燃?xì)夤こ?第9章--燃?xì)馊紵龖?yīng)用裝置

1、第九章第九章 燃?xì)馊紵龖?yīng)用裝置燃?xì)馊紵龖?yīng)用裝置 第九章第九章 燃?xì)馊紵龖?yīng)用裝置燃?xì)馊紵龖?yīng)用裝置 用來實(shí)現(xiàn)燃燒過程的裝置，統(tǒng)稱為燃燒裝用來實(shí)現(xiàn)燃燒過程的裝置，統(tǒng)稱為燃燒裝置。對(duì)于燃?xì)舛?，它的燃燒裝置主要是置。對(duì)于燃?xì)舛?，它的燃燒裝置主要是指燃?xì)馊紵?，在工業(yè)上又常稱為燃?xì)鉄溉細(xì)馊紵?，在工業(yè)上又常稱為燃?xì)鉄?。嘴?燃?xì)馊紵鞯念愋秃芏?，通常按其燃燒方燃?xì)馊紵鞯念愋秃芏?，通常按其燃燒方式的不同分為三類，即：擴(kuò)散式燃燒器、式的不同分為三類，即：擴(kuò)散式燃燒器、(部分預(yù)混部分預(yù)混)大氣式燃燒器和完全預(yù)混式燃燒大氣式燃燒器和完全預(yù)混式燃燒器。器。第一節(jié)第一節(jié) 擴(kuò)散式燃燒器擴(kuò)散式燃燒器 按照擴(kuò)散式

2、燃燒方法設(shè)計(jì)的燃燒器稱為擴(kuò)按照擴(kuò)散式燃燒方法設(shè)計(jì)的燃燒器稱為擴(kuò)散式燃燒器：擴(kuò)散式燃燒器的一次空氣系散式燃燒器：擴(kuò)散式燃燒器的一次空氣系數(shù)數(shù)ao，燃燒所需要的空氣全部在燃燒過，燃燒所需要的空氣全部在燃燒過程中供給。程中供給。 根據(jù)空氣供給方式的不同，擴(kuò)散式燃燒器根據(jù)空氣供給方式的不同，擴(kuò)散式燃燒器又可分為自然引風(fēng)式和強(qiáng)制鼓風(fēng)式兩種。又可分為自然引風(fēng)式和強(qiáng)制鼓風(fēng)式兩種。 第一節(jié)第一節(jié) 擴(kuò)散式燃燒器擴(kuò)散式燃燒器 一、自然引風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器一、自然引風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器 二、鼓風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器二、鼓風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器 一、自然引風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器一、自然引風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器 (一一)自然引風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器的構(gòu)造及工作原理自然

3、引風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器的構(gòu)造及工作原理 最簡(jiǎn)單的擴(kuò)散式燃燒器是在一根鋼管上鉆最簡(jiǎn)單的擴(kuò)散式燃燒器是在一根鋼管上鉆一排火孔而制成的一排火孔而制成的(如圖如圖9-1所示所示)。燃?xì)庠?。燃?xì)庠谝欢▔毫ο逻M(jìn)入管內(nèi)，經(jīng)火孔逸出后從周一定壓力下進(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，形成擴(kuò)散火焰。圍空氣中獲得氧氣而燃燒，形成擴(kuò)散火焰。 一、自然引風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器一、自然引風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器 (二二)自然引風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器的特點(diǎn)及自然引風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍 自然引風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方自然引風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便、具有燃燒穩(wěn)定、不會(huì)回火且點(diǎn)火容易便、具有燃燒穩(wěn)定、不會(huì)回火且點(diǎn)

4、火容易調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)。另外，還可利用低壓燃調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)。另外，還可利用低壓燃?xì)?，并且不需要鼓風(fēng)，無動(dòng)力消耗。氣，并且不需要鼓風(fēng)，無動(dòng)力消耗。 (二二)自然引風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器的特點(diǎn)及自然引風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍 但是，該種燃燒器燃燒熱強(qiáng)度低，火焰長(zhǎng)，但是，該種燃燒器燃燒熱強(qiáng)度低，火焰長(zhǎng)，需要較大的燃燒室。容易出現(xiàn)不完全燃燒需要較大的燃燒室。容易出現(xiàn)不完全燃燒現(xiàn)象，甚至冒黑煙。為使燃燒完全，必須現(xiàn)象，甚至冒黑煙。為使燃燒完全，必須供給較多的過?？諝?。由于過?？諝庀禂?shù)供給較多的過?？諝?。由于過?？諝庀禂?shù)較大，燃燒溫度低，排煙熱損失大。較大，燃燒溫度低，排煙熱損失大。(二二)自然引風(fēng)擴(kuò)

