空气的燃油较少，燃烧后不足以将空气中的氧气燃烧完，这种情况称为贫油；β>1或α<1则表示喷入空气的燃油太多，将空气中的氧气烧完后还有剩余的燃油，这种情况称为富油。
在一定的贫油或富油的范围内(油气比范围内)才能进行燃烧，过于贫油或富油是无法进行燃烧化学反应的。
可以进行燃烧的油气比范围与油气混合后的混气压力和温度有极大的关系。
二、火焰周围气流速度必须低于火焰传播速度β=1的均匀混气在常温常压下火焰的传播速度远低于1m/s，在紊流的气流中，火焰传播速度有所提高，能达到每秒数米或十多米，这与气流的紊流度有很大的关系。
要使火焰能稳定燃烧，它周围的气流速度必须低于火焰传播速度。
第4.2节主燃烧室Burner主燃烧室是航空燃气轮机的主要部件之一，它介于压气机与涡轮之间，压气机出口的气流进入燃烧室，在其中喷入燃油进行燃烧，成为高温燃气进入涡轮。
然而，压气机出口的气流速度一般在150m/s左右，在这样高速的气流里是无法稳定火焰进行燃烧的。
此外，受涡轮材料耐热性的限制，燃烧室出口的燃气温度一般在1200～1700K范围内，相当于燃料系数β大约在0.25～0.4范围内。
北京市能源管理师培训-第四章燃料与燃烧
干燥无灰基
100 Ad 100
基准之间水分的换算关系
100 M w Mq Mw Mn 100
M ar 100 M w M w M ad 100
(2 7)
(2 8)
Mq：燃料的全水分； Mw：燃料的外在水分； Mn：燃料的内在水分； Mad：燃料的收到基水分；
4 气态燃料成分组成的表示方法——成分分析组成：
思考：同一燃料的元素成分哪一种基准的成分最高？
(6）燃料成分基准的换算
上述各个基准之间存在换算关系，可以通过通分运算进行 相互换算 各种基准之间的换算系数
已知成分的基 所 收到基 1 求 成 分 的 基 干燥基 干燥无灰基 空气干燥基
收到基
100 M ad 100 M ar
1
100 100 M ar 100 100 M ad
固定碳代表燃料中不挥发性可燃物的含量。
（2）元素分析组成：
燃料中主要化学元素组分碳（C）、氢（H）、氮（N）、
硫（S）和氧（O）以及灰分（A）和水分（M）的质量 百分比。
C H O N S A M 100
◆ M是燃料全水分的质量百分比， 包括内在水分和外在水分；
◆ 水分M及灰分A与工业分析相同；
（1）工业分析组成： 燃料中水分（M）、挥发分（V）、灰分（A）和 固定碳（FC）4种组分的质量百分比。 M + A + V + FC = 100 ◆ 水分代表固态燃料水分的总量； 灰分代表无机矿物质的含量；这两项为非可燃组成； ◆ 挥发分和固定碳为燃料的可燃组分；
挥发分代表煤中易挥发可燃物的含量；
变形温度 软化温度 流动温度
灰分：焦炭中的可燃物（固定碳）燃烧殆尽后的残留物；
锅炉与锅炉房设备概述
防焦箱前部
前水冷壁下部（外）
锅炉本体基本原件
下 降 管
下 降 管
第一章
§1.2锅炉的基本结构及其工作过程
二、锅炉的工作过程
1. 燃料的燃烧过程
定义：燃料在炉内（燃烧室内）燃烧生成高温烟气，并排出灰 渣的过程
高温烟气 给煤斗
燃料（煤）
炉排面（燃烧室） 除渣板（入灰渣斗）
空气 在一定的燃烧烧设备内，正常燃烧应具备的条件：
高温环境 必需的空气量及空气与燃料的良好混合 燃料的供应机灰渣和烟气的排放
第一章
§1.2锅炉的基本结构及其工作过程
2. 烟气向水(汽等工质)的传热过程
辐射 辐射+对流
对流
高温烟气 水冷壁 过热器（凝渣管） 对流管束
对流
尾部受热面(省、空) 除尘 引风机 烟囱
3. 工质(水)的加热和汽化过程——蒸汽的生产过程
1）给水：水
省煤器 汽锅
2）水循环：汽锅 下降管 下集箱 水冷壁
