燃气燃烧技术及设备_Chap6.doc

第六章 扩散式燃烧器 第一节 燃烧器的分类与技术要求 一、燃烧器的分类 (一) 按一次空气系数分类 。 2. 大气式燃烧器 燃气和一部分空气预先混合，。 3. 完全预混式燃烧器 燃气和空气完全预混，。 (二) 按空气的供给方法分类 (三) 按燃气压力分类 105Pa之间。 更高压力的燃烧器目前尚未使用。 第二节 自然引风式扩散燃烧器 按照扩散式燃烧方法设计的燃烧器称为扩散式燃烧器。扩散式燃烧器的一次空气系数，燃烧所需要的空气在燃烧过程中供给。 一、自然引风式扩散燃烧器的构造及工作原理 (三) 冲焰式扩散燃烧器 (四) 炉床式扩散燃烧器 二、自然引风式扩散燃烧器的火孔热强度 (一) 炼焦煤气 (一)管式扩散燃烧器的计算 (6-1) 式中 ——火孔出口速度(Nm/s)； ——火孔热强度(kW/mm2)； ——燃气低热值(kJ/Nm3) (6-2) 式中 ——火孔总面积(mm2)； ——燃烧器热负荷(kW)。 (6-3) (6-4) (6-5) 式中 ——头部所需压力(Pa)； ——火孔流量系数，与火孔的结构特性有关。在管子上直接打孔时，=0.65~0.70。在管子上直接钻直径较小的孔时(=1~1.5mm)，当=0.75，=0.77；当=1.5，=0.85(—火孔深度)。对于管嘴，当=2~4时，=0.75~0.82，对于直径小、孔深浅的火孔，取较小值； ——火孔出口速度(Nm/s)； ——燃气密度(kg/Nm3)； ——火孔前燃气温度(K)； ——炉膛压力(Pa)，当炉膛为负压时，取负值。 (二)炉床式扩散燃烧器的计算 (6-6) 式中 ——燃气分配管截面积(mm2)； ——分配管内燃气的流速(m/s)，一般取15~20m/s； ——一个燃烧器的燃气耗量(Nm3/h) 。 (6-7) 式中 ——空气流经火道最小截面的速度(m/s)； ——炉膛负压(Pa)； ——空气密度(kg/Nm3)； ——流量系数，一般取=0.7。 (6-8) 式中 ——火道宽度(m)； ——过剩空气系数； ——燃气分配管长度(m)； ——空气温度(K)； ——燃气分配管外径(m)。 (6-9) 式中 ——燃气低热值(kJ/Nm3)； ——长度热强度(kW/m)，对小型采暖锅炉， =230~460kW/m， 对燃烧室高度小于3.0m的小型工业锅炉， =1150~1750kW/m， 对燃烧室高度大于3.0m的中型工业锅炉， = 2300~3560kW/m， (6-10) 或 (6-11) 式中——火孔直径(mm)； ——系数，按图3-10查得； ——燃气射流与空气流的交角； ——火孔出口的燃气流速(m/s)； ——燃气密度(kg/m3)。 (6-12) (6-13) 火孔数目为： (6-14) (6-15) (6-16) 式中 ——燃气所需要的压力(Pa)； ——火孔流量系数，按式(6-5)取用； ——从燃气阀门到火孔的总阻力系数，通常取=2.5； ——总的火孔截面积(mm2)； ——燃气分配管截面积(mm2)； ——火孔出口速度(m/s)。 第三节 鼓风式扩散燃烧器 一、鼓风式燃烧器的构造和工作原理 (一)套管式燃烧器 (二)旋流式燃烧器 (一)蜗壳式燃烧器(图6-17)的设计计算方法： (6-17) 式中 ——空气通道面积(m2)； ——燃烧器热负荷(kW)； ——喷头热强度，通常=(35~40)103(kW/m2)。 =0.35时天然气蜗壳燃烧器的火焰近似长度 表6-1 燃气流量Lg (m3/h) 喷头直径Dp (mm) 喷头热强度qp×103 (kW/mm2) 火焰长度(m) 200 250 39 2.3 2.1 300 300 39 2.7 2.5 400 360 39 3.3 3.0 500 400 40 3.6 3.3