5、散式燃燒器的特點(diǎn)及自然引風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍 擴(kuò)散式燃燒根據(jù)燃?xì)饬鲃?dòng)狀態(tài)分為層流擴(kuò)擴(kuò)散式燃燒根據(jù)燃?xì)饬鲃?dòng)狀態(tài)分為層流擴(kuò)散燃燒和紊流擴(kuò)散燃燒兩種。其中層流擴(kuò)散燃燒和紊流擴(kuò)散燃燒兩種。其中層流擴(kuò)散式燃燒器一般不適用于天然氣和液化石散式燃燒器一般不適用于天然氣和液化石油氣。因?yàn)檫@兩種燃?xì)馊紵俣嚷?，容易油氣。因?yàn)檫@兩種燃?xì)馊紵俣嚷?，容易產(chǎn)生不完全燃燒和煙炱。產(chǎn)生不完全燃燒和煙炱。 (三三)自然引風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器的設(shè)計(jì)計(jì)自然引風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器的設(shè)計(jì)計(jì)算算 自然引風(fēng)式擴(kuò)散燃燒器的形式雖然很多，自然引風(fēng)式擴(kuò)散燃燒器的形式雖然很多，但其設(shè)計(jì)計(jì)算大同小異，均是以動(dòng)量定理、但其設(shè)計(jì)計(jì)算大同小異，

6、均是以動(dòng)量定理、連續(xù)性方程及火焰的穩(wěn)定性為基礎(chǔ)，目的連續(xù)性方程及火焰的穩(wěn)定性為基礎(chǔ)，目的是確定火孔直徑、數(shù)目、間距及燃燒器前是確定火孔直徑、數(shù)目、間距及燃燒器前燃?xì)馑枰膲毫?。燃?xì)馑枰膲毫Α?二、鼓風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器二、鼓風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器 (一一)鼓風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器的構(gòu)造及工作原理鼓風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器的構(gòu)造及工作原理 在鼓風(fēng)式燃燒器中燃?xì)馊紵枰娜吭诠娘L(fēng)式燃燒器中燃?xì)馊紵枰娜靠諝饩晒娘L(fēng)機(jī)一次供給空氣并不實(shí)現(xiàn)預(yù)空氣均由鼓風(fēng)機(jī)一次供給空氣并不實(shí)現(xiàn)預(yù)混，因此燃燒過程不屬于預(yù)混燃燒，而為混，因此燃燒過程不屬于預(yù)混燃燒，而為擴(kuò)散燃燒。擴(kuò)散燃燒。 (一一)鼓風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器的構(gòu)造及工作鼓風(fēng)擴(kuò)散式燃

7、燒器的構(gòu)造及工作原理原理 鼓風(fēng)式燃燒器的燃燒強(qiáng)度與火焰長(zhǎng)度均由鼓風(fēng)式燃燒器的燃燒強(qiáng)度與火焰長(zhǎng)度均由燃?xì)馀c空氣的混合速度決定。為了強(qiáng)化燃燃?xì)馀c空氣的混合速度決定。為了強(qiáng)化燃燒過程和縮短火焰長(zhǎng)度，常采用各種措施燒過程和縮短火焰長(zhǎng)度，常采用各種措施來加速燃?xì)馀c空氣的混合，例如，將燃?xì)鈦砑铀偃細(xì)馀c空氣的混合，例如，將燃?xì)夥殖珊芏嗉?xì)小流束射入空氣流中或采用空分成很多細(xì)小流束射入空氣流中或采用空氣旋流等。根據(jù)強(qiáng)化混合過程所采取的措氣旋流等。根據(jù)強(qiáng)化混合過程所采取的措施及工藝對(duì)火焰的要求，鼓風(fēng)式燃燒器可施及工藝對(duì)火焰的要求，鼓風(fēng)式燃燒器可以做成套管式、旋流式、平流式等各種式以做成套管式、旋流式、平流式等各種