3）汽水分离
§1.3 锅炉基本特性
第一章
一、锅炉容量
1．蒸发量（产热量）：锅炉每小时所产生的蒸汽（热水）流量
2．额定蒸发量（产热量）：锅炉在额定参数(压力、温度_和保 证一定热效率下，每小时最大连续蒸发量(产热量)，符号D(Q) ，单位t/h（kJ/h，MW）。
二、蒸汽(热水)参数
1．蒸汽参数
锅炉出口处蒸汽的额定压力 (表压)和温度，符号 p(t)；单 位 MPa,℃。
2．热水参数
锅炉出口处热水的额定压力(表压)和温度及回水温度。
§1.3 锅炉基本特性
第一章
三、受热面蒸发率、受热面发热率
1．受热面蒸发率 每m2蒸发受热面每小时所产生的蒸汽量 ，符号D/H；单 位 kg/m2·h 2．受热面发热率 每 m2受 热 面每 小 时 所 产生 的 (热水 )热 量 ， 符 号Q/H； 单位 kJ/m2·h 四、锅炉热效率
燃气公司燃气安全手册
燃气公司燃气安全手册第一章燃气安全基础知识 (4)1.1 燃气的种类与特性 (4)1.1.1 燃气的种类 (4)1.1.2 燃气的特性 (4)1.2 燃气输配系统概述 (4)1.2.1 供气源 (4)1.2.2 输气管道 (4)1.2.3 配气站 (5)1.2.4 用户设施 (5)1.2.5 监测与控制系统 (5)1.2.6 应急处理 (5)第二章燃气设备安装与维护 (5)2.1 燃气设备安装规范 (5)2.1.1 安装前准备 (5)2.1.2 设备安装 (5)2.1.3 安全防护措施 (5)2.2 燃气设备维护保养 (5)2.2.1 定期检查 (6)2.2.2 清洁保养 (6)2.2.3 维修更换 (6)2.3 燃气设备故障处理 (6)2.3.1 故障分类 (6)2.3.2 故障处理方法 (6)2.3.3 安全防护 (6)第三章燃气泄漏检测与预防 (7)3.1 燃气泄漏的检测方法 (7)3.1.1 视觉检测 (7)3.1.2 嗅觉检测 (7)3.1.3 听觉检测 (7)3.1.4 专业检测仪器 (7)3.2 燃气泄漏的预防措施 (7)3.2.1 定期检查 (7)3.2.2 合理使用燃气 (7)3.2.3 保持通风 (7)3.2.4 安装安全装置 (7)3.2.5 遵循法律法规 (7)3.3 燃气泄漏应急处理 (8)3.3.1 停止使用 (8)3.3.2 通风 (8)3.3.3 禁止明火 (8)3.3.4 撤离人员 (8)3.3.6 配合救援 (8)第四章燃气燃烧设备安全 (8)4.1 燃气燃烧设备的选择 (8)4.1.1 设备选型原则 (8)4.1.2 设备选型依据 (8)4.2 燃气燃烧设备的操作规范 (9)4.2.1 操作前准备 (9)4.2.2 操作步骤 (9)4.2.3 操作注意事项 (9)4.3 燃气燃烧设备的故障处理 (9)4.3.1 常见故障及处理方法 (9)4.3.2 故障处理注意事项 (9)第五章燃气管道安全 (9)5.1 燃气管道的设计与施工 (9)5.1.1 设计原则 (9)5.1.2 设计要求 (10)5.1.3 施工要求 (10)5.2 燃气管道的运行维护 (10)5.2.1 运行监测 (10)5.2.2 维护保养 (10)5.2.3 应急处理 (10)5.3 燃气管道预防与处理 (11)5.3.1 预防 (11)5.3.2 处理 (11)第六章燃气供应与服务 (11)6.1 燃气供应保障 (11)6.1.1 保障原则 (11)6.1.2 供应保障措施 (11)6.2 燃气服务规范 (11)6.2.1 服务宗旨 (11)6.2.2 服务内容 (11)6.2.3 服务流程 (12)6.3 用户燃气安全宣传与培训 (12)6.3.1 宣传内容 (12)6.3.2 培训对象 (12)6.3.3 培训方式 (12)第七章燃气应急处理 (12)7.1 燃气分类与特点 (12)7.1.1 燃气分类 (13)7.1.2 燃气特点 (13)7.2 燃气应急处理流程 (13)7.2.1 报告 (13)7.2.2 现场处置 (13)7.2.4 处理 (13)7.3 燃气应急处理要点 (13)7.3.1 发生后，迅速启动应急预案，明确救援职责。
