加熱爐燃燒器綜述

1、油氣燃燒器主要結(jié)構(gòu)型式及運行性能油氣燃燒器是一種將油氣燃料和空氣按規(guī)定的比例、速度和混合方式送入 爐膛進(jìn)行及時著火和高效、清潔燃燒的裝置。這種裝置一般設(shè)有自動點火、火 焰監(jiān)視和自動調(diào)節(jié)裝置的全自動燃燒器。目前我國工業(yè)爐窯領(lǐng)域采用的油氣燃 燒器絕大多數(shù)都是這種屬于全自動燃燒器。油氣燃燒器是油氣工業(yè)爐窯最重要的關(guān)鍵設(shè)備。按燃用的燃料可分為油燃 燒器和燃?xì)馊紵?；也有具備燃用兩種不同燃料（燃油及燃?xì)饣騼煞N不同的燃 氣）功能的雙燃料燃燒器，如油氣兩用燃燒器等。油燃燒器主要由油噴嘴（霧化器）和調(diào)風(fēng)器等組成；燃?xì)馊紵鲃t主要由 燃?xì)鈬姽芑驀娍准罢{(diào)風(fēng)器組成。 3.1燃燒器的基本要求35為適應(yīng)爐內(nèi)燃燒過程的需

2、要，確保鍋爐等設(shè)備安全可靠、高效經(jīng)濟(jì)和低污 染排放下運行，燃燒器應(yīng)具有下列主要技術(shù)性能：（1）高的燃燒效率為確保運行高的燃燒效率，對于燃油燃燒器要求在一定的運行調(diào)節(jié)范圍 內(nèi)，具有良好的霧化性能即：燃料油經(jīng)霧化后的油滴群中油滴粒度細(xì)而均勻， 霧化角適當(dāng)，油霧沿圓周的流量密度分布與配風(fēng)一致， 油霧與空氣的混合良好 等。對于燃?xì)馊紵髟陬~定燃?xì)鈮毫ο拢瑧?yīng)能通過額定燃?xì)饬坎⑵涑浞秩?燒，以滿足鍋爐額定熱負(fù)荷的生產(chǎn)。（2）合理地配風(fēng)，保證燃料燃燒穩(wěn)定、完全。在霧化炬的根部應(yīng)及時地供給適量空氣，防止油氣因高溫缺氧而熱解為碳 黑；在燃燒氣流出口處應(yīng)形成一個大小適中，位置恰當(dāng)?shù)幕亓鲄^(qū)，使燃料與空 氣處于較高

3、的溫度場中，以保證著火迅速及穩(wěn)定；在燃燒的中后期要使空氣與 油霧混合迅速均勻，確保燃燒完全，并使燃燒煙氣中生成的有害物質(zhì)（CO、NO、等）越少越好。（3）燃燒火焰形狀及長度應(yīng)與爐膛相適應(yīng)，火焰充滿度好，火焰溫度與黑度都應(yīng)符合爐窯的要求。不應(yīng)使火焰沖刷爐墻、爐底及出口窗處的對流受熱面。（4） 調(diào)節(jié)性能好。燃燒器應(yīng)能適應(yīng)爐窯負(fù)荷的調(diào)節(jié)需要，即在爐窯最低負(fù)荷 至最高負(fù)荷之間，燃燒器都能穩(wěn)定工作，不發(fā)生回火和脫火。（5）噴嘴在霧化時所消耗的能量越少越好。（6）調(diào)風(fēng)裝置的阻力小，運行噪聲小。（7）點火和運行調(diào)節(jié)等操作方便，安全可靠。（8）結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，運行可靠，自動化程度高，維修方便。油氣鍋爐及爐窯燃

4、燒工況的好壞，主要取決于燃燒器的運行性能。油燃燒 器霧化質(zhì)量不好或配風(fēng)不合理將會造成以下不良影響：（1）燃燒不完全，污染鍋爐尾部受熱面，排煙溫度上升，甚至造成二次燃燒。（2）可燃?xì)怏w未完全燃燒熱損失增加。（3）可燃固體未完全燃燒熱損失增加。（4）油燃燒器出口或爐膛中結(jié)焦。（5）出現(xiàn)熄火、打炮甚至爐膛爆炸等事故。燒器主要結(jié)構(gòu)型式35-39油燃燒器燃油燃燒器按油霧化器（或稱油噴嘴）的型式分類如下:機(jī)械霎化簡單壓力式回油壓力式蒸汽式（蒸汽壓力o. 3aL 2MPa）介質(zhì)簟化高壓空氣式（空氣壓力0. 30. 7MPa）低壓空氣式（空氣壓力3210kPa）有時將轉(zhuǎn)杯霧化器稱為組合式霧化器，它是機(jī)械霧化與