8、式樣。樣。 (二二)鼓風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器的特點(diǎn)及應(yīng)用鼓風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍范圍 與自然引風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器相比，鼓風(fēng)式燃與自然引風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器相比，鼓風(fēng)式燃燒器燃燒熱強(qiáng)度大，火焰長(zhǎng)短可調(diào)節(jié)。與燒器燃燒熱強(qiáng)度大，火焰長(zhǎng)短可調(diào)節(jié)。與熱負(fù)荷相同的引射式燃燒器相比，其結(jié)構(gòu)熱負(fù)荷相同的引射式燃燒器相比，其結(jié)構(gòu)緊湊，體形輕巧，占地面積小。特別是當(dāng)緊湊，體形輕巧，占地面積小。特別是當(dāng)熱負(fù)荷較大時(shí)，此優(yōu)點(diǎn)更為突出。熱負(fù)荷較大時(shí)，此優(yōu)點(diǎn)更為突出。(二二)鼓風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器的特點(diǎn)及應(yīng)用鼓風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍范圍 另外，鼓風(fēng)式燃燒器要求燃?xì)鈮毫Φ?，熱另外，鼓風(fēng)式燃燒器要求燃?xì)鈮毫Φ停瑹嶝?fù)荷調(diào)節(jié)范圍大，能適

9、應(yīng)正壓爐膛，容易負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大，能適應(yīng)正壓爐膛，容易實(shí)現(xiàn)粉煤實(shí)現(xiàn)粉煤燃?xì)饣蛴腿細(xì)饣蛴腿細(xì)饴?lián)合燃燒。還燃?xì)饴?lián)合燃燒。還可以采用預(yù)熱空氣或燃?xì)?，預(yù)熱溫度甚至可以采用預(yù)熱空氣或燃?xì)?，預(yù)熱溫度甚至可接近燃?xì)庵饻囟?，因此可以極大地提可接近燃?xì)庵饻囟?，因此可以極大地提高燃燒溫度，這對(duì)高溫工業(yè)爐來說是非常高燃燒溫度，這對(duì)高溫工業(yè)爐來說是非常必要的。必要的。(二二)鼓風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器的特點(diǎn)及應(yīng)用鼓風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍范圍 鼓風(fēng)式燃燒器需要鼓風(fēng)，耗費(fèi)電能。燃燒鼓風(fēng)式燃燒器需要鼓風(fēng)，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，室容積熱強(qiáng)度通常比完全預(yù)混燃燒器小，火焰較長(zhǎng)，因此需要較大的燃燒室容積

10、?；鹧孑^長(zhǎng)，因此需要較大的燃燒室容積。 另外，鼓風(fēng)式燃燒器本身不具備燃?xì)馀c空另外，鼓風(fēng)式燃燒器本身不具備燃?xì)馀c空氣成比例變化的自動(dòng)調(diào)節(jié)特性，需配置自氣成比例變化的自動(dòng)調(diào)節(jié)特性，需配置自動(dòng)比例調(diào)節(jié)裝置。動(dòng)比例調(diào)節(jié)裝置。 鼓風(fēng)式燃燒器主要用于各種工業(yè)爐及鍋爐鼓風(fēng)式燃燒器主要用于各種工業(yè)爐及鍋爐中。中。 (三三)鼓風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器的設(shè)計(jì)計(jì)算鼓風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器的設(shè)計(jì)計(jì)算 鼓風(fēng)式燃燒器的種類很多，其計(jì)算方法也鼓風(fēng)式燃燒器的種類很多，其計(jì)算方法也略有差異。但是，設(shè)計(jì)任何一種鼓風(fēng)式燃略有差異。但是，設(shè)計(jì)任何一種鼓風(fēng)式燃燒器都必須充分考慮到，要使空氣、燃?xì)鉄鞫急仨毘浞挚紤]到，要使空氣、燃?xì)鈨晒蓺饬髟谟邢薜目臻g內(nèi)

