燃?xì)庹n件-第六章

1、山西大學(xué)工程學(xué)院 太原電力高等?？茖W(xué)校 主講主講：李東雄李東雄 2010.8動(dòng)力工程系系動(dòng)力工程系系山西大學(xué)工程學(xué)院 太原電力高等?？茖W(xué)校第一節(jié)第一節(jié) 燃燒器的分類與技術(shù)要求燃燒器的分類與技術(shù)要求 第二節(jié)第二節(jié) 自然引風(fēng)式擴(kuò)散燃燒器自然引風(fēng)式擴(kuò)散燃燒器 第三節(jié)第三節(jié) 鼓風(fēng)式擴(kuò)散燃燒器鼓風(fēng)式擴(kuò)散燃燒器 山西大學(xué)工程學(xué)院 太原電力高等?？茖W(xué)校 擴(kuò)散式燃燒器：燃?xì)夂涂諝獠活A(yù)混，一次空氣系數(shù)擴(kuò)散式燃燒器：燃?xì)夂涂諝獠活A(yù)混，一次空氣系數(shù) 所需空氣在燃燒過程中由環(huán)境供給。所需空氣在燃燒過程中由環(huán)境供給。 大氣式燃燒器：燃?xì)夂筒糠挚諝忸A(yù)混，大氣式燃燒器：燃?xì)夂筒糠挚諝忸A(yù)混， 完全預(yù)混式燃燒器：燃?xì)夂涂諝馔耆?/p>

2、預(yù)混，完全預(yù)混式燃燒器：燃?xì)夂涂諝馔耆A(yù)混，00.80.21一、分類一、分類1. 按一次空氣系數(shù)分按一次空氣系數(shù)分山西大學(xué)工程學(xué)院 太原電力高等?？茖W(xué)校 引射式燃燒器：空氣被燃?xì)馍淞饕涫饺紵鳎嚎諝獗蝗細(xì)馍淞魑胛牖蛘呷細(xì)獗豢諝馍淞骰蛘呷細(xì)獗豢諝馍淞魑?。吸入?鼓風(fēng)式燃燒器：用鼓風(fēng)式燃燒器：用鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī)將空氣將空氣送入送入燃?xì)庀到y(tǒng)。燃燒前燃燃?xì)庀到y(tǒng)。燃燒前燃?xì)馀c空氣未預(yù)混，氣與空氣未預(yù)混，又稱為強(qiáng)制鼓風(fēng)式燃燒器又稱為強(qiáng)制鼓風(fēng)式燃燒器。多用于工業(yè)。多用于工業(yè)。 自然引風(fēng)式燃燒器：靠爐膛中的自然引風(fēng)式燃燒器：靠爐膛中的負(fù)壓負(fù)壓將空氣將空氣吸入吸入燃燒系統(tǒng)，燃燒系統(tǒng)，或靠或靠自然抽力或擴(kuò)散自

3、然抽力或擴(kuò)散供給空氣。燃燒前燃?xì)馀c空氣不進(jìn)行供給空氣。燃燒前燃?xì)馀c空氣不進(jìn)行預(yù)混，常簡(jiǎn)稱為預(yù)混，常簡(jiǎn)稱為擴(kuò)散式燃燒器擴(kuò)散式燃燒器，多用于民用。，多用于民用。 鼓風(fēng)式燃燒器和自然引風(fēng)式燃燒器統(tǒng)稱為擴(kuò)散式燃燒器鼓風(fēng)式燃燒器和自然引風(fēng)式燃燒器統(tǒng)稱為擴(kuò)散式燃燒器 2. 按空氣供給方式分按空氣供給方式分山西大學(xué)工程學(xué)院 太原電力高等?？茖W(xué)校3. 按燃?xì)鈮毫Ψ职慈細(xì)鈮毫Ψ侄?duì)燃燒器的技術(shù)要求二、對(duì)燃燒器的技術(shù)要求 1. 燃燒安全。燃燒安全。 2. 燃燒穩(wěn)定：當(dāng)燃?xì)鈮毫?、燃燒穩(wěn)定：當(dāng)燃?xì)鈮毫Α⑷A白指數(shù)和燃燒勢(shì)華白指數(shù)和燃燒勢(shì)在正常范在正常范圍波動(dòng)時(shí)，圍波動(dòng)時(shí)，不發(fā)生回火或脫火現(xiàn)象不發(fā)生回火或脫火現(xiàn)象。 華

