燃气燃烧器知识上课讲义

1、精品文档燃气燃烧器知识燃气燃烧器知识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(1)次空气系数a 1=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 300400Pa 的低压燃气。但炉膛过量空气系数较大a= 、 1.21.6; 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

2、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(a 1=0.45(2)0.65) 引入 , 两者经混合 后流向燃烧器头部 , 由直径为 210mm 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

3、式燃烧器如图 3-47 所示。 压头为 5000600OPa 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(4) 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

4、 , 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(5) 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

5、 , 过量空气系数小(a =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。(6)主要由三部分组成 ,即气系统、风系统和控制系统 o精品文档精品文档 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 （

6、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 :（7）精品文档精品文档(1) 油在蒸发气化状态下燃烧 ;(2) 油

7、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

8、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(8) 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

9、 机及伺服马达等构成 , 如图 3-36 所示。（9） 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

10、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 作用 , 形成了表面张力而被粉碎成许多细小的油粒 , 达到 雾化的目(11)的。(2) 转杯雾化图 3-39 是转杯式油嘴。 它的工作原理是燃料油通过空心转 轴送到 30005000r/min 的高速旋转的杯形装置中 , 在离 心力的作用下 , 油在转杯中紧帖转杯内壁形

11、成很薄的油膜, 沿 杯口飞出 , 而被雾化成很细的油粒。 与此同时 , 装在 同一轴 上的风机叶片将一次风沿转杯口经（12）导向片吹出 , 一次风旋转 方向与油滴的方向相反 , 使油 滴进一步雾化。3） 蒸汽雾化 蒸汽雾化的原理是利用高速蒸汽通过喷射将 油带出并破碎为油粒 , 再由蒸汽的膨胀和油在炉膛中受烟 气加热 , 使油粒进一步粉碎为更细的油雾。 蒸汽雾化油嘴按油和蒸汽的混合位置不同 , 可分为内混 式 油嘴和外混式油嘴两种 , 蒸汽与油在喷嘴内混合的为内混 式 ; 蒸汽与油在喷嘴外混合的为外混式。蒸汽雾化质量较好 , 油粒细而均匀 , 一般油粒的平均直径 小于 100（13）卩mo蒸汽雾

12、化油嘴可燃用各种燃料油。图 3-40 所示的 Y 形喷嘴就是蒸汽雾化喷嘴的一种。 在 Y 形喷嘴中蒸汽通过内管 5 流入喷嘴头部的几个小孔 , 叫做 汽孔 ; 油由外管 4 也流入喷嘴头部的另几个小孔 , 叫做 油孔 ; 油和汽在 几个直径稍大一些的孔中相遇 , 这些孔 叫做混合孔 ; 泊在这里和 汽流撞击 , 然后喷进炉内 , 雾 化成细雾。 Y 形喷嘴的油压一般为 0.52.OMPa 左右 , 汽压为 0.61.OMPa 左右。（4） 空气雾化空气雾化油嘴根据所用空气压力的不同 , 分为高压、中压和 低压等三类。高中压空气雾化油嘴为获得高压空气 , 必 须 使用空气压缩机 , 故在锅炉上应

13、用较少 , 在锅炉上采用的 多是如图 3-41 所示低压空（13）气雾化油嘴。油在较低压力下从喷嘴中喷出 , 利用速度较高的空气 （约 8 0 m/s） 从油的四周射入 , 从而将油雾化。低压空气雾化 - 般用于工业锅炉上 , 所需风机压头约为 20007000Pa5. 调风及稳燃装置（ 1）单级、两级燃烧器调风装置1）单级燃烧器的调风装置对于单级 （ON/OFF） 燃烧器来说 , 其风门经调试后是固定 不变的。2）两级燃烧器的调风装置 两级燃烧器具备一个由伺服马 达驱动的风门调节装置。 当风门转动时 , 进气口的开度就发 生变化 , 由此改变了进 风量。（14）图 3-42 为两级燃烧器使用

14、的伺服马达 , 型号为 SQN30- 111, 共有四组 （IN ） 辅助开关。在调试时 , 必须进行如 下机械调整 :? 设定小火时风门开度。号喷嘴运行 ） 一一凸轮开关 III;? 设定大火时风门开度（ 两个喷嘴同时运行 ） 一一凸轮开关I ;? 设定 2 号喷嘴的投运一一凸轮开关 N ; ?在上述设定后于进行烟气测试一一最终设定III 及 I 。凸轮 IV 不应超出调节范围 IIII 的 2/3, 否则由于风量过 大 , 火焰（15）将会被吹熄。（2） 滑动型燃烧器的调风装置 1） 风油调节原理 凸轮机构在伺服马达的驱动下沿顺时针方向转至大火位 置, 可调弹簧带 , 带动风门挡板连接件并

15、为前吹扫打开风 门。在前吹扫末期 , 伺服马达驱动凸轮盘顶开油量调节阀 , 使 风门挡板转到点火负荷位置 , 在此位置上 , 油量调节器 垒开 , 这就表示只有一小部分泊在喷嘴里雾化 , 大部分通 过回油管 回流至油箱。 与此同时 , 风门关小 , 以使供风量 满足雾化油量的需要。 伺服马达驱动联动机构由小火向大 火作连续运动 , 风门打开 , 油调节器关小 , 只有小部分油 回流至油箱 , 其结构如 图 3-43 所示。（16）2） 风量调节通过调节联动机构上的滑动螺丝 , 带动空气挡板开度 , 并 在各负荷点测量烟气成分 , 使风量适合油量 , 在上述调 整完成后 , 要将外侧的锁紧螺钉旋紧。3）油量调节用内六角扳手 , 转动内六角螺丝 , 使偏心钢片凸起或凹 下 , 通过偏心钢片来顶动油量调节器 （ 油压升高或降低 ）, 从而达到油量调节的目的。风、油调节应协调进行。（3）稳燃装置 （ 风碟 ）安装在燃烧器的出风口 , 形