11、充分混合。兩股氣流在有限的空間內(nèi)充分混合。 第二節(jié)第二節(jié) 大氣式燃燒器大氣式燃燒器 按照部分預(yù)混燃燒方法設(shè)計(jì)的燃燒器稱為按照部分預(yù)混燃燒方法設(shè)計(jì)的燃燒器稱為大氣式燃燒器，其一次空氣系數(shù)大氣式燃燒器，其一次空氣系數(shù)0a1)，并使燃?xì)馀c空氣充分混合，再經(jīng)燃燒器火并使燃?xì)馀c空氣充分混合，再經(jīng)燃燒器火孔噴出進(jìn)行燃燒?？讎姵鲞M(jìn)行燃燒。第三節(jié)第三節(jié) 完全預(yù)混式燃燒器完全預(yù)混式燃燒器 由于預(yù)先混合均勻，所以完全預(yù)混式燃燒由于預(yù)先混合均勻，所以完全預(yù)混式燃燒能在較小的過?？諝庀禂?shù)下能在較小的過?？諝庀禂?shù)下(通常通常a=1.05-1.10)實(shí)現(xiàn)完全燃燒，因此燃燒溫度可以很實(shí)現(xiàn)完全燃燒，因此燃燒溫度可以很高。高。

12、 一、完全預(yù)混式燃燒器的構(gòu)造及工一、完全預(yù)混式燃燒器的構(gòu)造及工作原理作原理 完全預(yù)混式燃燒器由混合裝置及頭部?jī)刹客耆A(yù)混式燃燒器由混合裝置及頭部?jī)刹糠纸M成。根據(jù)燃燒器頭部結(jié)構(gòu)的不同，完分組成。根據(jù)燃燒器頭部結(jié)構(gòu)的不同，完全預(yù)混式燃燒器可為分三種：全預(yù)混式燃燒器可為分三種：有火道頭有火道頭部結(jié)構(gòu)；部結(jié)構(gòu)；無火道頭部結(jié)構(gòu)；無火道頭部結(jié)構(gòu)；用金屬網(wǎng)用金屬網(wǎng)或陶瓷板穩(wěn)焰器做成的頭部結(jié)構(gòu)?；蛱沾砂宸€(wěn)焰器做成的頭部結(jié)構(gòu)。 一、完全預(yù)混式燃燒器的構(gòu)造及工一、完全預(yù)混式燃燒器的構(gòu)造及工作原理作原理 完全預(yù)混式燃燒火焰?zhèn)鞑ニ俣群芸?，火焰完全預(yù)混式燃燒火焰?zhèn)鞑ニ俣群芸?，火焰穩(wěn)定性較差，很容易發(fā)生回火。穩(wěn)定性較差，

13、很容易發(fā)生回火。 為了防止回火，必須盡可能使氣流的速度為了防止回火，必須盡可能使氣流的速度場(chǎng)均勻以保證在最低負(fù)荷下各點(diǎn)的氣流場(chǎng)均勻以保證在最低負(fù)荷下各點(diǎn)的氣流速度都大于火焰?zhèn)鞑ニ俣?。速度都大于火焰?zhèn)鞑ニ俣取Ｒ?、完全預(yù)混式燃燒器的構(gòu)造及工一、完全預(yù)混式燃燒器的構(gòu)造及工作原理作原理 采用小火孔增大火孔壁對(duì)火焰的散熱，從采用小火孔增大火孔壁對(duì)火焰的散熱，從而降低火焰?zhèn)鞑ニ俣?，是防止回火發(fā)生的而降低火焰?zhèn)鞑ニ俣?，是防止回火發(fā)生的有效措施。小火孔燃燒器在熱負(fù)荷不是很有效措施。小火孔燃燒器在熱負(fù)荷不是很大的民用燃具上有著廣泛的應(yīng)用。大的民用燃具上有著廣泛的應(yīng)用。 在工業(yè)上用水冷卻的方式來加強(qiáng)對(duì)火焰的在工業(yè)