5、介質(zhì)霧化的組合型式。 各種常用燃油霧化噴嘴的特性見表 3-1 0,油簡單壓力霧化噴嘴簡單壓力霧化噴嘴的進(jìn)油壓力一般為 25MPa ,運行過程中的噴油量是通過 改變進(jìn)油壓力來調(diào)節(jié)的，但進(jìn)油壓力降低會使霧化質(zhì)量變差，因此負(fù)荷調(diào)節(jié)范 圍受到限制，這種噴嘴的最大負(fù)荷調(diào)節(jié)比為1： 2。圖3-1為切向槽式簡單壓力霧化噴嘴，主要由霧化片、旋流片、分流片構(gòu)成。 由油管送來的具有一定壓力的燃油，先經(jīng)過分流上的幾個進(jìn)油孔匯合到環(huán)形槽 中，圖31切向槽式簡單壓力霧化噴嘴1霧化片2 旋流片3分流片表3-1常用燃油霧化噴嘴特性比較表類別特性壓力霧化式轉(zhuǎn)杯霧化式蒸汽霧化式低壓空氣霧化式霧化原理高壓油通過切向槽和 旋流室時

6、產(chǎn)生強(qiáng)烈旋 轉(zhuǎn)，再經(jīng)噴孔霧化.油隨高速旋轉(zhuǎn)的杯旋 轉(zhuǎn)，在離心力作用下霧 化，空氣介質(zhì)作二次霧 化.利用高速蒸汽射流沖擊油流，使油霧化利用噴射的空氣射流使油霧化霧化細(xì)度油粒粒徑為20 250 gm ,粗細(xì)不均勻，低負(fù)荷時油粒變粗油粒粒徑為100200 “m ,粗細(xì)均勻，低負(fù)荷時油粒變細(xì)油粒粒徑小于100 gm,細(xì)而均勻，低負(fù)荷時油粒變化不大油粒粒徑小于100 gm ,細(xì)而均勻，低負(fù)荷時油粒變化不大霧化角70 12050 8015 4525 40適用油種可用于各種油品粘度1127mm 2/s可用于各種油品粘度1142mm 2/s用于油品粘度5672mm 2/s不宜用于殘渣粘度35mm 2/s燃燒特

7、性火炬形狀隨負(fù)荷變化，火焰短粗火炬形狀不隨負(fù)荷變化，易于控制火炬形狀容易控制，火焰狹長火炬形狀容易控制，火焰較短調(diào)節(jié)比簡單壓力式1: 2回油壓力式1: 41 : 61 : 81 : 61 : 101 : 5出力1003500kg/h15000kg/h3000kg/h 以下1000kg/h 以下進(jìn)口油壓2-5Mpa需用高壓油不用油泵或用低壓油不用油泵或用低壓不用油泵或用低壓泵泵油泵油泵結(jié)構(gòu)特點霧化片制造維修要求高，易堵塞，運行噪聲較小旋轉(zhuǎn)部件制造要求高，無堵塞，運行噪聲較小結(jié)構(gòu)簡單，無堵塞，運行噪聲大結(jié)構(gòu)簡單，無堵塞，運行有噪聲霧化介質(zhì)參數(shù)-轉(zhuǎn)速 30005000r/min蒸汽壓力0.31.2M

8、Pa低壓 310kPa霧化劑耗量-0.30.6kg/kg（汽/油）理論空氣量的75%100%適用范圍用于小型或前墻以及兩側(cè)墻布置的大型鍋爐，可用于正壓或微正壓鍋爐用于小型或前墻以及兩側(cè)墻布置的大型鍋爐，不宜用于正壓或微正壓鍋爐用于小型或四角布置的大型鍋爐，可用于正壓或微正壓鍋爐只用于小型鍋爐不宜用于正壓或微正壓鍋爐注：目前大多數(shù)燃油鍋爐采用機(jī)械霧化、低壓空氣霧化、蒸汽霧化和轉(zhuǎn)杯霧化。再進(jìn)入旋流片上的切向槽，獲得很高的速度后，以切向流入旋流片中心的旋流室，燃油在旋流室中產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)，最后從霧化片上的噴口噴出，并在離心 力作用下迅速被粉碎成許多細(xì)小的油粒，同時形成一個空心的圓錐形霧化 炬。.回油