4、白指數(shù)又稱為熱負(fù)荷指數(shù)，是燃?xì)鉄嶂蹬c燃?xì)庀鄬?duì)密華白指數(shù)又稱為熱負(fù)荷指數(shù)，是燃?xì)鉄嶂蹬c燃?xì)庀鄬?duì)密度平方根之比度平方根之比 ，用，用W表示。表示。SHW 式中：式中：H熱值熱值(有些取高熱值，有些取低熱值有些取高熱值，有些取低熱值) S燃?xì)庀鄬?duì)密度；燃?xì)庀鄬?duì)密度；agS3am/293kg. 1山西大學(xué)工程學(xué)院 太原電力高等?？茖W(xué)校 燃燒勢(shì)：反映大氣引射式燃燒器內(nèi)焰高度，用燃燒勢(shì)：反映大氣引射式燃燒器內(nèi)焰高度，用CP表示。表示。 SHkC3CH. 07CO. 0HuCnm42P式中：式中：H2、CO、CH4、CmHn燃?xì)庵械娜莘e成分；燃?xì)庵械娜莘e成分； S 燃?xì)庀鄬?duì)密度；燃?xì)庀鄬?duì)密度； u 由于燃?xì)?/p>

5、中含氧量和氫量不同而引入的系數(shù)；由于燃?xì)庵泻趿亢蜌淞坎煌氲南禂?shù)； 由于燃?xì)庵泻瑲淞康牟煌氲南禂?shù)。由于燃?xì)庵泻瑲淞康牟煌氲南禂?shù)。3. 燃燒效率較高。燃燒效率較高。4. 在額定壓力下，燃燒器能達(dá)到所需要的熱負(fù)荷。在額定壓力下，燃燒器能達(dá)到所需要的熱負(fù)荷。5. 結(jié)構(gòu)緊湊，金屬耗量小，調(diào)節(jié)方便，工作無噪聲。結(jié)構(gòu)緊湊，金屬耗量小，調(diào)節(jié)方便，工作無噪聲。6. 能按要求的燃燒方式組織燃燒，并建立起爐膛需要的氧能按要求的燃燒方式組織燃燒，并建立起爐膛需要的氧化性，還原性或中性氣氛?；?，還原性或中性氣氛。7. 火焰特性火焰特性(長(zhǎng)度、發(fā)光程度、燃燒強(qiáng)度、溫度等長(zhǎng)度、發(fā)光程度、燃燒強(qiáng)度、溫度

6、等)符合工藝符合工藝要求。要求。8. 配備必要的自動(dòng)調(diào)節(jié)和自動(dòng)安全裝置。配備必要的自動(dòng)調(diào)節(jié)和自動(dòng)安全裝置。山西大學(xué)工程學(xué)院 太原電力高等?？茖W(xué)校一、自然引風(fēng)式擴(kuò)散燃燒器的結(jié)構(gòu)及工作原理一、自然引風(fēng)式擴(kuò)散燃燒器的結(jié)構(gòu)及工作原理 1.管式擴(kuò)散燃燒器管式擴(kuò)散燃燒器 工作原理：在銅管或鋼管上鉆一排火孔，燃?xì)庠谝欢üぷ髟恚涸阢~管或鋼管上鉆一排火孔，燃?xì)庠谝欢▔毫ο逻M(jìn)入管內(nèi)，經(jīng)火孔逸出后從周圍空氣中獲得氧氣壓力下進(jìn)入管內(nèi)，經(jīng)火孔逸出后從周圍空氣中獲得氧氣而燃燒。而燃燒。 結(jié)構(gòu)形式：結(jié)構(gòu)形式： a. 直管式擴(kuò)散燃燒器：如圖，只有一根管。直管式擴(kuò)散燃燒器：如圖，只有一根管。 山西大學(xué)工程學(xué)院 太原電力高等專

