大气式燃烧器设计之考虑因素.pdfVIP

“公元杯”第九届地暖高峰论坛“万和杯”第五届壁挂炉高峰论坛论文集 大气式燃烧器设计之考虑因素 麦永德 (广东万和新电气股份有限公司) 摘要本文主要介绍了大气式燃烧器的现状及设计时需要考虑的几方面，寻求减少烟气对环境污 染的途径，达到减排节能的目的。 一前言 在过去的几十年，我国经济的高速发展取得了举世瞩目的成就。但与此同时，我们赖以生存的 地球却受到前所未有的破坏。接二连三的自然灾害逼使人们将保护环境提到了重要的议事日程。作 为从事燃气燃烧工作的一员，我们在开发燃气具的时候也就有必要将燃烧废气降低到最低限度为己 任。 二燃烧技术现状 燃气在燃烧过程中产生的有害气体主要是coz、No和N0x。随着人们对燃烧技术的深入了解和研究， 已经出现了多种燃烧方式，如大气式燃烧、分段燃烧、烟气再循环燃烧、浓淡燃烧、以及全预混燃 烧等更先进的燃烧方法。其中，大气式燃烧的燃烧器由于其具有燃烧工况易于调节(借助改变一次 空气量)、燃烧较充分、温度较高、结构简单、制作方便等优点，在燃烧器具领域得到了广泛的应 用。 三大气式燃烧器的结构原理与优缺点 图一所示为大气式燃烧器的结构简图，它大致分为收缩段、混合段、扩压段等几部份。 、 ＼二煳 图一 如图示燃气喷射张角Q取值为25。～29。，喷嘴到收缩段的距离为喉口直径的2～2．5倍。 其工作过程是：燃气从喷嘴高速喷出后，引射四周的静止空气(一次空气)一起进入引射器， 在引射器内燃气与引射进入的空气实现完全混合，并经减速扩压后进入燃烧器头部，燃气与空气的 混合气从头部火孔流出被点燃。在燃烧过程中，燃烧器周围的空气(二次空气)不断补充，以保证 燃气充分燃烧。 1只9 “公元杯”第九届地暖高峰论坛“万和杯”第五届壁挂炉高峰论坛论文集 优点是： A)燃气与空气的配比无需调节(在燃烧器设计时已经确定)，操作简单。 B)燃烧充分、火焰温度高。 c)～次空气的供给是靠燃气射流卷吸四周空气，不需要外部动力，因而结构简单，制作方便。 D)当引射器结构确定后，在一定的燃气负荷变化(阀后压)范围内，引射器具有自动调节功 能。它随着燃烧压力的升高或降低，引射的空气量也随之增大或减少，并保持混合比例不变。 缺点是： 当燃烧器设计不当时会出现回火或脱火等现象。这点在设计燃烧器时要注意。图中B区域为阻力 较大的区域。阻力越大，一次空气系数a1越小。喷嘴中心下移或向下倾斜有利于a1增大。 四燃烧器特性与燃气特性匹配问题 1)燃烧器特性 我们在设计燃烧器时都要注意，每一种燃烧器都对应着一个燃烧特性曲线图。如图二。 磐镪瞌 圈二 图中的X号为燃气的特性标称值。 从图中可以看出，对于一个燃烧器，适用它的燃气参数只有落在三角区中间的燃烧器才可以正 常燃烧。而且，燃气的参数标称值与燃烧器的特性标称值点相重合时为最好：此外，这个三角区域 越大，燃烧器对燃气的要求越低，燃烧越稳定，这种燃烧器就越好。如图三所示。 黼 穗fj9|嶙籼嘲撩 2)燃气特性 我们都知道，燃气越稳定，燃烧越好，也就是说燃气热值压力波动越小，燃烧越稳定。图四的 圆代表燃气压力热值的波动范围。 (实际不一定是个圆，圆越小越好。燃气的波动范围必须落在燃 190 “公元杯”第九届地暖高峰论坛“万和杯”第五届壁挂炉高峰论坛论文集 烧器特性三角区之内燃烧才能稳定进行，否则，燃烧将无法进行或会出事故。而且燃气的参数应与 燃烧器的特性标称点相重合。