9、式壓力霧化噴嘴回油式壓力霧化噴嘴如圖3-2所示，其結(jié)構(gòu)原理與簡單壓力霧化噴嘴基本相同。 它們的不同點圖3-2回油式壓力霧化噴嘴1-螺母2霧化片3旋流片4一分油嘴5一噴嘴座6一進(jìn)油管7 一回油管在于回油式壓力霧化噴嘴的旋流室前后各有一個通道，一個是通向噴孔，將燃 油噴向爐膛，另一個則是通向回油管，讓燃油流回流到儲油罐。因此，回油式 壓力霧化噴嘴可以理解為是由二個簡單壓力霧化噴嘴對疊而成。在油噴嘴工作 時，進(jìn)入油噴嘴的油被分成噴油和回油兩部分。理論和試驗表明，當(dāng)進(jìn)油壓力 保持不變時，總的進(jìn)油量變化不大。因此只要改變回油量，噴油量就自行改變 回油式壓力霧化噴嘴也正是利用這個特性來調(diào)節(jié)負(fù)荷的。顯然，當(dāng)

10、回油量增大時，噴油量相應(yīng)減少，反之亦然。同時，因這時進(jìn)油量基本上穩(wěn)定不變，油在 旋流室中的旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度也就能保持，霧化質(zhì)量就始終能得保證。這種噴嘴的負(fù)荷調(diào)節(jié)比可達(dá) 1 ： 4I圖3-3轉(zhuǎn)杯式噴嘴1一空心軸2-旋杯3 一次風(fēng)導(dǎo)流片人次風(fēng)機(jī)葉輪5_電動機(jī)6 _傳動輪7 軸承I 一次風(fēng) 口 _二次風(fēng)3.轉(zhuǎn)杯式噴嘴轉(zhuǎn)杯式噴嘴如圖3-3所示，它的旋轉(zhuǎn)部分是由高速（30006000 r/min ）的 轉(zhuǎn)杯和通油的空心軸組成。軸上還有一次風(fēng)機(jī)葉輪，后者在高速旋轉(zhuǎn)下能產(chǎn)生較 高壓力的一次風(fēng)（2.57.5kPa ）。轉(zhuǎn)杯是一個耐熱空心圓錐體，燃油從油管引 至轉(zhuǎn)杯的根部，隨著轉(zhuǎn)杯的旋轉(zhuǎn)運動沿杯壁向外流到杯的邊緣，在離

11、心力的作 用下飛出，高速的一次風(fēng)（40100m/s）則幫助把油霧化得更細(xì)。一次風(fēng)通過 導(dǎo)流片后作旋轉(zhuǎn)運動，旋流方向與燃油的旋轉(zhuǎn)方向相反，這樣能得到更好的霧 化效果。轉(zhuǎn)杯式噴嘴由于不存在噴孔堵塞和磨損問題，因而對油的雜質(zhì)不敏感，油 粘度也允許高一些。這種噴嘴在低負(fù)荷時不降低霧化質(zhì)量，甚至?xí)蛴湍p薄 而改善霧化細(xì)度，因此調(diào)節(jié)比最高，可達(dá) 1： 8。轉(zhuǎn)杯式噴嘴霧化油粒較粗，但 油粒大小和分布比較均勻，霧化角較大，火焰短寬，進(jìn)油壓力低，易于控制。 其最大缺點是由于它具有一套高速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對材料、制造和運行 的要求較高。4.高壓介質(zhì)霧化噴嘴高壓介質(zhì)霧化噴嘴利用高速噴射的介質(zhì)（0.31.2MP

12、 a的蒸汽或 0.30.6Mpa的空氣）沖擊油流，并將其吹散而使之霧化。該型噴嘴可分為內(nèi)混 式（圖3-4）和外混式（圖3-5）兩種，這種噴嘴結(jié)構(gòu)簡單運行可靠，霧化質(zhì)量 好而且穩(wěn)定，火焰細(xì)長（2.57m）,調(diào)節(jié)比很大，可達(dá)1： 5,對油種的適應(yīng)性 好。但耗汽量大，有噪音。圖3-4內(nèi)混式蒸汽霧化噴嘴圖3-5外混式蒸汽霧化噴嘴1空I*圖3-6低壓空氣霧化噴嘴低壓空氣霧化噴嘴如圖3-6所示。燃油在較低壓力下從噴嘴中噴出，利用速 度較高的空氣從油的四周噴入，將油霧化。所需風(fēng)壓約為2.07.0kPa ,這種噴嘴的出力較小，一般用于噴油量在100kg/h以下。它的霧化質(zhì)量較好，能使空氣部 分或全部參加霧化，

