液体燃料的燃烧资料学习教案

1、会计学1液体燃料的燃烧液体燃料的燃烧(rnsho)资料资料第一页，共42页。2第1页/共42页第二页，共42页。3液体燃料液体燃料(y t rn lio)容器容器热源或火源热源或火源液体表面液体表面辐射和对流辐射和对流受热蒸发受热蒸发液面上方的燃料蒸汽增加可燃混合气一定浓度一定浓度周围空气周围空气燃烧着火温度着火温度受热受热第2页/共42页第三页，共42页。4重质燃料重质燃料(rnlio)未燃烧未燃烧污染、冒黑烟污染、冒黑烟火灾火灾油罐火灾、海面浮油火灾等工程燃烧中不宜采用该燃烧方式四、灯芯燃烧四、灯芯燃烧灯芯灯芯吸附吸附燃油燃油灯芯表面灯芯表面燃烧燃烧燃烧功率小、适用于家庭、小规模燃烧器（煤

2、油灯、煤油炉）容器容器蒸汽蒸汽第3页/共42页第四页，共42页。5液体燃料液体燃料(y t rn lio)管道管道蒸汽蒸汽气体气体燃烧燃烧高温烟气管道3.适用燃料：适用燃料： 粘度不太大粘度不太大 沸点不太高沸点不太高 轻质液体燃料轻质液体燃料 在工程中有一定应用在工程中有一定应用蒸发蒸发放热放热加热加热第4页/共42页第五页，共42页。6雾化器雾化器破碎破碎(p su)小液滴小液滴悬浮悬浮边蒸发边燃烧边蒸发边燃烧液体液体燃烧速度加快燃烧速度加快2.关键问题：雾化关键问题：雾化（1）雾化方式：据液体燃料的蒸发性定）雾化方式：据液体燃料的蒸发性定（2）易蒸发的液体汽化器）易蒸发的液体汽化器汽油汽

3、油不易蒸发的液体喷嘴雾化不易蒸发的液体喷嘴雾化柴油柴油燃料的蒸发表面积增加燃料的蒸发表面积增加上千倍上千倍第5页/共42页第六页，共42页。7喉喉部部流速流速(li s)大大进气进气管管小雾滴小雾滴吸入汽油吸入汽油(qyu)高速气流高速气流冲散油股冲散油股边蒸发边流动边蒸发边流动混合良好混合良好燃燃烧烧室室燃烧燃烧（3）汽化器原理图）汽化器原理图第6页/共42页第七页，共42页。8燃油和空气分别进入燃烧室（类似燃油和空气分别进入燃烧室（类似(li s)扩散燃烧），边混合边燃烧扩散燃烧），边混合边燃烧（3）喷嘴）喷嘴(pnzu)雾化难蒸发雾化难蒸发难蒸发液体燃料的物理性难蒸发液体燃料的物理性能差

4、别很大。能差别很大。例如轻柴油、煤油的粘度例如轻柴油、煤油的粘度不太大，较易雾化，雾化不太大，较易雾化，雾化装置简单。属优质燃料，装置简单。属优质燃料，移动式发动机移动式发动机( (例如柴油机例如柴油机、燃气轮机等、燃气轮机等) ) 。重油和渣油是石油炼制重油和渣油是石油炼制过程中的残余物，粘度过程中的残余物，粘度大、杂质多，常温为固大、杂质多，常温为固态，先预热，雾化难，态，先预热，雾化难，雾化装置复杂，用于工业窑炉和锅炉等固定式燃烧设备雾化装置复杂，用于工业窑炉和锅炉等固定式燃烧设备油雾边缘易混合油雾边缘易混合中心难混合中心难混合通过喷嘴使油雾化，通过喷嘴使油雾化，油的颗粒不均匀，油的颗粒