燃气场站设备管理制度
第一章总则第一条为加强燃气气场站设备的管理，确保设备安全、稳定、高效运行，保障人民群众生命财产安全，根据《中华人民共和国安全生产法》、《城市燃气安全管理条例》等法律法规，结合我气场站实际情况，制定本制度。
第二条本制度适用于本气场站所有燃气设备的管理、使用、维护、保养和检修工作。
第三条燃气场站设备管理应遵循“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，严格执行国家有关燃气设备管理的法律法规和标准。
第四条燃气场站设备管理人员应具备相应的专业知识和技能，熟悉设备性能、操作规程和维护保养方法。
第二章设备分类及管理职责第五条燃气场站设备分为以下几类：1. 燃气输配设备：包括管道、阀门、补偿器、法兰、三通等；2. 燃气调压设备：包括调压器、调压柜、调压站等；3. 燃气计量设备：包括流量计、压力表、温度计等；4. 燃气燃烧设备：包括锅炉、热水器、炉灶等；5. 辅助设备：包括电气设备、仪表设备、通风设备等。
第六条设备管理职责：1. 设备管理部门负责气场站设备的管理、使用、维护、保养和检修工作；2. 设备操作人员负责设备的日常操作和维护保养；3. 设备检修人员负责设备的定期检修和故障排除；4. 安全管理部门负责对设备使用过程中的安全进行监督检查。
第三章设备使用与操作第七条设备操作人员应经过专业培训，取得相应资格证书后方可上岗操作。
第八条设备操作人员应严格按照操作规程进行操作，不得擅自改变设备参数和操作方式。
第九条设备操作人员应定期对设备进行检查，发现问题及时上报。
第十条设备操作人员应做好设备使用记录，包括操作时间、设备状态、故障情况等。
第四章设备维护与保养第十一条设备维护保养应按照设备制造商提供的技术要求和操作规程进行。
第十二条设备维护保养分为日常保养、定期保养和年度保养。
第十三条日常保养：设备操作人员应每天对设备进行检查、清洁、润滑，确保设备正常运行。
第十四条定期保养：设备检修人员应每月对设备进行一次全面检查、保养，发现问题及时处理。
第四章 第五章点火器及火焰检测
第四章点火器及火焰检测第一节点火器概述目前，大容量锅炉的煤粉燃烧器点火均使用液体燃料或气体燃料，采用多级点火方式。
由电引燃器发火，逐级点燃气体燃料、液体燃料和煤粉；或者由电引燃器直接点燃液体燃料(轻油或重油)，再点燃煤粉。
点火过程可在主燃烧器上进行，也可先点燃启动(辅助)燃烧器，再由它们来点燃主燃烧器。
常规点火器的引燃器，有电火花、电弧、电阻丝等各种类型。
电阻丝点火器设备简单，结构紧凑，但电阻易氧化烧损，在直接点燃重油时烧损极为严重，目前仅在一些燃油锅炉上使用。
电弧点火器可获得较大功率，但因电压低不易击穿污染层起弧，且烧蚀严重，设备体积大而笨重，逐渐为电火花装置所取代。
电火花引燃装置中以高压电火花(由5000—8000V的电压通过两极间的间隙放电)的使用为最广。
进而还有高频高压电火花和高能电火花引燃装置，其性能更为优异。
除了专供点火的点火(燃烧)器之外，尚有兼点火和稳燃或带低负荷功能的辅助燃烧器。
在常规的点火燃烧器中，专供点火的点火燃烧器和辅助燃烧器有时并不能区分得很清楚。
但一般前者只用于启动时点燃燃料，容量很小，在点燃主火焰并稳定燃烧后很快就停掉，而不用它来维持整个点火和启动过程。