14、上用水冷卻的方式來加強(qiáng)對(duì)火焰的散熱。散熱。一、完全預(yù)混式燃燒器的構(gòu)造及工一、完全預(yù)混式燃燒器的構(gòu)造及工作原理作原理 完全預(yù)混式燃燒，由于在燃燒前預(yù)混了大完全預(yù)混式燃燒，由于在燃燒前預(yù)混了大量空氣，使預(yù)混氣流出口速度大大提高。量空氣，使預(yù)混氣流出口速度大大提高。當(dāng)負(fù)荷較大時(shí)，也有出現(xiàn)脫火的可能。工當(dāng)負(fù)荷較大時(shí)，也有出現(xiàn)脫火的可能。工業(yè)上的完全預(yù)混式燃燒器，常常用一個(gè)緊業(yè)上的完全預(yù)混式燃燒器，常常用一個(gè)緊接著的火道來穩(wěn)焰。接著的火道來穩(wěn)焰。一、完全預(yù)混式燃燒器的構(gòu)造及工一、完全預(yù)混式燃燒器的構(gòu)造及工作原理作原理 混合均勻的燃?xì)饣旌暇鶆虻娜細(xì)饪諝饣旌衔锝?jīng)火孔進(jìn)入空氣混合物經(jīng)火孔進(jìn)入火道時(shí)，由于流通截

15、面突然擴(kuò)大，在火道火道時(shí)，由于流通截面突然擴(kuò)大，在火道入口處形成了高溫?zé)煔饣亓鲄^(qū)?；亓鳠煔馊肟谔幮纬闪烁邷?zé)煔饣亓鲄^(qū)?；亓鳠煔獠粌H將混合物加熱，同時(shí)也是一個(gè)穩(wěn)定的不僅將混合物加熱，同時(shí)也是一個(gè)穩(wěn)定的點(diǎn)火源。點(diǎn)火源。 火道由耐火材料做成，近似于一個(gè)絕熱的火道由耐火材料做成，近似于一個(gè)絕熱的燃燒室，可燃?xì)怏w在此燃燒可以達(dá)到很高燃燒室，可燃?xì)怏w在此燃燒可以達(dá)到很高的燃燒溫度。高溫回流煙氣和赤熱的火道的燃燒溫度。高溫回流煙氣和赤熱的火道壁面都起到了很好的穩(wěn)焰作用。壁面都起到了很好的穩(wěn)焰作用。 二、完全預(yù)混式燃燒器的特點(diǎn)及應(yīng)二、完全預(yù)混式燃燒器的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍用范圍 完全預(yù)混式燃燒器火焰短、燃燒熱強(qiáng)度大

16、，完全預(yù)混式燃燒器火焰短、燃燒熱強(qiáng)度大，因而可縮小燃燒室體積；燃燒溫度高，容因而可縮小燃燒室體積；燃燒溫度高，容易滿足高溫工藝要求。易滿足高溫工藝要求。 過?？諝馍龠^?？諝馍?a=1.051.10)，用于工業(yè)爐直接，用于工業(yè)爐直接加熱工件，不會(huì)引起工件過分氧化。加熱工件，不會(huì)引起工件過分氧化。二、完全預(yù)混式燃燒器的特點(diǎn)及應(yīng)二、完全預(yù)混式燃燒器的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍用范圍 設(shè)有火道，容易燃燒低熱值燃?xì)?。完全預(yù)設(shè)有火道，容易燃燒低熱值燃?xì)?。完全預(yù)混式燃燒器燃燒完全，節(jié)約能源?；焓饺紵魅紵耆?jié)約能源。 另外，可以采用引射器引射空氣，不需鼓另外，可以采用引射器引射空氣，不需鼓風(fēng)，節(jié)省動(dòng)力。風(fēng)，節(jié)省動(dòng)力。二、完全預(yù)混式燃燒器的特點(diǎn)及應(yīng)二、完全預(yù)混式燃燒器的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍用范圍 完全預(yù)混式燃燒器火焰穩(wěn)定性差，尤其是完全預(yù)混式燃燒器火焰穩(wěn)定性差，尤其是發(fā)生回火的可能性大，因此調(diào)節(jié)范圍較小。發(fā)生回火的可能性大，因此調(diào)節(jié)范圍較小。 為保證燃燒穩(wěn)定，要求燃?xì)鉄嶂导懊芏纫獮楸ＷC燃燒穩(wěn)定，要求燃?xì)鉄嶂导懊芏纫€(wěn)定。為防止回火，頭部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜和穩(wěn)定。為防止回火，頭部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜和笨重。笨重。二、完全預(yù)混式燃燒器的特點(diǎn)及應(yīng)二、