7、科學(xué)校 b. 排管式擴(kuò)散燃燒器：要求排管間的凈間距排管式擴(kuò)散燃燒器：要求排管間的凈間距 e=（0.61. 0）（外徑）。）（外徑）。 1排管；排管；2集氣管集氣管c. 渦卷式擴(kuò)散燃燒器：渦卷式擴(kuò)散燃燒器： 山西大學(xué)工程學(xué)院 太原電力高等?？茖W(xué)校2. 扇形火焰式扇形火焰式擴(kuò)散燃燒器：火孔呈扇形扁縫孔。擴(kuò)散燃燒器：火孔呈扇形扁縫孔。 1分配管分配管3. 沖焰式?jīng)_焰式擴(kuò)散燃燒器擴(kuò)散燃燒器 它采用兩個(gè)擴(kuò)散它采用兩個(gè)擴(kuò)散火焰相撞火焰相撞的方法來加強(qiáng)的方法來加強(qiáng)氣流擾動(dòng)氣流擾動(dòng)，增進(jìn)燃?xì)?，增進(jìn)燃?xì)馀c空氣的與空氣的混合混合，從而提高燃燒穩(wěn)定性和強(qiáng)化燃燒過程，火焰的撞，從而提高燃燒穩(wěn)定性和強(qiáng)化燃燒過程，火焰的

8、撞擊角擊角 度度一般為一般為500700，兩根管子的中心距約為管外徑的兩倍，兩根管子的中心距約為管外徑的兩倍(e=2dout)。為使燃?xì)饩鶆虻胤植荚诟骰鹂咨?，火孔總面積必須小。為使燃?xì)饩鶆虻胤植荚诟骰鹂咨?，火孔總面積必須小于管子截面積。于管子截面積。1分配管；分配管；2管狀火孔管狀火孔扇形火焰式扇形火焰式?jīng)_焰式?jīng)_焰式山西大學(xué)工程學(xué)院 太原電力高等?？茖W(xué)校4.爐床式爐床式擴(kuò)散燃燒器：也稱為擴(kuò)散燃燒器：也稱為縫隙式縫隙式擴(kuò)散燃燒器擴(kuò)散燃燒器 由直管式擴(kuò)散燃燒器和火道組成。由直管式擴(kuò)散燃燒器和火道組成。 直管管徑為直管管徑為50100，火孔直徑，火孔直徑dp=24，火孔中心距，火孔中心距=(610)

9、dp。1 燃 燒 器 ；燃 燒 器 ；2 爐爐 箅 ；箅 ；3 耐 火 磚 ；耐 火 磚 ；4 石石 棉 ；棉 ；5 火火 孔 ；孔 ；6 燃 氣 管 ；燃 氣 管 ；山西大學(xué)工程學(xué)院 太原電力高等?？茖W(xué)校二、自然引風(fēng)式擴(kuò)散燃燒器的特點(diǎn)和適用范圍二、自然引風(fēng)式擴(kuò)散燃燒器的特點(diǎn)和適用范圍1.特點(diǎn)特點(diǎn): 燃燒穩(wěn)定，燃燒穩(wěn)定，不會(huì)回火不會(huì)回火，運(yùn)行可靠。，運(yùn)行可靠。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。 操作簡(jiǎn)單，容易點(diǎn)火。操作簡(jiǎn)單，容易點(diǎn)火。 可利用低壓燃?xì)饪衫玫蛪喝細(xì)?燃?xì)鈮毫槿細(xì)鈮毫?00400Pa或更低時(shí)或更低時(shí),仍能正常工作。仍能正常工作。 不需鼓風(fēng)不需鼓風(fēng)。2.缺點(diǎn)缺點(diǎn): 燃燒