但对于现代的大容量锅炉而言，为了保证运行的安全，有的点火燃烧器除了在点火时投入外，在不利工况或事故工况下(如煤质差、负荷低或给煤不正常等等)也需要利用它来维持着火稳定；在有的锅炉上，主燃烧器熄火前也先要投入点火器以保证安全。
这后一种点火器则属于点火和辅助燃烧器之列，或按有的习惯称之为维持点火的点火燃烧器。
另一种辅助燃烧器则是启动燃烧器，其用途是在锅炉启动过程中用来升压带负荷。
点火燃烧器的功用不同，其容量或点火能量也不相同。
点火能量系指单只点火器点燃与之相邻的主燃料所需的能量与该主燃料喷口设计热功率之比。
它与主燃料特性、燃料空气混合物浓度和流速、燃烧器和点火器型式和布置以及火焰结构等有关。
一般而言，点火器的最小容量(能量)约为所点燃的主燃料喷口设计输入热功率的1％一2％。
04燃烧室的基本原理及结构
第四章 燃烧室的原理和结构
09:45:31
1
燃烧室的原理和结构
燃烧室功用
24
燃烧区中气流流动过程的组织
5、燃烧区中的气流流动
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25
燃烧区中燃料浓度场的组织 燃料的燃烧方式
气体的燃烧方式
{
预混燃烧
扩散燃烧
液体的燃烧方式： 雾化燃烧
雾化 蒸发 扩散混合 燃烧 掺冷
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26
燃烧区中燃料浓度场的组织
09:45:31
27
燃烧室中燃烧火焰的概况
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52
4、蒸发管式喷嘴 5、甩油盘式喷嘴
09:45:31
53
影响喷嘴喷雾特性的因素
1、喷嘴的结构特点 2、喷油压降 3、燃油物理性质 4、喷雾空间中气体介质参数
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54
点火装臵
点火装置的作用是在启动时向燃烧 室提供初始点火炬。当燃烧室主燃 区能连续、稳定地燃烧时，点火装 置即停止工作。 点火设备要位于气体流速较低，油 气浓度较合适处，并要能提供足够 的能量才能点着。
一次空气 ≈ 25%
压气机送来的空气 冷却空气 二次空气
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21
燃烧区中气流流动过程的组织
3、“火焰稳定器” — 旋流器
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22
燃烧区中气流流动过程的组织
4、经火焰筒上孔、缝的气流流动
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化工安全工程概论 第四章教材
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第三节 燃烧的特征参数
了解：燃烧温度、速率、燃烧热等概念。
•影响燃烧速度的因素 （1）同一可燃物质的燃烧速度决定于燃烧面积与体积之 比，在相同体积下，燃烧表面积愈大，燃烧速度愈快。 （2）燃烧物质与氧化合的能力。氧化能力愈大，燃烧速 度愈快。汽油蒸发快，比较容易与氧化合，它的燃烧速 度比重油快。
（3）决定燃烧物中碳、氧、硫、磷等可燃物的元素 的含量，含量愈多燃烧速度愈快。如石油含碳、氢约为 96-99.5%，乙醇含碳、氢约为65.2%，所以石油燃烧速度 大于乙醇。 参见P77、P78