13、火焰較短，油量調(diào)節(jié)比大，在1： 5以上，對油質(zhì)要求不高， 從輕油到重油都可燃燒，能量消低，系統(tǒng)簡單，適合用于小型鍋爐。氣燃燒器氣燃燒器的分類燃?xì)馊紵鞯念愋秃芏啵诸惙椒ㄒ哺鞑幌嗤?，要用一種分類方法來全面反 映燃燒器的特性是比較困難的?，F(xiàn)介紹幾種常用的分類方法：按燃燒方法分類1）擴(kuò)散式燃燒器：燃燒所需的空氣不預(yù)先與燃?xì)饣旌?，一次空氣系?shù)1=0；2）大氣式燃燒器：燃燒所需的部分空氣預(yù)先與燃?xì)饣旌?，一次空氣?數(shù) 1=0.2 0.8;3）完全預(yù)混式燃燒器：燃燒所需的全部空氣預(yù)先與燃?xì)獬浞只旌希湟淮物L(fēng)系數(shù)1=1.051.10 0按空氣的供給方法分類1）引射式燃燒器：空氣被燃?xì)馍淞魑嘶蛉細(xì)獗豢諝馍?/p>

14、流吸入；2）自然供風(fēng)燃燒器：靠爐膛中的負(fù)壓將空氣吸入組織燃燒；3）鼓風(fēng)式燃燒器：用鼓風(fēng)設(shè)備將空氣送人爐內(nèi)組織燃燒。按燃料分類1）純?nèi)細(xì)馊紵鳎簝H限于燃用燃?xì)?）燃?xì)?燃油聯(lián)合燃燒器：可同時或單獨燃用燃?xì)饣蛉加?）燃?xì)?煤粉聯(lián)合燃燒器：可同時或單獨燃用燃?xì)饣蛎悍郯刺厥夤δ芊诸?）浸沒式燃燒器2)高速燃燒器3)脈沖燃燒器4)低NO X燃燒器2.燃?xì)馊紵鞯募夹g(shù)要求不同裝置、不同工藝對燃?xì)馊紵饔胁煌囊蟆Ｔ谌細(xì)忮仩t中，對燃燒器的技術(shù)要求主要有以下幾個方面：在額定燃?xì)鈮毫ο?，燃燒器能達(dá)到額定出力；火焰的形狀與尺寸應(yīng)和爐膛結(jié)構(gòu)尺寸相匹配，應(yīng)有良好的火焰充滿度；具有良好的調(diào)節(jié)特性，在鍋爐最低負(fù)荷至最高

15、負(fù)荷運行時， 燃燒工況應(yīng)穩(wěn)定， 即有較大的調(diào)節(jié)比；調(diào)節(jié)比=1：5(4)燃燒效率高，燃燒污染物排放達(dá)標(biāo)；(5)結(jié)構(gòu)緊湊、安裝操作方便、調(diào)節(jié)靈活、噪音小。業(yè)鍋爐常用油氣燃燒器我國燃?xì)夤I(yè)鍋爐用的燃燒器基本上都是進(jìn)口產(chǎn)品，來自不同國家，其中以德國的威索(WEISHAUPT)、扎克(SAACKE)、意大利的百得(BALTUR)、利雅 路(RIELLO),以及英國的力威(NU-WAY)和敦威(DUNPHY)等居多，而以威索燃燒器 為典型。盡管燃燒器的品牌很多，但其組成基本相同，因為它們都遵守統(tǒng)一的 歐洲標(biāo)準(zhǔn)。本節(jié)以國內(nèi)市場上使用較為廣泛的德國威索燃燒器為例，對工業(yè)鍋 爐常用油氣燃燒器的結(jié)構(gòu)型式及其技術(shù)發(fā)