10、強(qiáng)度低燃燒強(qiáng)度低，火焰長(zhǎng)，需較大燃燒室。，火焰長(zhǎng)，需較大燃燒室。 容易產(chǎn)生不完全燃燒容易產(chǎn)生不完全燃燒，為使燃燒完全，為使燃燒完全， 取取1.21.6。 由于由于 較大，燃燒溫度低。較大，燃燒溫度低。3.應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍:溫度要求不高，但要求溫度均勻，火焰穩(wěn)定的場(chǎng)合。如溫度要求不高，但要求溫度均勻，火焰穩(wěn)定的場(chǎng)合。如:用于沸水用于沸水器、熱水器、紡織業(yè)和食品業(yè)的加熱設(shè)備及小型采暖爐；器、熱水器、紡織業(yè)和食品業(yè)的加熱設(shè)備及小型采暖爐；用作點(diǎn)用作點(diǎn)火器和指示性燃燒器；火器和指示性燃燒器；某些要求火焰具有一定亮度或某種保護(hù)性某些要求火焰具有一定亮度或某種保護(hù)性氣氛的；氣氛的；臨時(shí)性加熱設(shè)備。臨時(shí)性加

11、熱設(shè)備。不適用于天然氣和液化石油氣不適用于天然氣和液化石油氣。(因?yàn)樗鼈內(nèi)紵俣嚷紵龔?qiáng)度小因?yàn)樗鼈內(nèi)紵俣嚷?，燃燒?qiáng)度小,容易產(chǎn)生不完全燃燒和煙炱容易產(chǎn)生不完全燃燒和煙炱)。 山西大學(xué)工程學(xué)院 太原電力高等?？茖W(xué)校 鼓風(fēng)式燃燒器的鼓風(fēng)式燃燒器的燃燒強(qiáng)度與火焰長(zhǎng)度燃燒強(qiáng)度與火焰長(zhǎng)度均由燃?xì)夂涂諝獾木扇細(xì)夂涂諝獾幕旌蠌?qiáng)度混合強(qiáng)度決定，采取將決定，采取將燃?xì)夥殖啥喙杉?xì)小流束燃?xì)夥殖啥喙杉?xì)小流束射入空氣流中射入空氣流中或采用或采用空氣旋流空氣旋流等措施加速燃?xì)夂涂諝獾幕旌峡蓮?qiáng)化燃燒過等措施加速燃?xì)夂涂諝獾幕旌峡蓮?qiáng)化燃燒過程和縮短火焰長(zhǎng)度。程和縮短火焰長(zhǎng)度。 種類：套管式、旋流式、平流式。種類：套

12、管式、旋流式、平流式。一、結(jié)構(gòu)及工作原理一、結(jié)構(gòu)及工作原理 1. 套管式燃燒器套管式燃燒器 由大管和小管相套而成由大管和小管相套而成,通通常是燃?xì)鈴闹虚g小管流出，空常是燃?xì)鈴闹虚g小管流出，空氣從管夾套中流出，兩者在火氣從管夾套中流出，兩者在火道或燃燒室內(nèi)邊混合邊燃燒。道或燃燒室內(nèi)邊混合邊燃燒。 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不會(huì)回火。但由于燃?xì)夂涂諝鈱儆谕钠教攸c(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不會(huì)回火。但由于燃?xì)夂涂諝鈱儆谕钠叫袣饬?，故混合較差，火焰較長(zhǎng)。行氣流，故混合較差，火焰較長(zhǎng)。山西大學(xué)工程學(xué)院 太原電力高等專科學(xué)校2. 旋流式燃燒器旋流式燃燒器 導(dǎo)流葉片式導(dǎo)流葉片式旋流燃燒器。旋流燃燒器?？諝庑骺諝庑?，燃?xì)庵辉?/p>