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第一节 燃烧要素和燃烧类别
三、燃烧形式 ❖了解：燃烧的基本形式 •均相燃烧（g-g)与非均相燃烧(l-g\s-g) •混合燃烧与扩散燃烧(g-g) •蒸发燃烧、分解燃烧、表面燃烧 (l-g\sg) •完全燃烧与不完全燃烧
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第一节 燃烧要素和燃烧类别
二、燃烧要素 掌握：燃烧的三个基本要素的内涵。 1、燃料（可燃物质） •物质按燃烧性质可分为可燃物质、难燃物质和 不可燃物质三类。 •凡能与空气、氧气或其它氧化剂发生剧烈氧化 反应的物质，均可称为可燃物质。 •可燃物质按物理状态可分为气态、液态和固态3 种。 •液体的闪点是火险的标志。
第一节 燃烧要素和燃烧类别
四、燃烧类别、类型及其特征参数 •了解燃烧的类别及相应的防火、灭火措施； •了解燃烧的类型及相应的防火、灭火措施； •熟练掌握闪点、燃点（着火点）、自燃点的概念及其消 防指导意义。 1、易燃物质燃烧类别
A类：有机固体（木材、纸张、纤维制品等普通可燃物质） B类：有机液体（石油制品、油脂等易燃液体） C类：供电设备（电气火灾） D类：可燃金属（金属燃烧）
2024年燃气燃烧器、燃烧机安全操作规程
2024年燃气燃烧器、燃烧机安全操作规程第一章总则第一条目的为了保障燃气燃烧器、燃烧机的安全运行，防止事故发生，制定本规程。
第二条适用范围本规程适用于所有使用燃气燃烧器、燃烧机的单位和个人。
第三条安全责任所有使用燃气燃烧器、燃烧机的单位和个人应当加强安全意识，严格遵守本规程，并承担相应的安全责任。
第四条相关法律法规燃气燃烧器、燃烧机的使用应当符合国家有关法律法规的规定。
第二章安全设施及检查第五条设施要求燃气燃烧器、燃烧机的使用单位应当按照国家标准的要求配置相应的安全设施，并确保其正常运行。
第六条定期检查燃气燃烧器、燃烧机的使用单位应当定期进行设施的安全检查，发现问题及时进行维修或更换。
第七条设施维护燃气燃烧器、燃烧机的使用单位应当加强对设施的日常维护管理，确保其安全可靠。
第八条安全教育燃气燃烧器、燃烧机的使用单位应当对相关人员进行安全教育培训，提高其安全意识和应急处理能力。
第三章燃气燃烧器、燃烧机的操作第九条使用要求使用燃气燃烧器、燃烧机的单位和个人应当按照产品说明书和操作手册的要求进行操作。
第十条检查准备使用燃气燃烧器、燃烧机前，应当进行相关检查，确保设备状态良好。
包括但不限于燃气供应、通风系统、防爆设施等。
第十一条启动与停止启动燃气燃烧器、燃烧机前，应当确认各项设施正常运行，并按照操作手册的要求进行启动或停止。
第十二条监控与维修在燃气燃烧器、燃烧机运行过程中，应当进行监控，并及时发现问题进行维修处理。
第四章应急处理第十三条紧急停止发生紧急情况时，应当立即停止燃气燃烧器、燃烧机的运行，并采取相应的安全措施。
第十四条报警与救援发生事故时，应当及时向相关部门报警，并采取有效的救援措施，保护人员生命财产安全。
第五章安全管理第十五条安全制度燃气燃烧器、燃烧机的使用单位应当建立健全相关安全管理制度，明确责任和流程。
第十六条安全监督燃气燃烧器、燃烧机的使用单位应当加强对设施和操作的安全监督，及时发现问题并进行纠正。
培训_第四章 燃料与燃烧
具体测定水分、灰分、挥发分的方法见国家标准GB/T 212-2008及GB/T 211-2007
水分M O+N H
C
分A
干燥无灰基（下标daf）
干燥基（下标d） 空气干燥基（下标ad）
收到基（下标ar）
图4-1 煤的组成表示方 法
S灰
例4-1
返回第二节
煤中的氢：
