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燃烧器

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  • 发布日期:2019/04/25
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燃烧器


燃烧器

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。


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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