第2章 燃气燃烧器.ppt

第2章 燃烧器 2.1 燃烧器技术要求及分类 2.2 扩散式燃烧器 2.3 大气式燃烧器 2.4 完全预混式燃烧器 2.5 新型燃烧器 2.6 点火装置与燃具安全保护装置 2.1 燃烧器技术要求及分类 燃烧器：用来实现燃烧过程的装置的统称。 基本用途：合理组织燃烧过程，以保证燃烧室的热工工作符合工艺、技术和经济的要求。 技术要求 满足加热所需热量或燃烧温度——具有一定热负荷； 具一定火焰特性（着火浓度、温度，燃烧速度），火焰稳定 燃烧效率高——燃烧完全 燃烧器配备必要的自动调节、自动安全装置——自控 烟气毒素少——安全、环保 结构紧凑、安全可靠、成本低。 分类 按一次空气分：扩散式、大气式、完全预混式 按空气供给方法分：引射式、鼓风式、自然引风式 按燃气压力分：低压、高（中）压 按火焰形状分：直焰、平焰、可调焰 按火道处烟气出口速度分：低速（＜50m/s）、高速（200～300m/s）、 2.2 扩散式燃烧器 定义：按照扩散式燃烧方法设计的燃烧器 分类：燃烧所需空气供给的动力 自然引风式：依靠自然抽力、靠扩散作用供给空气，多用于民用——扩散式燃烧器。 强制鼓风式：依靠鼓风机供给空气，多用于工业——鼓风式燃烧器 2.2.1 自然引风扩散式燃烧器 工作原理 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。 结构形式： 特点： 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（200～400Pa或更低），且不需鼓风，无动力消耗。 燃烧热强度低，火焰长、需较大燃烧室。 为使燃烧完全，必须供给较多的过剩空气（α=1.2～1.6）；燃烧温度低，排烟热损失大。 应用范围 适于：温度要求均匀、且不高，火焰稳定的场合。 如：小型采暖锅炉的点火器、临时性加热设备。 分类 燃气流动状态分：层流和紊流扩散燃烧器 层流扩散式燃烧器：—般不适用于天然气和液化石油气——燃气燃烧速度慢，易产生不完全燃烧和煤烟。 设计计算 目的：定火孔直径、数目、间距；燃烧器前所需燃气压力 基础：动量定理、连续性方程、火焰稳定性 2.2.2 鼓风扩散式燃烧器 工作原理 燃气燃烧所需全部空气均由鼓风机一次供给，但燃烧前燃气与空气并不顶混——燃烧过程属扩散燃烧。 结构形式 选择原因：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。 具体形式：套管式、旋流式、平流式等。 套管式燃烧器 结构：由大管和小管相套而成。 工作原理：燃气和空气在火道或燃烧室内边混合边燃烧 特点： 结构简单，工作稳定（不会回火）； 燃气和空气属同心平行气流——混合差、火焰长。 特点 与自然引风式比：燃烧热强度大，火焰长短可调节。 与热负荷相同的引射式燃烧器比：结构紧凑，体形轻巧，占地面积小。 与完全预混式燃烧器比：燃烧室容积热强度小，火焰较长——需较大的燃烧室容积。 要求燃气压力低，热负荷调节范围大，能适应正压炉膛，容易实现粉煤-燃气或油-燃气联合燃烧。 可预热空气或燃气，预热温度可接近燃气着火温度——极大地提高燃烧温度。 需鼓风——耗电。 需配自动比例（空气-燃气比例）调节装置。 适用 各种工业炉及锅炉中 设计计算 要求：空气、燃气两股气流在有限空间内充分混合。 包括：空气系统、燃气系统的计算。 2.3 大气式燃烧器 定义：按照部分预混燃烧方法设计的燃烧器。 结构 分类：（据燃气压力分） 低压引射式——多用于民用燃具 高(中)压引射式——多用于工业装置 喷嘴 作用：输送一定量的燃气，并将燃气的压力转换成动能，引射一定量的空气。 结构形式 分类: 固定喷嘴:结构简单、阻力较小，引射空气性能较好，但出口截面积不能调节——只能适应一种燃气。如果燃气性质改变，就需要更换喷嘴。 可调喷嘴:结构复杂，阻力较大，引射空气的性能较差，但能适应燃气性质的变化。 喷嘴孔径与燃具热负荷的关系 调风装置 作用：保证燃烧器正常工作，获得预定的火焰特性——运行时需经常调节一次空气量。 装置分类 在一次空气吸入口外面安装调风板 通过转动调风板来改变一次空气吸入口的有效流通截面，从而调节一次空气的吸入量——广泛应用。 在引射器混合管内安装调节螺丝或弯曲钢条 借助螺丝或钢条的上下运动来改变燃气射流的能量损失，从而调节一次空气吸入量。 引射器 结构： 工作原理 燃气在一定压力下以一定流速从喷嘴1喷出，进入吸气收缩管2，燃气靠自身动量传递来吸入一次空气；在混合管3内和一次空气的流速、成分充分混合均匀，然后，经扩压管4进一步匀速后，经燃烧器头部火孔流出燃烧。 作用： ①以高能量的气体引射低能量的气体，并使两者混合均匀。 ②在引射器末端形成所需剩余压力，保证燃烧器稳定工作。