13、燒天然氣時(shí)才，燃?xì)庵辉跓烊粴鈺r(shí)才旋流。旋流。 1節(jié)流圈；節(jié)流圈；2導(dǎo)流葉片；導(dǎo)流葉片；3燃?xì)庑髌?；燃?xì)庑髌鳎?噴口噴口 燃燒器中燃燒器中空氣空氣以以2kPa的的壓力供入，經(jīng)壓力供入，經(jīng)導(dǎo)流葉片導(dǎo)流葉片2形形成成旋流旋流，并與中心孔口流出，并與中心孔口流出的燃?xì)膺M(jìn)行混合，然后經(jīng)噴的燃?xì)膺M(jìn)行混合，然后經(jīng)噴口口4進(jìn)入火道或燃燒室繼續(xù)進(jìn)入火道或燃燒室繼續(xù)混合和燃燒。使用混合和燃燒。使用人工燃?xì)馊斯と細(xì)鈺r(shí)，其壓力約為時(shí)，其壓力約為800Pa；使；使用用天然氣天然氣時(shí)，其壓力約為時(shí)，其壓力約為3kPa。當(dāng)使用。當(dāng)使用天然氣天然氣時(shí)，中時(shí)，中心孔口需安裝燃?xì)庑髌鳎目卓谛璋惭b燃?xì)庑髌?，使燃?xì)庖残纬?/p>

14、旋流，以加強(qiáng)使燃?xì)庖残纬尚?，以加?qiáng)氣流混合。氣流混合。山西大學(xué)工程學(xué)院 太原電力高等?？茖W(xué)校 中心供氣中心供氣蝸殼式蝸殼式旋流燃燒器（旋流燃燒器（空氣旋流空氣旋流）1調(diào)風(fēng)板手柄；調(diào)風(fēng)板手柄；2觀火孔；觀火孔；3蝸殼；蝸殼；4圓柱形空氣通道；圓柱形空氣通道；5燃?xì)夥峙涔?；燃?xì)夥峙涔埽?火道火道蝸殼為旋流器，空氣經(jīng)蝸殼后形成旋流，燃?xì)鈴闹行娜細(xì)夤苌系奈仛樾髌?，空氣?jīng)蝸殼后形成旋流，燃?xì)鈴闹行娜細(xì)夤苌系脑S多小孔呈許多小孔呈細(xì)流垂直噴入細(xì)流垂直噴入空氣旋流中空氣旋流中,兩者強(qiáng)烈混合后進(jìn)入火道燃兩者強(qiáng)烈混合后進(jìn)入火道燃燒。當(dāng)使用天然氣時(shí)，其壓力約為燒。當(dāng)使用天然氣時(shí)，其壓力約為15000Pa，空氣

15、阻力約為，空氣阻力約為850Pa,過?？諝庀禂?shù)為過剩空氣系數(shù)為1.1。山西大學(xué)工程學(xué)院 太原電力高等專科學(xué)校 螺旋板式螺旋板式旋流燃燒器（旋流燃燒器（空氣和燃?xì)舛夹骺諝夂腿細(xì)舛夹鳎?由兩張平行鋼板卷制而成，具有兩個(gè)螺旋通道，一為燃?xì)庥蓛蓮埰叫袖摪寰碇贫?，具有兩個(gè)螺旋通道，一為燃?xì)馔ǖ?，另一為空氣通道。燃?xì)馀c空氣分別從偏心切向進(jìn)入各通道，另一為空氣通道。燃?xì)馀c空氣分別從偏心切向進(jìn)入各自通道，邊旋轉(zhuǎn)邊向前流動(dòng)，在燃燒器出口處開始混合。自通道，邊旋轉(zhuǎn)邊向前流動(dòng)，在燃燒器出口處開始混合。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 燃?xì)馀c空氣接觸面大，混合均勻，燃燒器調(diào)節(jié)范圍大。燃?xì)馀c空氣接觸面大，混合均勻，燃燒器調(diào)節(jié)范圍大