5、不均匀， 从几从几 到到500 。大颗粒容易产生大的烟粒大颗粒容易产生大的烟粒与焦粒。与焦粒。 油颗粒燃烬时间与颗油颗粒燃烬时间与颗粒直径平方成正比。粒直径平方成正比。第7页/共42页第八页，共42页。9越细越细油滴越多油滴越多总面积越大总面积越大（2）雾化）雾化(w hu)质量差：不利质量差：不利于燃烧于燃烧 点火困难航空发动机点火困难航空发动机 热解、积炭、火焰长热解、积炭、火焰长 浓度场不均不稳定燃烧浓度场不均不稳定燃烧 雾化质量差无法正常燃烧雾化质量差无法正常燃烧（3）雾化不是越细越好：穿透力小油雾密集在喷嘴附近）雾化不是越细越好：穿透力小油雾密集在喷嘴附近 局部富油浓度场不均雾化消耗

6、能量大不经济局部富油浓度场不均雾化消耗能量大不经济（4）理想的雾化质量）理想的雾化质量 油滴的平均直径小、分布好、有利于蒸发、也有利于形成良好的浓度场油滴的平均直径小、分布好、有利于蒸发、也有利于形成良好的浓度场有利于气相燃烧有利于气相燃烧蒸发越快蒸发越快第8页/共42页第九页，共42页。10第9页/共42页第十页，共42页。11第10页/共42页第十一页，共42页。12第11页/共42页第十二页，共42页。13中间直径法（中间直径法（d50） 是一个假定液滴的直径，即液雾中大于或小于这一直径是一个假定液滴的直径，即液雾中大于或小于这一直径的两部分液滴的总质量相等。的两部分液滴的总质量相等。索

7、太尔平均直径法（索太尔平均直径法（dSMD） 设在特定的液滴群中的滴数为设在特定的液滴群中的滴数为N0 ，且所有液滴的直径，且所有液滴的直径都等于都等于dSMD，而这些，而这些(zhxi)液滴的总体积与总面积之比正液滴的总体积与总面积之比正好等于实际液滴群的总体积与总面积之比。好等于实际液滴群的总体积与总面积之比。第12页/共42页第十三页，共42页。14（2）雾化角）雾化角 出口雾化角出口雾化角 在喷嘴出口处作雾化炬外边界的切线在喷嘴出口处作雾化炬外边界的切线所得到的锥角。所得到的锥角。条件雾化角条件雾化角 以喷嘴出口中心为圆心，以设定长度以喷嘴出口中心为圆心，以设定长度L为半径画的圆弧与雾

8、化炬边界相交，圆为半径画的圆弧与雾化炬边界相交，圆心与两交点心与两交点(jiodin)连线的夹角连线的夹角 大大火焰张角大，火焰短粗火焰张角大，火焰短粗 小小火焰张角小，火焰细长火焰张角小，火焰细长 当喷嘴直径和喷射压力增加时，喷雾炬的雾化角增加，这是由于较大的雷诺当喷嘴直径和喷射压力增加时，喷雾炬的雾化角增加，这是由于较大的雷诺数在紧靠喷口附近的下游处引起数在紧靠喷口附近的下游处引起(ynq)了较大的湍流度的缘故。了较大的湍流度的缘故。 第13页/共42页第十四页，共42页。15第14页/共42页第十五页，共42页。16第15页/共42页第十六页，共42页。17（5）雾化均匀度）雾化均匀度

9、积分表示积分表示(biosh)法法 将大于某一直径将大于某一直径d的所有液滴的质量占全部液滴质量的所有液滴的质量占全部液滴质量的百分数表示的百分数表示(biosh)成液滴直径的函数。成液滴直径的函数。微分表示微分表示(biosh)法法 将直径在将直径在d和和dd之间的所有液滴的质量占全部液之间的所有液滴的质量占全部液滴总质量的百分数表示滴总质量的百分数表示(biosh)成液滴直径的函数。成液滴直径的函数。 二、油雾炬的特性二、油雾炬的特性(txng)参数参数第16页/共42页第十七页，共42页。18雾化雾化(w hu)蒸发蒸发混合混合着火着火正常燃烧正常燃烧处理燃烧过程：保证充分、合理燃烧处理