化合氢（与氧结合，不能进行燃烧反应）
CO2 =—————— ×100（%） V0
其他类推。
(2)实际烟气量和烟气组成 ①固体、液体燃料
当α>1时，实际烟气量V(Nm3/kg)为： V=V0+(α-1)V0a
烟气各组成量： VCO2=Car/12×22.4/100 (Nm3/kg)
（NVmH32/O=kg(H) ar/2+Mar/18)×22.4/100 VSO2=Sar/32×22.4/100 （Nm3/kg)
得，如： CO2=V0CO2=V0CO2/V0×100（％）
② 气体燃料 基准：1Nm3气体燃料 理论烟气量为： V0=V0CO2+V0H2O+V0SO2+V0N2
=+[2CHO2S2++CNO2]+/H120+0H+2VO0+O23×C7H94/+2(1m+n/2)CmHn
理论烟气组成： V0CO2
第四章 燃料与燃烧
硅酸盐工业中，能源（热能和电能）费用在成本 中所占比例较大。
第一节 燃料的种类和组成
一、燃料的种类 固体燃料 液体燃料 气体燃料
二、燃料的组成及其换算
（一）固体、液体燃料 元素分析法：碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫
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1 2 3 4 5 6 煤的燃烧过程 人工操作层燃炉 机械化层燃炉 室燃炉 沸腾炉 炉子的工作强度
现代锅炉根据燃料在炉内的燃烧方
式不同分为火床燃烧（层燃炉）、 火室燃烧、沸腾床燃烧、旋风燃烧 四种基本方式。
1.火床燃烧是指燃料主要在火床（又 称炉排）上完成燃烧全过程的一种 燃烧方式。
链条炉的燃烧过程是自前向后分区段进行的，共有四 个区段: 1）燃烧的预热干燥区段 2）挥发分析出并燃烧区段 3）焦炭猛烈燃烧区段 4）灰渣燃尽阶段
燃烧特性：
1）着火特性：从链条炉的工作进程可知，自煤斗落下 的新燃料是直接落在经 过冷却后又重新转入炉内的冷 炉排上，燃料着火所需的着火热（燃料加热 至着火温 度所需的热量）只能来自炉膛中的高温烟气即炉拱的 热辐射，而 自下而上的空气一般为冷空气，即使被加 热，温度也较低，因而对新燃料 的加热作用极微。这 种热量来自一个方向的着火方式称为“单面着火”。 单面着火给链条炉的煤种适应性带来了限制。这种缺 陷可以通过设计性能 良好的炉拱；合理的组织炉内烟 气的流动等方法使链条炉的着火得到改善。
2.火室燃烧是指燃料在炉膛空间中以悬浮 状态完成燃烧全过程的一种燃烧方式。 火室燃烧设备最主要的部件是燃烧 器。新鲜燃料与燃烧所需的空气量都是 通过燃烧器上的各个不同用途和作用的 喷口喷入炉内，并组织炉内燃烧空气动 力工况，创造合适的燃 根据燃料不同的燃烧特性和炉内燃烧 组织的不同要求，燃烧器有直流式和旋 流式两大类。
燃气炉
燃气燃烧的特点 气体燃料含灰分极少，燃气的燃烧属于
气相反应，其着火和燃烧要比固体燃料 容易得多。燃气的燃烧速度和燃烧的完 全程度主要取决于燃气和空气的混合。 按照燃气和空气是否在着火前进行预 混合，可将燃气的燃烧方法分为三种： 扩散式燃烧 大气式燃烧 无焰式燃烧
脱火
当气体混合物的流速在火焰面法线方向 的分量高于火焰传播速度时，就会发现 火焰不断的远离燃烧器火孔，到一定距 离之后就会完全熄灭，这种现象称为脱 火。 回火 当气体混合物的流速在火焰面法线方向 的分量低于火焰传播速度时，火焰会沿 着燃烧器混合管道逆向往回燃烧，火焰 缩到燃烧器内部，这种现象称为回火。
2）炉膛中的气体成分分布特性：链条炉