16、展趨勢進(jìn)行介紹。用的結(jié)構(gòu)型式工業(yè)鍋爐常用油氣燃燒器的結(jié)構(gòu)可大致分為燃料輸送、空氣輸送、燃料-空氣混合及點火系統(tǒng)、燃料-空氣聯(lián)動調(diào)節(jié)及安全保護(hù)這五個系統(tǒng)。以下以德國威 索燃燒器為例對這五個系統(tǒng)分別加以說明。圖3-7威索燃油燃燒器(分段式)結(jié)構(gòu)示意圖圖3-10燃油輸送系統(tǒng)（比例調(diào)1油泵3、4、6、7電磁閥12一比調(diào)型噴嘴15回油調(diào)節(jié)閥17回油壓力開關(guān)圖3-8威索燃?xì)馊紵鹘Y(jié)構(gòu)示意圖舄誠注圖3-9燃油輸送系統(tǒng)（分段式）1油泵2、3電磁閥10一分段式噴嘴.燃料輸送系統(tǒng)燃油燃油燃燒器的燃料輸送系統(tǒng)通常由輸油（進(jìn)油及回油）軟管、油泵、燃油電 磁閥、回油調(diào)節(jié)閥（比例調(diào)節(jié)型燃燒器中）等組成。見圖3-9、3-1

17、0。燃?xì)馊細(xì)馊紵鞯娜剂陷斔拖到y(tǒng)由一組閥組用構(gòu)成，通常包括球閥、過濾器、穩(wěn)壓閥、電磁閥、蝶閥等。見圖3-11。圖3-11燃?xì)廨斔拖到y(tǒng) 圖3-12分體式燃燒器空氣輸送系統(tǒng)圖3-13燃料-空氣混合及點火示意圖.空氣輸送系統(tǒng)空氣輸送系統(tǒng)通常由燃燒器風(fēng)機(jī)馬達(dá)帶動同軸的鼓風(fēng)葉輪及風(fēng)道組成，如圖3-7和3-8所示。在大型分體式燃燒器中，還可根據(jù)設(shè)備要求采用獨立的風(fēng)機(jī)并通過專門的風(fēng)道輸送空氣，見圖3-12 0.燃料-空氣混合及點火系統(tǒng)燃料-空氣混合及點火系統(tǒng)，對燃燒器的各項燃燒指標(biāo)具有關(guān)鍵性作用料與空氣的混合好壞會直接影響到火焰的點燃與穩(wěn)定；點火系統(tǒng)的穩(wěn)定性則關(guān) 系設(shè)備能否順利開始運行，并對設(shè)備的安全使用具

18、有重大意義。4,燃料-空氣聯(lián)動調(diào)節(jié)系統(tǒng)油氣燃燒器在整個功率范圍內(nèi)的燃料與空氣量的配合都是聯(lián)動調(diào)節(jié)的，負(fù) 荷變化時，空氣量與燃料量的變化是同步進(jìn)行的，具配合在燃燒器調(diào)試時通過 煙氣分析等手段予以設(shè)置。圖3-14燃料（燃?xì)猓?空氣聯(lián)動調(diào)節(jié)系統(tǒng) 示意圖5.安全保護(hù)系統(tǒng)油氣鍋爐內(nèi)如積聚有大量的可燃?xì)怏w（如發(fā)生燃?xì)庑孤┗蛉加驮诟邷氐臓t膛內(nèi)蒸發(fā)成為油氣）并達(dá)到爆炸極限，在點火時就會產(chǎn)生爆燃，對油氣鍋爐的運行安全造成重大威脅。所謂爆炸極限是指燃?xì)饣蛉加驼魵馀c空氣混合后遇火種能夠發(fā)生 高速燃燒濃度（一股指體積濃度）范圍。這個范圍的最低值稱為爆炸下 限，最高值稱為爆炸上限。一般情況下，天然氣的爆炸極限是3%15

19、% ; 焦?fàn)t煤氣是5%36% ；液化石油氣是1.6%11.1% 0爆炸極限范圍越大，爆 炸下限越低的燃料氣，其爆炸危險性越大。為防止燃料氣泄漏進(jìn)入爐膛 造成安全隱患，燃燒器上均設(shè)置有相應(yīng)的自動點火程序、熄火保護(hù)裝置 等安全保護(hù)系統(tǒng)。通常，油氣燃燒器在點火前均有一段前吹掃時間，即在點火電弧產(chǎn) 生前，燃燒器風(fēng)機(jī)對爐膛內(nèi)有一個吹掃得過程。在這一過程中，可以把 可能尚殘留在爐膛內(nèi)部的可燃?xì)怏w排出爐膛以外，從而避免爆燃的發(fā) 生。止匕外，在油氣燃燒器運行過程中，如果一旦發(fā)生火焰熄滅但燃料輸 送仍在繼續(xù)的情況，則也會使?fàn)t膛內(nèi)部積聚起大量的可燃物 （燃?xì)饣蛴蜌猓?，造成危險。因此，油氣燃燒器均有火焰監(jiān)測系統(tǒng)用來

