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    燃燒器與爐膛的關系和知識講解

    2014-02-19 23:03:09
         一臺性能良好的全自動油(氣)燃燒機(Burner)裝在一臺鍋爐上,是否仍具有同樣良好的燃燒性能,很大程度上取決于兩者的氣體動力特性是否相匹配。只有良好的匹配才能發揮燃燒機性能,保證爐膛的穩定燃燒,達到預期的熱能輸出,獲得鍋爐的良好的熱效率。

        1氣體動力特性的匹配

        一臺單體式全自動燃燒機象是一臺火焰噴射器,把火焰噴進爐膛(燃燒室),在爐膛內實現完全燃燒并輸出熱量;燃燒機廠家對產品的燃燒完全度的測定是在特定的標準燃燒室內進行的。所以一般把標準實驗的條件就作為燃燒機與鍋爐的選用條件。這些條件歸納起來就是:

        (1)功率;

        (2)爐膛內的氣流壓力;

        (3)爐膛的空間大小和幾何形狀(直徑與長度)。

        所謂氣體動力特性匹配,也就是指滿足這三個條件的程度。

        2功率

        燃燒機的功率是指充分燃燒時,其每小時能燃燒多少質量(公斤)或體積(m3/h,標準狀態下)的燃料,同時也給出相應的熱能輸出(kw/h或kcal/h)。而鍋爐標定的是蒸汽產量,同時也標出燃料消耗量,選用時兩者必須匹配。

        3爐膛內氣體壓力

    在一臺油(氣)鍋爐內,熱氣流從燃燒機開始,經過爐膛、熱交換器、煙氣收集器和排煙筒排至大氣,組成一個流體熱力過程。燃燒后產生的熱氣流,*其上游的壓頭在爐膛通道中流動,就象河里的水一樣,*位差(落差、水頭)往下游流動。由于爐膛的爐壁、通道、彎頭、檔板、峽口和煙筒對氣體的流動都存在著阻力(稱流阻),會造成壓力損失.如果壓頭不能克服沿程的壓力損失,流動就無法實現。所以爐膛里必須維持一定的煙氣壓力,對燃燒機而言稱反壓,對沒有引風裝置的鍋爐,爐膛壓力在考慮沿程壓頭損失后必須高于大氣壓力。

    反壓的大小直接影響著燃燒機的出力,反壓跟爐膛的大小、煙道的長短和幾何形狀有關。流阻大的鍋爐要求燃燒機的壓力要高,對一臺特定的燃燒機,其壓頭有一比較大值,對應比較大風門,比較大空氣流量狀態。進氣節風門變化時,風量和壓力也跟著變化,燃燒機的出力也跟著變化。風量小時壓頭小,風量大時壓頭高。對于一臺特定的鍋滬,進來的風量大時,流阻跟著變大、使爐膛的反壓提高,爐膛的反壓提高又抑止然燒機的出風量,所以,選用燃燒機時一定要了解其功率曲線,做到合理匹配。

    目前,燃燒機產品一般提供一條爐膛壓力與然料消耗曲線,如圖1。圖上縱坐標為爐膛內壓,橫坐標為燃料消耗量。用戶根據自己的功率和爐壓,便可選擇燃燒機及其工作點。

    圖一:燃燒機功率曲線

    4爐膛的大小和幾何形狀的影響

    對于鍋爐而言,爐膛的空間大小,在設計時高先決定于爐膛的熱負荷強度qv的選取,根據它可以初步確定爐膛的容積:

    爐膛容積計算公式

    其中:G—燃料消耗量,kg/h或m3/h

              Qdwy—應用基低位發熱量,KJ/kg

              qv—爐膛熱負荷強度,KJ/m3·h

    爐膛容積確定以后,還應確定其形狀和尺寸,設計原則是充分利用爐膛的容積;盡量避免死角,要有一定深度、合理流向,保證有足夠的反應時間,使燃料在爐膛內完全燃燒,換句話說,讓燃燒機噴出的火苗在爐膛內有足夠的停留時間,因為盡管油霧粒很?。?lt;0.01mm),在噴出燃燒機之前已經混氣點火并開始燃燒,但不夠充分。若爐膛太淺,停留時間不夠則會發生不完全燃燒,輕者排氣CO超標,重則冒黑煙,功率達不到要求。因此,在決定爐膛深度時,應盡量符合火苗的長短,對于中心回燃式的還應加大出口處的直徑,保證回流燃氣所占的體積。

    爐膛的幾何形狀主要影響氣流的流阻和輻射的均勻性。一臺鍋爐要經過反復的調試才能與燃燒機有良好的匹配。

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