燃气燃烧与应用

1、,燃气燃烧与应用,复习： 1燃气的燃烧有哪三种基本方式？ 2什么是扩散式燃烧？ 3什么是部分预混式燃烧？ 4什么是完全预混式燃烧？ 5工业用完全预混式燃烧器常采用什么方法来稳焰？,第六章 扩散式燃烧器 燃烧器的分类与技术要求 自然引风式扩散燃烧器 鼓风式扩散燃烧器,扩散式燃烧的定义 如果在点燃前，燃气与空气不相接触（=0），而燃烧所需的氧气完全依靠扩散作用从周围大气获得，燃气与空气在接触面处边混合边燃烧，这种燃烧方式称为扩散式燃烧。,一、 燃烧器的分类 按一次空气系数分类 按空气的供给方法分类 按燃气压力分类,按一次空气系数分类 1.扩散式燃烧器 =0 2.大气式燃烧器 =0.20.8 3.完

2、全预混式燃烧器 1,按空气的供给方法分类 1引射式燃烧器 空气被燃气射流吸入或者燃气被空气射流吸入 2鼓风式燃烧器 用鼓风设备将空气送入燃烧系统 3自然引风式燃烧器 靠炉膛中的负压将空气吸入燃烧系统,按燃气压力分类 1低压燃烧器 燃气压力在5000Pa以下 2高（中）压燃烧器 燃气压力在5000Pa至3x105Pa之间,二、燃烧器的技术要求 燃烧比较完全 燃烧稳定 燃烧效率较高 在额定压力下，燃烧器能达到所要求的热负荷 结构紧凑、金属消耗少、调节方便、工作无噪声,第二节 自然引风扩散式燃烧器 自然引风扩散式燃烧器的构造及工作原理 自然引风扩散式燃烧器的特点及应用范围 自然引风扩散式燃烧器的设计

3、计算,自然引风扩散式燃烧器的构造及工作原理 最简单的扩散式燃烧是在一根钢管上钻一排火孔而制成的。燃气在一定压力下进入管内，经火孔逸出后从周围空气中获得氧气而燃烧，形成扩散火焰。,图6-1 直管式扩散燃烧器 1火孔 2燃气管,自然引风扩散式燃烧器可以做成多种形式： 图6-2 排管扩散式燃烧器 1排管 2集气管,图6-3 涡卷式扩散燃烧器,自然引风式扩散燃烧器的火孔强度,自然引风扩散式燃烧器的特点及应用范围 优点： 结构简单，制造方便 燃烧稳定、不会回火 点火容易、调节方便 可利用低压燃气，无动力消耗,缺点： 燃烧热强度低,燃烧温度低 容易出现不完全燃烧 火焰长，需要较大的燃烧室,应用范围: 温度

4、要求不高的场合 温度均匀的场合 火焰稳定的场合 一定亮度或某种保护气氛的场合 临时性加热设备,自然引风扩散式燃烧器的设计计算 设计需确定的参数: 火孔直径 火孔间距 火孔数目 燃烧器前燃气所需要的压力 燃气分配管直径,直管式扩散燃烧器的设计计算步骤 1.选取火孔直径dp 一般取dp=14mm 2.选取火孔间距s 一般取s=(813）dp 3.计算火孔数目n 式中 n 火孔数目 Fp火孔总面积，mm2 dp火孔直径，mm。,选取火孔热强度qp,计算火孔总面积Fp 式中 Fp火孔总面积，mm2 Q燃烧器热负荷，kW qp火孔热强度，kW/mm2,4. 燃烧器前燃气所需压力h 式中 h 头部所需压力

5、，Pa； p火孔流量系数，与火孔的结构特性有关； vp 火孔出口速度，m/s； g燃气密度，kg/m3 ； Tg火孔前燃气温度，K； h炉膛压力，Pa。,为了保证火孔的热强度qp，即保证火孔出口速度vp，燃气压力P必须等于头部所需的压力p, 如果Pp，可用阀门或节流圈减压。,计算火孔出口速度vp 式中 vp火孔出口速度，m/s; qp火孔热强度，kW/mm2; Hl一燃气低热值，kJ/m3 。,5.燃烧器头部燃气分配管截面积F 头部截面积应不小于火孔总面积的两倍,6.布置火孔和绘制燃烧器简图。,重点：自然引风扩散式燃烧器的工作原理、特点及应用范围。 难点：理解部分预混式燃烧火焰的稳定，燃烧器设

6、计计算的步骤。,作业： 1. 燃烧噪声的来源和消除噪声的方法是什么？ 2. 简述自然引风扩散式燃烧器的特点及应用范围。,第三节 鼓风扩散式燃烧器 鼓风扩散式燃烧器的构造及工作原理 鼓风扩散式燃烧器的特点和应用范围 鼓风扩散式燃烧器的设计计算,鼓风扩散式燃烧器的构造及工作原理 在鼓风式燃烧器中燃气燃烧所需要的全部空气均由鼓风机一次供给，但燃烧前燃气与空气并不实现预混，因此燃烧过程不属于预混燃烧，而为扩散燃烧。 鼓风式燃烧器的燃烧强度与火焰长度均由燃气与空气的混合速度决定。为了强化燃烧过程和缩短火焰长度，常采用各种措施来加速燃气与空气的混合。,、,鼓风扩散式燃烧器的特点和应用范围 优点：（与自然引

7、风扩散式燃烧器相比） 鼓风式燃烧器燃烧热强度大 结构紧凑，体形轻巧 要求燃气压力低 可预热空气或燃气，极大地提高燃烧温度 容易实现粉煤-燃气或油-燃气联合燃烧,缺点： 需要鼓风，耗费电能 火焰较长，需要较大的燃烧室容积 不具备燃气与空气成比例变化的自动调节特性，需配置燃气与空气自动比例调节装置,应用范围： 鼓风式燃烧器主要用于各种工业炉及锅炉,鼓风扩散式燃烧器的设计计算 蜗壳式燃烧器的设计计算 套管式燃烧器的设计计算,蜗壳式燃烧器的设计计算 设计需确定的参数: 1. 空气系统 蜗壳结构尺寸 空气通道面积 空气实际通道的宽度 燃烧器前空气所需的压力,2. 燃气系统 火孔直径 火孔间距 火孔数目 燃烧器前燃气所需要的压力 燃气分配室面积 射流穿透深度,套管式燃烧器的设计计算 设计需确定的参数: 燃气喷口直径 空气套管直径 燃烧器出口直径,套管式燃烧器的设计计算步骤 1.燃气喷口直径,a.出口截面燃气的流速的计算,式中: Lg- 燃气用量（m3/h); P- 燃烧器前燃气压力（a); T- 燃气温度（); 燃气密度(kg/m3); - 燃烧器阻力系数。,空气套管直径的计算,a.出口