16、。 山西大學(xué)工程學(xué)院 太原電力高等?？茖W(xué)校 切向切向供空氣式旋流燃燒器供空氣式旋流燃燒器 空氣空氣切向切向進(jìn)入，燃?xì)膺M(jìn)入，燃?xì)廨S向軸向進(jìn)入，在高速旋轉(zhuǎn)的空氣帶動(dòng)進(jìn)入，在高速旋轉(zhuǎn)的空氣帶動(dòng)下，燃?xì)庖搽S之旋轉(zhuǎn)，并進(jìn)行混合燃燒。由于旋轉(zhuǎn)，在燃燒下，燃?xì)庖搽S之旋轉(zhuǎn)，并進(jìn)行混合燃燒。由于旋轉(zhuǎn)，在燃燒室中心形成一個(gè)大的煙氣回流區(qū)，因此室中心形成一個(gè)大的煙氣回流區(qū)，因此火焰呈旋轉(zhuǎn)圓筒形火焰呈旋轉(zhuǎn)圓筒形。空氣在圓筒形火焰與燃燒室壁中間旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，其冷卻燃燒室空氣在圓筒形火焰與燃燒室壁中間旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，其冷卻燃燒室壁的作用，同時(shí)也減少了燃燒室的散熱損失。壁的作用，同時(shí)也減少了燃燒室的散熱損失。山西大學(xué)工程學(xué)院 太原電

17、力高等?？茖W(xué)校 徑向供燃?xì)鈴较蚬┤細(xì)馐叫魅紵魇叫魅紵?空氣旋流，燃?xì)馀c空氣空氣旋流，燃?xì)馀c空氣垂直垂直混合?；旌稀?特點(diǎn)：特點(diǎn)： 除形成旋轉(zhuǎn)氣流外，當(dāng)燃?xì)饪追植己侠頃r(shí)，每個(gè)燃?xì)饪壮纬尚D(zhuǎn)氣流外，當(dāng)燃?xì)饪追植己侠頃r(shí)，每個(gè)燃?xì)饪拙鶗?huì)形成一個(gè)單股燃?xì)饬?，穿透到空氣旋流之中，因而，增均?huì)形成一個(gè)單股燃?xì)饬?，穿透到空氣旋流之中，因而，增大了燃?xì)馀c空氣的接觸面，使火焰縮短。大了燃?xì)馀c空氣的接觸面，使火焰縮短。 如果燃?xì)饪追植疾缓侠?，將?huì)形成一個(gè)大的中心火焰如果燃?xì)饪追植疾缓侠?，將?huì)形成一個(gè)大的中心火焰,使燃燒惡化。使燃燒惡化。山西大學(xué)工程學(xué)院 太原電力高等專科學(xué)校二、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍二、特點(diǎn)及應(yīng)用

18、范圍 1. 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 與熱負(fù)荷相同的引射式燃燒器相比與熱負(fù)荷相同的引射式燃燒器相比,其結(jié)構(gòu)緊湊其結(jié)構(gòu)緊湊,體形輕巧體形輕巧,占地占地面積小。特別是熱負(fù)荷較大時(shí)面積小。特別是熱負(fù)荷較大時(shí),該優(yōu)點(diǎn)更為突出。該優(yōu)點(diǎn)更為突出。 熱負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大熱負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大,調(diào)節(jié)系數(shù)一般大于調(diào)節(jié)系數(shù)一般大于5。 可以預(yù)熱空氣或預(yù)熱燃?xì)饪梢灶A(yù)熱空氣或預(yù)熱燃?xì)?預(yù)熱溫度甚至接近燃?xì)庵饻囟阮A(yù)熱溫度甚至接近燃?xì)庵饻囟?這對(duì)這對(duì)高溫工業(yè)爐是很必要的。高溫工業(yè)爐是很必要的。 要求燃?xì)鈮毫^低。要求燃?xì)鈮毫^低。 容易實(shí)現(xiàn)煤粉容易實(shí)現(xiàn)煤粉-燃?xì)?、油燃?xì)?、?燃?xì)饴?lián)合燃燒。燃?xì)饴?lián)合燃燒。 2. 缺點(diǎn)缺點(diǎn) 需要鼓風(fēng)需要鼓風(fēng),耗費(fèi)電能。耗費(fèi)電能。 燃燒室容積熱強(qiáng)度通常比完全預(yù)混燃燒器小燃燒室容積熱強(qiáng)度通常比完全預(yù)混燃燒器小,火焰較長(zhǎng)火焰較長(zhǎng),因此需要因此需要較大的燃燒室容積。較大的燃燒室容積。 本身不具備燃