燃烧器的讨论

发布时间: 2019-09-29 09:25:07

新闻来源: 无锡市宇凡机械配件有限公司

燃烧器的讨论

燃烧器,是使燃料和空气以一定方式喷出混合燃烧的装置统称。燃烧器按类型和应用领域分工业燃烧器、燃烧机、民用燃烧器、特种燃烧器几种。多用不锈钢或金属钛等耐腐蚀,耐高温的材料制成。燃烧器的作用是通过火焰燃烧使试样原子化。被雾化的试液进入燃烧器,在火焰温度和火焰气氛作用下,经过干燥、熔融、蒸发、离解等过程,产生大量的基态原子,以及部分激发态原子、离子和分子。一个设计良好的燃烧器应具有原子化效率高、噪声小、火焰稳定的性能,以保证有较高的吸收灵敏度和测定精密度。原子吸收光谱分析中常用缝隙燃烧器产生原子蒸气。根据所用燃气和助燃气的种类不同,燃烧器缝隙的长度,宽度各有不同,一般燃烧器上都标注有适用的燃气和助燃气。

产品简介

在广义的燃烧器概念中,家用的热水器、煤气灶,乃至打火机等都可以认为是燃烧器的一种。按其工作原理,可以将燃烧器定义为是一种将物质通过燃烧这一化学反应方式转化热能的一种设备—即将空气与燃料通过预混装置按适当比例混兑以使其充分燃烧。燃烧器根据其不同的属性,具备多种的分类方式。按燃料方式,分为

燃油燃烧器、燃气燃烧器、轻油燃烧器以及双燃料燃烧器。其中:在具体的应用,燃油燃烧器又将分为轻油燃烧器、重油燃烧器等;燃气燃烧器则分为天然气燃烧器、城市煤气燃烧器等。按燃烧器的燃烧控制方式划分:单段火燃烧器、双段火燃烧器、比例调节燃烧器。按燃料雾化方式划分为:机械式雾化燃烧器、介质雾化燃烧器;按结构划分为:整体式燃烧器以及分体式燃烧器。其中分体式燃烧器主要应用于工业生产,其主要特征为燃烧系统、给风系统、控制系统等均分解安装,该种机器主要适合于大型设备或高温等特殊工作环境。 相对而言,商业用途的燃烧器因生产制造批量化,以及市场供应链中专业化程度要求不高,该产品的市场销售价格相对低廉,而分体式燃烧器因专业化要求相对较高,以及多数需要专业安装队伍,市场销售销售价格同比则相对高出很多。 

燃料

燃烧器主要应用燃料种类:

燃油:轻油(仅包括柴油与煤油)、重油、渣油等。

燃气:天然气 、人工燃气 、液化石油气、瓦斯气(煤层气)、沼气等五类。 其中人工煤气即城市煤气瓦斯气、沼气等因原料以及生成方式而在成分、热值上有较大差异。 [2]

单位换算

压力换算

1巴(bar)=10^5帕(Pa)

1达因/平方厘米(dyn/cm2)=0.1帕(Pa)

1托(Torr)=133.322帕(Pa)

1毫米汞柱(mmHg)=133.322帕(Pa)

1毫米水柱(mmH2O)=9.80665帕(Pa)

工程大气压=98.0665千帕(kPa)

1千帕(kPa)=0.145磅力/平方英寸(psi)=0.0102千克力/平方厘米(kgf/c㎡) =0.0098大气压(atm)

1磅力/平方英寸(psi)=6.895千帕(kPa)=0.0703千克力/平方厘米(kg/c㎡)=0.0689巴(bar) =0.068大气压(atm)

1物理大气压(atm)=101.325千帕(kPa)=14.696磅/平方英寸(psi)=1.0333巴(bar) 1m³(气态)液化气=2.3kg(液态)液化气

常用比重

天然气 0.81kg/m³ 液化气 2.08kg/m³ 城市煤气 0.58kg/m³ 空气 1.24kg/m³

常用体积:1加仑(gal)=3.785升(1)

传热系数换算

1千卡/平方米.时(kcal/㎡.h)=1.16279瓦/平方米(w/㎡)

1千卡/(米.时.℃)〔1kcal/(m.h.℃)〕=1.16279瓦/(米.开尔文)〔w/(m2.K)〕

1英热单位/(英尺2.时.℉)〔Btu/(ft2.h.℉)〕=5.67826瓦/(米.开尔文)〔(w/m2.K)〕

1米2.时.℃/千卡(m2.h.℃/kcal)=0.86000米2.开尔文/瓦(m2.K/W)

