燃气燃烧器知识

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气体燃烧器

气体燃烧器种类较多, 以下按空气供给方式介绍几种工业锅炉上应用较多的燃烧器。

1. 自然供风燃烧器

如图3-45 所示, 按炉膛形状可以选择圆形或矩形燃烧器, 低压燃气通过管子上的火孔流出, 与空气事先元预混合, 是一

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次空气系数α l=0 的扩散燃烧方式, 因而也称为扩散文

燃烧器。

这种燃烧器燃烧稳定, 运行方便, 而且结构简单, 可以利用300~400Pa 的低压燃气。但炉膛过量空气系数较大,α= 、1.2~1.6; 排烟热损失q2 和气体不完全燃烧热损失q3 偏大; 火焰较长, 要求炉膛容积大; 燃烧速度低, 只用于很小容量的锅炉。

2. 引射式燃烧器

它的种类繁多。按燃烧方式分, 它有部分空气预混合的本生燃烧方式和空气预混合的无焰燃烧方式两种。所用的引射介质可以是空气, 也可以是一定压力的燃气, 前者需要鼓风装置。

(1) 大气式引射燃烧器

如图3-46 所示。燃气以一定流速自喷嘴进入引射器, 在引射器的缩口处将一次空气( α1=0.45~

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0.65) 引入, 两者经混合后流向燃烧器头部, 由直径为2~10mm 的火孔流出, 以本生火焰形式燃烧。这种燃烧器也只用于小型锅炉, 它适用于各种低压燃气, 而且不需要鼓风装置。但热负荷太大, 结构笨重。

(2) 空气引射式燃烧器

如图3-47 所示。压头为5000~600OPa 的空气经喷嘴通过引射器的缩口处时, 形成负压, 把低压的燃气从四个管孔吸人, 两种气体在混合管中混合形成均匀的气体混合物, 它流向火孔出口, 并在与出口处相连接的稳焰火道中燃

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烧。图中所示的燃烧器是与全部燃烧空气预混合的无焰燃烧器, 炉膛出口过量空气系数小, 燃烧强度高, 但需要鼓风装置, 耗电大, 适用于带有空气预热器的阻力较大的正压锅炉。

3. 鼓风式燃烧器鼓风式燃烧器一般由分配器、燃气分流器和火道组成。种类较多, 常用的有旋流式和平流式两种。这两类燃烧器的配风器与燃油燃烧器基本相似, 燃气分流

器的基本形式为单管式和多管式。其结构简单。燃烧形成的火焰特征与通常旋流式和直流式燃油燃烧器也相似, 这里不再一一叙述。以下列举一种常用的燃气燃烧器的例子。图3-48 是周边供气蜗壳式燃烧器。

从图中可知, 空气通过蜗壳产生强烈旋转, 后进入内筒

继续旋转向前, 燃气由管子进入内环套, 从内筒中部和端部的两排小孔喷出、并与高速喷人的空气流强烈混合后进入火道燃烧。在内筒的进口处的圆周

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上均布着一排曲边矩形孔, 一小部分空气从这些小孔通过进入外环套, 作为二次空气在内筒端部环缝流出, 它有冷却燃烧器头部的作用。这种燃烧器混合强烈, 燃烧完善, 过量空气系数小( α=1 ? 05), 但阻力较大。

4. 进口燃气燃烧器

图3-49为进口燃气燃烧器构造图。

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主要由三部分组成,即气系统、风系统和控制系统o

气系统功能是提供燃烧需要的燃气。主要由过滤器、稳压器、压力开关、安全阀、电磁阀、流量调节阀、分配器等组成。

风系统的功能是提供燃烧所需要的一定数量和压力的空气。: 主要由机壳、风机叶轮、风门、稳焰器( 配风盘) 、燃

烧头、轴、滑杆、风门刻度盘、测压孔、燃烧头调整螺丝等组成。控制系统的功能使燃烧器按规定的程序工作。主要由接线端子、穿线孔、控制盒、接触器、热继电器、点火变压器、点火电极、电机( 含伺服电机) 、光电管( 火焰传感器) 等组成。

控制系统的功能使燃烧器按规定的程序工作。主要由接线端子、穿线孔、控制盒、接触器、热继电器、点火变压器、点火电极、电机( 含伺服电机) 、光电管、( 火焰传感器) 等组成。

一、油燃烧器

1. 油的燃烧特点

油是一种液体燃料, 而液体燃料的沸点总是低于它的着火温度, 因此油的燃烧实际上是在气态下进行的。油在燃烧时,直接参加燃烧的不是液体状态的油, 而是“ 油气“ 。所以说油滴的燃烧包括蒸发、扩散和燃烧三个过程, 而且是同时进行的。具有以下特点:

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(1) 油在蒸发气化状态下燃烧;

(2) 油具有扩散燃烧的特点;

(3) 油需要雾化后再燃烧;

(4) 油在不同的条件下, 具有不同的热分解特性。

2. 油燃烧器的分类

燃烧器是把燃油输送及雾化装置与调风装置通过电路组合在一起的设备。组合为一体, 称为整体燃烧器。它除了能保证较好供给锅炉燃料并使之完全燃烧外, 还设有自动控制、报警及保护装置。也有分体去础, 即油系统, 风系统分开, 因而电路系统也分开。根据燃料不同, 燃烧器分为轻油( 煤油、柴油〉、重油( 渣油) 及油气两用燃烧器。根据燃烧器的油嘴数量与调节方式不同, 燃烧器又分为一级( 单段〉、二级( 双段) 、三级( 三段) 和比例式。一级有一个喷油嘴, 二级有两个喷油嘴, 三级有三个喷

油嘴。比例式是燃烧器的负荷随着锅炉出力大小连续调整变化, 而其他是根据改变油嘴数量的变化来调整锅炉出力的大小。

国外进口的燃烧器品种较多, 其中常见的有德国威索、法国贵诺、意

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大利百得和利雅路、日本奥林匹及韩国水国等。国内燃烧器产地主要在广东、贵州、江西、江苏、黑龙江等地。

3. 油燃烧器的结构为使燃料油燃烧良好, 必须提高油的雾化质量, 使油雾与空气充分混合, 这主要借助于燃烧器

来实现。燃烧器是燃油锅炉的关键设备, 它由喷油部分(

雾化器) 、调风器部分、点火及稳燃装置、电气系统和电机及伺服马达等构成, 如图3-36 所示。

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喷油部分由油泵、油泵调节阀、滤网、油预热器、电磁阀、喷油嘴、回油调节阀等组成; 调风器部分由风机、空气挡板、调节套筒、外壳等组成。

点火及稳燃装置由变压器、点火电极等组成, 稳燃装置由调风盘及燃烧头组成。

电气系统由火焰传感器、燃烧程序控制器、燃油加热控制器等组成。

电机伺服马达为凤机、油泵、风门调节、回油调节提供动力。

4. 油雾化喷嘴

(1) 机械雾化

机械雾化油嘴是利用较高的油压, 将油从喷孔中高速喷出实现雾化的。通常使用的机械雾化油嘴都是离心式油嘴（10）

简单机械雾化油嘴是由雾化片: 、旋流室、分油件以及油嘴螺帽等组成, 如图3-37 所示。

图3-38 是机械雾化油嘴结构图。具有一定压力、温度的燃油, 通过进油孔和均油槽进入切向槽, 获得很高的速度, 然后进入旋流室。油在旋流室内产生强烈的离心旋转, 造成槽向脉动, 从喷孔喷出, 形成空心锥形薄膜。由于油在紊流情况下, 经喷孔扩散, 加之离心