20、在熄火時保護(hù)系統(tǒng)，即斷火時立即停止燃燒器的運行。圖3-15所示是比較常用的兩 種火焰監(jiān)測手段。通過電離法或紫外線探測法可以確定火焰的存在與 否。圖3-15燃燒器火焰監(jiān)測系統(tǒng)原理示意圖燃燒器靜止時，由于燃油燃燒器的油泵（燃料輸送系統(tǒng)）是通過燃燒器 馬達(dá)與鼓風(fēng)葉輪同軸驅(qū)動的，因此只要油箱位置安裝正確，即便關(guān)斷裝置 （如電磁閥）失效，燃料也不會輕易泄漏入爐膛。但在燃?xì)馊紵髦?，?果閥組中的關(guān)斷裝置有泄漏，燃?xì)饩陀锌赡茉谌紵黛o止時流入爐膛，使 燃燒器在下一次點火時面臨爆燃的危險。因此，在燃?xì)馊紵鞯拈y組用中， 通常都會配備閥門檢漏裝置，它在每次燃燒器啟動之前都會對燃?xì)怆姶砰y 進(jìn)行氣密性檢驗，燃燒器

21、只有在檢漏程序通過后才能點火。以威索公司采 用較多的WDK3型閥門檢漏系統(tǒng)為例（見圖3-16）,可將檢漏裝置的工作過程分 為以下幾個過程：排空在這一階段前的2秒內(nèi)，電磁閥V2打開，測試段內(nèi)壓力與外界取得平 衡（即達(dá)到無壓狀態(tài)）。無壓狀態(tài)測試時間在排空后8秒長的時間段內(nèi)，程序會檢測測試段是否真的無壓，且這一狀態(tài)是否得以保持。此時壓力如果升高說明電磁閥 V1 （燃?xì)饬鲃臃?向上的第一個閥體）泄漏。同時，壓力開關(guān)能否正確動作也在這一時 間被檢驗（如壓力開關(guān)本身有問題，檢漏裝置會將設(shè)備閉鎖）。測試段內(nèi)加壓從第16秒開始，電磁閥V1將打開2秒鐘。測試段內(nèi)的壓力將升高至 與燃?xì)夤鈮毫θ〉闷胶?。檢測用壓力

22、開關(guān)會動作。保壓狀態(tài)測試時間由此開始將對測試段進(jìn)行9秒長的檢漏工作。在這段時間內(nèi)會檢測，壓力是否能夠保持住，即是否有泄漏。壓力如有降落則說明電磁閥V2 或測試段內(nèi)部有泄漏。當(dāng)?shù)?段測試時間安全通過后，檢漏裝置將被 斷開。圖3-16 WDK3型閥門檢漏裝置示意圖藺動兩回帆兩B式工帥霜比洌調(diào)節(jié)式（Mttf 清動商tit式包.看動有0（式（映匐比的H 口二號）中帶及卷彼青WIMOfll節(jié)式位牌:11號中帶DM7及腳I裝量WD01止匕外，油氣燃燒器中通常還在較接法蘭上配有限位開關(guān)以防止燃燒器法 蘭部分在運行中意外開啟，并在空氣輸送通道內(nèi)安裝空氣壓力開關(guān)，以防 止在燃燒器運行過程中空氣輸送意外中斷情況下