10、燃烧过程：保证充分、合理燃烧良好的雾化状况良好的雾化状况强化混合强化混合稳焰措施稳焰措施除杂质除杂质第17页/共42页第十八页，共42页。19一、确保良好的雾化状况一、确保良好的雾化状况(zhungkung)正常燃烧的前提正常燃烧的前提第18页/共42页第十九页，共42页。20第19页/共42页第二十页，共42页。21第20页/共42页第二十一页，共42页。221.早期混合：早期混合： 燃油刚喷出喷嘴后，在喷嘴周围的混合。燃油刚喷出喷嘴后，在喷嘴周围的混合。及时及时(jsh)燃烧早期混合良好（尽短、尽燃烧早期混合良好（尽短、尽快）快）未及时未及时(jsh)燃烧，热分解炭烟燃烧，热分解炭烟控制空

11、气流扩张角控制空气流扩张角过小：不利于油雾分散、混合过小：不利于油雾分散、混合过大：空气流远离油雾流、不易混合过大：空气流远离油雾流、不易混合恰当：使空气流穿透油雾流开始扩张、混恰当：使空气流穿透油雾流开始扩张、混合良好合良好混合、良好雾化混合、良好雾化第21页/共42页第二十二页，共42页。232.后期后期(huq)混合：混合： 着火后的油雾与空气的再混合。着火后的油雾与空气的再混合。液雾中的油滴：液雾中的油滴： 边蒸发边燃烧边蒸发边燃烧 高的氧浓度高的氧浓度雾化炬：雾化炬：燃油的质量密度燃油的质量密度(md)分布分布不均不均油雾的液滴大小不同油雾的液滴大小不同浓度较高、大液滴区易缺氧浓度较

12、高、大液滴区易缺氧二次风二次风三次风三次风第22页/共42页第二十三页，共42页。24点火点火(din hu)困困难难有效的点火源有效的点火源稳焰措施稳焰措施点火温度高点火温度高喷嘴前：压力滞止区喷嘴前：压力滞止区造成一定回流区：造成一定回流区：回流不易过大：影响早期混合回流不易过大：影响早期混合第23页/共42页第二十四页，共42页。25喷口喷口(pn ku)直径小直径小1mm堵塞堵塞(ds)磨损磨损结垢结垢滤清装置滤清装置杂质、机杂质、机械杂质械杂质第24页/共42页第二十五页，共42页。26结构牢靠，自动调节控制，维结构牢靠，自动调节控制，维修方便修方便第25页/共42页第二十六页，共4

13、2页。27第26页/共42页第二十七页，共42页。28第27页/共42页第二十八页，共42页。29第28页/共42页第二十九页，共42页。30第29页/共42页第三十页，共42页。31第30页/共42页第三十一页，共42页。32第31页/共42页第三十二页，共42页。33第32页/共42页第三十三页，共42页。34烧嘴雾化剂喷头有旋流烧嘴雾化剂喷头有旋流(xun li)叶片，混合好、火焰短叶片，混合好、火焰短第33页/共42页第三十四页，共42页。35 混合室距离混合室距离(jl)较长，雾化剂以高速与油相遇，雾化良好。较长，雾化剂以高速与油相遇，雾化良好。 喷口喷口油雾不受热辐射，不易造成裂化

14、而堵塞喷口。油雾不受热辐射，不易造成裂化而堵塞喷口。第34页/共42页第三十五页，共42页。36第35页/共42页第三十六页，共42页。37 针阀调节油量，并且负荷针阀调节油量，并且负荷(fh)调节时，可保证雾化质量调节时，可保证雾化质量 第36页/共42页第三十七页，共42页。38第37页/共42页第三十八页，共42页。39转杯式燃烧器转杯式燃烧器适用燃料适用燃料(rnlio)：煤油、：煤油、柴油、重油、渣油、废油、柴油、重油、渣油、废油、污油污油输出功率：输出功率：766KW21825KW适用锅炉出力：适用锅炉出力：1T-30T英国技术英国技术第38页/共42页第三十九页，共42页。40适用燃料：轻柴油、重柴油、适用燃料：轻柴油、重柴油、重油重油输出功率：输出功率：42KW5900KW适用锅炉适用锅炉(gul)出力：出力：0.25T-6.6T机械机械(jxi)压力式燃烧器压力式燃烧器第39页/共42页第四十页，共42页。41蒸汽蒸汽(zhn q)雾化式燃烧器雾化式燃烧器适用燃料：柴油、重油适用燃料：柴油、重油、渣油、废油、污油、渣油、废油、污油输出功率：输出功率：3500KW-73