膛中的气体分布成分是不均匀的，并 随 炉排长度而变化：前、后氧气过剩，中 间严重缺氧。这种分布方式，对 减少锅 炉的化学不完全燃烧热损失极为不利， 必须采取合理的配风措施， 以减轻其带 来的影响。 配风： 合理的配风方法是：将风仓沿着炉排 长度分隔成几个风室，根据各个风室所 处的区段不同，送入不同的风量。
强化燃烧过程的途径
为了强化气体燃料的燃烧，主要应从以下两 方面采取措施： 提高燃烧温度 预热燃气和空气 组织高温烟气向燃烧器回流，以提高着 火区的温度 加强混合 应用旋转气流，以大大的改善混合并产 生回流将燃气分成多股细流，增加燃气与空 气的接触面。
油雾化器俗称油枪。它由头部的喷嘴和
连接管等构成。 雾化器分类 油雾化器按照喷嘴的种类可分为： 机械式雾化器和介质式雾化器（以蒸汽 或空气作介质） 介质式雾化器又分为离心式和旋杯式
配风器
对配风的要求：
1、必须有根部风，充
分燃尽。 2、在燃烧器出口有一个尺寸较小的、离 喷嘴有一定距离的高温烟气回流区使之 既能保证油的着火稳定，又能避免油滴 喷入回油区而发生强烈的热分解。 3、前期的油气混合要强烈。 4、后期油 气扩散混合的扰动也应强烈，以保证炭 黑和焦粒的燃尽
添加在正在燃烧的火床上的新鲜燃 料受到炉膛高温及已燃高温煤层的 加热而点燃。燃烧所需要的空气从 火床下部的风是通过炉排上的通风 孔穿入煤层供给燃烧用。火床燃烧 只能燃用固体燃料。
火床燃烧设备主要由炉排、风室、 加煤设备及除渣设备所组成。
火床炉显著的结构特点是具有一个
金属栅格——炉排（或炉篦），燃 料置于其上，形成均匀的、有一定 厚度的燃料层进行燃烧。
燃烧特性：
1）新燃料双面受热，着火条件极为优 越，因而着火迅速稳定 2）燃烧过程具有周期性，这是间断加 煤带来的后果。加煤周期愈长，周期性 给燃烧带来的影响愈严重 3）燃烧效率较低，因为它们的排烟温 度偏高，化学不完全燃烧热损失和机械 不完全燃烧热损失亦较大
链条炉排炉
燃烧过程： 煤场的燃料通过输煤设备先运至位于炉前 的煤斗中。运行时，打开煤斗下部的旋转门， 煤即靠自重落于炉排的前端。煤层厚度是通过 控制紧靠煤斗的闸门提升高度来决定的，一定 厚度的煤层便随着炉排的向后运动而进入炉膛， 在炉内边燃烧边行进（为了平整火床，司炉需 常常拨火），直至完成全部燃烧过程，然后越 过位于炉排后端的挡渣板而落入渣井，最后， 通过除渣设备将渣井中的渣运往堆煤场。至此， 链条炉的整个工作进程结束。
燃油燃气炉
油的燃烧原理 在锅炉中，燃油总是先通过雾化器雾 化成细滴后再燃烧的。 油滴的燃烧过程包括加热蒸发、扩散混 合和着火燃烧三个阶段。三个阶段同时存 在，但又是依次发生的。
强化油的燃烧有如下途径： （1）提高雾化质量 （2）增大空气和油滴的相对速度 （3）合理配风
油燃烧器的结构
油燃烧器主要由油雾化器和配风装置所构成。 燃油通过雾化器雾化成细滴，以一定的物化角 喷入炉内，并与经过配风器送入的、具有一定 形状和速度分布的空气流相混合。油雾化器与 配风器的配合应能使燃烧所需的绝大部分空气 及时地从火炬根部供入，并使各处的配风量与 油雾的流量密度分布相适应。同时也要向火炬 尾部供应一定量的空气，以保证炭黑和焦粒的 燃尽。与煤粉的燃烧一样，以及喷出气流卷吸 炉内高温烟气的对流换热。
3.沸腾燃烧是火床燃烧当通风速度达 到煤粒沉降速度时的临界状态下的 燃烧。 此时煤粒一方面因失去稳定性在炉 膛煤层中呈强烈沸腾状态运动，另 一方面进行着煤的燃烧过程。
优越条件:
（1）着火条件优越。 （2）炉料不断的上下翻腾大大增加 了燃料颗粒在沸腾床内的停留时间。 （3）空气和燃料的接触和混合较完 善。不利条件：燃烧的温度受限制。 4. 旋风燃烧是按照强旋风的原理组织炉内 旋风火焰燃烧的一种方式。这种燃烧设 备又称旋风炉。