23、，燃料仍在輸入爐膛。作過程燃燒器的工作是在以上幾個系統(tǒng)協(xié)調(diào)動作進(jìn)行的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。鼓風(fēng)機(jī)馬 達(dá)轉(zhuǎn)動后，帶動同軸的葉輪轉(zhuǎn)動，因離心力的原理，空氣被高速旋轉(zhuǎn)的葉輪拋 出，因蝸殼式的風(fēng)機(jī)原理，拋出的空氣被吹向燃燒器的前方出口，在混合室內(nèi) 和進(jìn)入的燃?xì)獬浞只旌?，再?jīng)過擴(kuò)散器的干擾，使燃料與空氣充分混合均勻， 吹入爐膛內(nèi)燃燒。而風(fēng)量的控制是由風(fēng)門擋板來完成的。當(dāng)采用氣體燃料時，燃?xì)庾詈蠼?jīng)過蝶閥進(jìn)入混合室與空氣混合，利用蝶閥 的開度來控制燃?xì)饬康亩嗌?。燃?xì)夂涂諝獬浞只旌虾螅凰腿藸t膛內(nèi)燃燒。為 點燃燃?xì)猓谌紵魃涎b有一個電子打火裝置，連接到點火電極上，點火電極 擊穿空氣進(jìn)行放電，形成一個電弧，用該電弧將

24、送入的混合好的燃料點燃，這 就是點火系統(tǒng)。燃料輸入量的多少與鼓風(fēng)量的多少是聯(lián)動的?？諝饬堪搭A(yù)先設(shè)定好的空氣 過量系數(shù)與燃料同步增加或減少，從而控制負(fù)荷的變化。燃燒器上裝的伺服馬 達(dá)、驅(qū)動凸輪和連桿，同步控制風(fēng)門擋板和燃?xì)獾y或回油調(diào)節(jié)閥，這就是供 給（調(diào)節(jié)）系統(tǒng)。較接法蘭的限位開關(guān)、空氣壓力開關(guān)和火焰監(jiān)視器則構(gòu)成保護(hù)系統(tǒng)。在燃燒器上還裝有電眼，即火焰監(jiān)視器，以保證在點火和正常燃燒時，對 火焰進(jìn)行監(jiān)視和控制。在應(yīng)該看到火焰時，若看不到火焰，則馬上切斷燃燒器 和切斷燃料的供給系統(tǒng)，以保證鍋爐的安全運行，防止出現(xiàn)爆燃事故。油氣燃燒器在第一次投入運行時，調(diào)試人員會在燃燒器負(fù)荷變化范圍內(nèi)對 燃料與空氣的

25、配比進(jìn)行設(shè)定，其依據(jù)是通過對照燃燒后煙氣成分中的氧含量及 一氧化碳或林格曼黑度（燃油時）的值，來確定燃料是否已充分燃燒以及過量 空氣系數(shù)的值是否得當(dāng)（提高效率）。燃燒器應(yīng)在安全（燃料充分燃燒）的前 提下，盡量降低過量空氣的量，以提高鍋爐的整體熱效率水平。氣燃燒器技術(shù)發(fā)展趨勢圖3-17油氣鍋爐煙氣再循環(huán)系統(tǒng)示意圖現(xiàn)代燃燒器的技術(shù)發(fā)展趨勢主要受到了以下一些要求的影響：.更嚴(yán)格的環(huán)保要求，即對燃燒后排放煙氣中NOx、CO、SO2等的控制;.更高精度的自動化控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控能力；.更簡便的安裝調(diào)試及維修過程；.更高的不同種類燃料適應(yīng)能力；.更低的設(shè)備及運行成本；其中降低煙氣中NOx含量和進(jìn)一步降低設(shè)備及

26、運行成本是最受到人們關(guān)注 的重點。以威索公司產(chǎn)品為例，針對這兩方面近年來的主要技術(shù)發(fā)展成果如下：.以威索多火焰（Multiflam?）燃燒器為代表的低NOx排放型系列產(chǎn)品僅就燃燒器本身而言，要降低煙氣中 NOx的含量，只能通過控制熱力型 NOx的產(chǎn)生，即通過降低燃燒溫度、減少過量空氣方式來進(jìn)行。同時，對于火焰的 穩(wěn)定性也必須兼顧。在過去，為達(dá)到這一目的，采用過煙氣再循環(huán)法，如圖3-17 所示。通過將燃燒后的部分煙氣重新導(dǎo)入燃燒器并再次進(jìn)行參與燃燒， 可以降 低熱力型NOx的排放量。由于這一系統(tǒng)牽涉到許多外圍設(shè)備及控制， 造價高， 調(diào)整也較為復(fù)雜。隨著技術(shù)的發(fā)展，配合電子聯(lián)動模式的出現(xiàn)，威索公司

