燃烧机与炉膛讲解

电力18讯：    一台性能良好的全自动油（气）燃烧机（Burner）装在一台锅炉上，是否仍具有同样良好的燃烧性能，很大程度上取决于两者的气体动力特性是否相匹配。只有良好的匹配才能发挥燃烧机性能，保证炉膛的稳定燃烧，达到预期的热能输出，获得锅炉的良好的热效率。


    1气体动力特性的匹配


    一台单体式全自动燃烧机象是一台火焰喷射器，把火焰喷进炉膛（燃烧室），在炉膛内实现完全燃烧并输出热量；燃烧机厂家对产品的燃烧完全度的测定是在特定的标准燃烧室内进行的。所以一般把标准实验的条件就作为燃烧机与锅炉的选用条件。这些条件归纳起来就是：

    (1)功率；


    (2)炉膛内的气流压力；


    (3)炉膛的空间大小和几何形状（直径与长度）。


    所谓气体动力特性匹配，也就是指满足这三个条件的程度。


    2功率

    燃烧机的功率是指充分燃烧时，其每小时能燃烧多少质量（公斤）或体积(m3/h，标准状态下）的燃料，同时也给出相应的热能输出（kw/h或kcal/h）。而锅炉标定的是蒸汽产量，同时也标出燃料消耗量，选用时两者必须匹配。


    3炉膛内气体压力

    在一台油（气）锅炉内，热气流从燃烧机开始，经过炉膛、热交换器、烟气收集器和排烟筒排至大气，组成一个流体热力过程。燃烧后产生的热气流，*其上游的压头在炉膛通道中流动，就象河里的水一样，*位差（落差、水头）往下游流动。由于炉膛的炉壁、通道、弯头、档板、峡口和烟筒对气体的流动都存在着阻力（称流阻），会造成压力损失．如果压头不能克服沿程的压力损失，流动就无法实现。所以炉膛里必须维持一定的烟气压力，对燃烧机而言称反压，对没有引风装置的锅炉，炉膛压力在考虑沿程压头损失后必须高于大气压力。

    反压的大小直接影响着燃烧机的出力，反压跟炉膛的大小、烟道的长短和几何形状有关。流阻大的锅炉要求燃烧机的压力要高，对一台特定的燃烧机，其压头有一最大值，对应最大风门，最大空气流量状态。进气节风门变化时，风量和压力也跟着变化，燃烧机的出力也跟着变化。风量小时压头小，风量大时压头高。对于一台特定的锅沪，进来的风量大时，流阻跟着变大、使炉膛的反压提高，炉膛的反压提高又抑止然烧机的出风量，所以，选用燃烧机时一定要了解其功率曲线，做到合理匹配。

    目前，燃烧机产品一般提供一条炉膛压力与然料消耗曲线，如图1。图上纵坐标为炉膛内压，横坐标为燃料消耗量。用户根据自己的功率和炉压，便可选择燃烧机及其工作点。



    4炉膛的大小和几何形状的影响

    对于锅炉而言，炉膛的空间大小，在设计时首先决定于炉膛的热负荷强度qv的选取，根据它可以初步确定炉膛的容积：




    其中：G―燃料消耗量,kg/h或m3/h



          Qdwy―应用基低位发热量,KJ/kg



          qv―炉膛热负荷强度,KJ/m3・h

    炉膛容积确定以后，还应确定其形状和尺寸，设计原则是充分利用炉膛的容积；尽量避免死角，要有一定深度、合理流向，保证有足够的反应时间，使燃料在炉膛内完全燃烧，换句话说，让燃烧机喷出的火苗在炉膛内有足够的停留时间，因为尽管油雾粒很小（<0.01mm），在喷出燃烧机之前已经混气点火并开始燃烧，但不够充分。若炉膛太浅，停留时间不够则会发生不完全燃烧，轻者排气CO超标，重则冒黑烟，功率达不到要求。因此，在决定炉膛深度时，应尽量符合火苗的长短，对于中心回燃式的还应加大出口处的直径，保证回流燃气所占的体积。

    炉膛的几何形状主要影响气流的流阻和辐射的均匀性。一台锅炉要经过反复的调试才能与燃烧机有良好的匹配。