1千卡(米.时.℃)〔kcal/(m.h.℃)〕=1.16279瓦/(米.开尔文)〔W/(m.K)〕

1英热单位/(英尺.时.℉)〔But/(ft.h.℉) =1.7303瓦/(米.开尔文)〔W/(m.K)〕

主要种类

燃烧器按所燃燃料的不同可分为煤粉燃烧器、油燃烧器和气体燃烧器3类。燃烧器也叫燃烧机,按照燃料可分为燃油燃烧器和燃气燃烧器;按照使用对象分为窑炉燃烧器和锅炉燃烧器;按照应用领域可分为工业用燃烧器、民用燃烧器及特种燃烧器。其中燃油燃烧器分为轻油(如柴油)和重油燃烧器(如废机油),燃气燃烧器分为天然气燃烧器、液化气燃烧器、城市煤气燃烧器、沼气燃烧器等。我们平常所说的燃烧器指的是锅炉燃烧器。

煤粉燃烧器

分旋流式和直流式两种。

① 旋流式煤粉燃烧器:主要由一次风旋流器、二次风调节挡板(旋流叶片或蜗壳)和一、二次风喷口组成(图1 旋流式煤粉燃烧器)。它可以布置在燃烧室前墙、两侧墙或前后墙。输送煤粉的空气称为一次风,约占燃烧所需总风量的15~30%。煤粉空气混合物通过燃烧器的一次风喷口喷入燃烧室。燃烧所需的另一部分空气称为二次风。二次风经过燃烧器的调节挡板(旋流叶片或蜗壳)后形成旋转气流,在燃烧器出口与一次风汇合成一股旋转射流。射流中心形成的负压将高温烟气卷吸到火焰根部。这部分高温烟气是煤粉着火的主要热源。一次风出口的扩流锥可以增大一次风的扩散角,以加强高温烟气的卷吸作用。

② 直流式煤粉燃烧器:一般由沿高度排列的若干组一、二次风喷口组成(图2直流式煤粉燃烧器),布置在燃烧室的每个角上。燃烧器的中心线与燃烧室中央的一个假想圆相切,因而能在燃烧室内形成一个水平旋转的上升气流。每组直流式燃烧器的一、二次风喷口分散布置,以适应不同煤种稳定而完全燃烧的要求,有时也考虑减少氮氧化物的生成量。 [3]

油燃烧器

燃油燃烧器主要采取雾化技术,KMY汽泡雾化燃烧器雾化原理是:燃油与雾化介质(水蒸汽或压缩空气)经汽泡雾化发生器产生大量油包汽汽泡,在混合室充分混合后喷出,由于存在较高压差,从而实现爆破雾化。经航空发动机气动热力国防科技重点实验室激光检测,其雾化颗粒索太尔平均直径SMD≤23.76μm,这是一般气动雾化和机械雾化喷嘴达不到的,是一种全新的燃油雾化燃烧技术。

油燃烧器的调风器除与煤粉燃烧器相似的旋流式和直流式外,尚有一种部分旋流式,即在直流式调风器内布置一个稳焰器,使少量空气(10~20%)流经稳焰器后产生旋转运动,在调风器出口形成中心回流区,使油雾着火稳定,以达到低氧燃烧。

气体燃烧器

主要有天然气燃烧器和高炉煤气燃烧器两类。大容量天然气燃烧器大多采用多枪进气平流式。天然气枪放在调风器的空气通道内。高炉煤气燃烧器因高炉煤气发热量较低,着火困难,常在炽热的通道内燃烧,而后喷入燃烧室。

生物质颗粒燃料

为深入研究生物质颗粒燃料的燃烧特性,探讨自动燃烧器的燃料适应性,该文基于PB-20型生物质颗粒燃烧器,选择了5种灰分小于25%(空气干燥基)的颗粒燃料,分别研究了燃烧工况中进料量和空气量对燃烧性能的影响。试验结果表明灰分含量大于20%的颗粒燃料燃烧不充分,工况不稳定,效率低,结渣大,易熄火,不适用于此类生物质颗粒燃烧器;灰分含量为12.40%的颗粒燃料推荐参数为进料量4 kg/h,风机转速2 600~2 800 r/min,清渣速度为3 r/min,转5 s/停35 s;灰分在7.21%的颗粒燃料推荐控制参数为进料量3~4 kg/h,风机转速2 600~2 800 r/min,清渣速度相对应为3 r/min,转5 s/停60~55 s;灰分值低于1%的颗粒燃料均以进料量3~4 kg/h,风机转速2 600~2 800 r/min,不需清渣为推荐参数。该研究总结了生物质颗粒燃烧器的燃料适用控制参数,为燃烧器的推广应用提供了数据支持。

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