27、的新一代超低NOx 排放型多火焰(Multiflam?)燃燒器以更簡單和先進(jìn)的方式達(dá)到了相同的目的。通過將總負(fù)荷的約95%分配到3個次級噴嘴并用一個初級噴嘴以約5%的負(fù)荷 量保持火焰的穩(wěn)定性(圖3-19),多火焰(Multiflam?)燃燒器在燃油時也可以 達(dá)到很低的NOx排放水平，其火焰如同燃?xì)饣鹧嬉粯?，見圖 3-18。1.多火 焰(Multiflam?)燃燒器燃油火焰；2.傳統(tǒng)燃油火焰2圖3-18多火焰(Multiflam ?)燃燒器燃油火焰與傳統(tǒng)燃油火焰比較圖3-19多火焰(Multiflam ?)燃燒器燃燒頭示意圖.以數(shù)字化燃燒控制為基礎(chǔ)并結(jié)合變頻及氧量調(diào)節(jié)技術(shù)的電子聯(lián)動型燃燒管理模式

28、如圖3-20所示，以數(shù)字化燃燒控制為基礎(chǔ)的電子聯(lián)動方式與 傳統(tǒng)的機(jī)械聯(lián)動方式相比較，具有高精度、高可靠性和低成本的優(yōu)點。在這一系統(tǒng)中，燃料和空氣量的變化經(jīng)閉合總線 （CAN-Bus）由數(shù)字式燃 燒管理器進(jìn)行精確控制。同時，它還具有負(fù)荷比調(diào)控制、風(fēng)機(jī)變頻控制 及氧量調(diào)節(jié)模塊擴(kuò)展功能，并可通過數(shù)字接口同外圍樓宇自動化控制系 統(tǒng)對接，供系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視。圖3-20數(shù)字化電子聯(lián)動型燃燒管理系統(tǒng)示意圖a）負(fù)荷比例調(diào)節(jié)控制模塊負(fù)荷比例調(diào)節(jié)控制模塊能夠?qū)⑺璧脑O(shè)定值與外部反饋回來的實 際值進(jìn)行實時比較，并通過內(nèi)部自動計算來控制燃燒器的負(fù)荷變化。這樣，可以避免介質(zhì)狀態(tài)的大幅波動，盡可能地減少燃燒器的啟停次數(shù)，

29、 從而減少吹哨過程流失的能量，達(dá)到節(jié)省燃料的目的。b）風(fēng)機(jī)變頻控制模塊通過對燃燒器風(fēng)機(jī)的變頻控制，可以降低電耗，并在部分負(fù)荷時大大降 低燃燒器的運行噪音水平。對于大型燃燒器來說，由于在大部分時間里處于 部分負(fù)荷狀態(tài)運行，采用變頻控制技術(shù)節(jié)電效果顯著，見圖 3-21。圖3-21燃燒器負(fù)荷變化與電機(jī)功率變化關(guān)系c）氧量調(diào)節(jié)模塊氧量調(diào)節(jié)模塊通過對煙氣中氧含量的監(jiān)測，將信號及時反饋到燃燒 管理器，并由燃燒管理器發(fā)出指令來修正進(jìn)風(fēng)量， 從而達(dá)到在保證燃燒 充分的前提下，保持過量空氣系數(shù)處于低水平的目的。由于減少了過量空氣量，使得整個鍋爐系統(tǒng)的效率得以提升，達(dá)到節(jié)能（燃料量）的目 的。用油氣燃燒器的運行性

30、能燒器性能曲線（運行壓頭與負(fù)荷關(guān)系）-圖3 22威索燃燒器的運行壓頭與負(fù)荷關(guān)系曲線圖威索燃燒器的運行壓頭與負(fù)荷關(guān)系曲線圖如圖3-22所示重油燃燒器火焰長度與流量關(guān)系876543210 自/蛆平整M200400600S0010001200油流量kg/h6 4 218 6 420 u-(白)俎犧型X重油燃燒器火焰直徑與噴油量關(guān)系20040060030010001200燃燒器噴油量(kg/h)圖3 23重油燃燒器火焰 直徑及長度線圖I1.41.210.30.60.40.20輕油燃燒器火焰直徑與噴油量關(guān)系02004006008001000噴油量(M/h)1200圖3 24輕油燃燒器火焰直徑及長度線圖其他燃燒器的運行壓頭與負(fù)荷關(guān)系曲線可參考相關(guān)資料查取。 3.4.2燃燒器火焰長度與直徑1 ,重油燃燒器火焰直徑及長度線圖3-23及經(jīng)驗關(guān)系式A：重油燃燒器火焰長度:L=0.4938+0.