油气燃烧器主要结构型式及运行性能.pdf
油气燃烧器主要结构型式及运行性能 油气燃烧器是一种将油气燃料和空气按规定的比例、速度和混合方式送入炉 膛进行及时着火和高效、清洁燃烧的装置。这种装置一般设有自动点火、火焰监 视和自动调节装置的全自动燃烧器。 目前我国工业炉窑领域采用的油气燃烧器绝 大多数都是这种属于全自动燃烧器。 油气燃烧器是油气工业炉窑最重要的关键设备。按燃用的燃料可分为油燃烧 器和燃气燃烧器;也有具备燃用两种不同燃料(燃油及燃气或两种不同的燃气) 功能的双燃料燃烧器,如油气两用燃烧器等。 油燃烧器主要由油喷嘴(雾化器)和调风器等组成;燃气燃烧器则主要由燃 气喷管或喷孔及调风器组成。 3.13.13.1 3.1 燃烧器的基本要求燃烧器的基本要求[35] [35][35] [35] 为适应炉内燃烧过程的需要,确保锅炉等设备安全可靠、高效经济和低污染 排放下运行,燃烧器应具有下列主要技术性能 (1)高的燃烧效率 为确保运行高的燃烧效率,对于燃油燃烧器要求在一定的运行调节范围 内,具有良好的雾化性能即燃料油经雾化后的油滴群中油滴粒度细而均匀, 雾化角适当,油雾沿圆周的流量密度分布与配风一致,油雾与空气的混合良好 等。 对于燃气燃烧器在额定燃气压力下, 应能通过额定燃气量并将其充分燃烧, 以满足锅炉额定热负荷的生产。 (2)合理地配风,保证燃料燃烧稳定、完全。 在雾化炬的根部应及时地供给适量空气,防止油气因高温缺氧而热解为碳 黑;在燃烧气流出口处应形成一个大小适中,位置恰当的回流区,使燃料与空 气处于较高的温度场中,以保证着火迅速及稳定;在燃烧的中后期要使空气与 油雾混合迅速均匀,确保燃烧完全,并使燃烧烟气中生成的有害物质CO、NOx 等越少越好。 (3)燃烧火焰形状及长度应与炉膛相适应,火焰充满度好,火焰温度与黑度 都应符合炉窑的要求。不应使火焰冲刷炉墙、炉底及出口窗处的对流受热面。 (4)调节性能好。燃烧器应能适应炉窑负荷的调节需要,即在炉窑最低负荷 至最高负荷之间,燃烧器都能稳定工作,不发生回火和脱火。 (5)喷嘴在雾化时所消耗的能量越少越好。 (6)调风装置的阻力小,运行噪声小。 (7)点火和运行调节等操作方便,安全可靠。 (8)结构简单、紧凑,运行可靠,自动化程度高,维修方便。 油气锅炉及炉窑燃烧工况的好坏,主要取决于燃烧器的运行性能。油燃烧器 雾化质量不好或配风不合理将会造成以下不良影响 (1)燃烧不完全,污染锅炉尾部受热面,排烟温度上升,甚至造成二次燃烧。 (2)可燃气体未完全燃烧热损失增加。 (3)可燃固体未完全燃烧热损失增加。 (4)油燃烧器出口或炉膛中结焦。 (5)出现熄火、打炮甚至炉膛爆炸等事故。 3.23.23.2 3.2 燃烧器主要结构型式燃烧器主要结构型式[35-39] [35-39][35-39] [35-39] 3.2.13.2.13.2.1 3.2.1 燃油燃烧器燃油燃烧器 燃油燃烧器按油雾化器(或称油喷嘴)的型式分类如下 有时将转杯雾化器称为组合 式雾化器,它是机械雾化与介质雾化的组合型式。 各种常用燃油雾化喷嘴的特性见表3-1。 1.油简单压力雾化喷嘴 简单压力雾化喷嘴的进油压力一般为25MPa,运行过程中的喷油量是通过改 变进油压力来调节的,但进油压力降低会使雾化质量变差,因此负荷调节范围受 到限制,这种喷嘴的最大负荷调节比为12。 图3-1为切向槽式简单压力雾化喷嘴,主要由雾化片、旋流片、分流片构成。 由油管送来的具有一定压力的燃油,先经过分流上的几个进油孔汇 合到环形槽 中, 图 3-1 切向槽式简单压力雾化喷嘴 1-雾化片 2旋流片 3分流片 表 3-1常用燃油雾化喷嘴特性比较表 类别 特性 压力雾化式转杯雾化式蒸汽雾化式低压空气雾化式 雾化原理高压油通过切向槽和 旋流室时产生强烈旋 转,再经喷孔雾化. 油随高速旋转的杯旋 转,在离心力作用下雾 化,空气介质作二次雾 化. 利用高速蒸汽射流 冲击油流, 使油雾化 利用喷射的空气射 流使油雾化 注目前大多数燃油锅炉采用机械雾化、低压空气雾化、蒸汽雾化和转杯雾化。 雾化细度油粒粒径为 20- 250m,粗细不均匀, 低负荷时油粒变粗 油粒粒径为 100200m, 粗细均匀, 低负荷时油粒变细 油粒粒径小于 100m,细而均匀, 低负荷时油粒变化 不大 油粒粒径小于 100m,细而均匀, 低负荷时油粒变化 不大 雾化角70120508015452540 适用油种可用于各种油品粘度 1127mm2/s 可用于各种油品粘度 1142mm2/s 用于油品粘度 5672mm2/s 不宜用于残渣粘度 35mm2/s 燃烧特性火炬形状随负荷变化, 火焰短粗 火炬形状不随负荷变 化,易于控制 火炬形状容易控制, 火焰狭长 火炬形状容易控制, 火焰较短 调节比简单压力式 12 回油压力式 14 16181611015 出力1003500kg/h15000kg/h3000kg/h 以下1000kg/h 以下 进口油压2-5Mpa 需用高压油 泵 不用油泵或用低压油 泵 不用油泵或用低压 油泵 不用油泵或用低压 油泵 结构特点雾化片制造维修要求 高,易堵塞,运行噪声 较小 旋转部件制造要求高, 无堵塞,运行噪声较小 结构简单,无堵塞, 运行噪声大 结构简单,无堵塞, 运行有噪声 雾化介质参数-转速 30005000r/min蒸汽压力 0. 31.2MPa 低压 310kPa 雾化剂耗量--0.30.6kg/kg汽/油理论空气量的 75100 适用范围用于小型或前墙以及 两侧墙布置的大型锅 炉,可用于正压或微正 压锅炉 用于小型或前墙以及 两侧墙布置的大型锅 炉,不宜用于正压或微 正压锅炉 用于小型或四角布 置的大型锅炉, 可用 于正压或微正压锅 炉 只用于小型锅炉不 宜用于正压或微正 压锅炉 再进入旋流片上的切向槽,获 得很高的速度后,以切向流入 旋流片中心的旋流室,燃油在 旋流室中产生强烈的旋转 詈 蟠游砘 系呐缈谂绯觯 ⒃ 诶胄牧ψ饔孟卵杆俦环鬯槌尚 矶嘞感〉挠土# 毙纬梢桓 隹招牡脑沧缎挝砘 妗SPAN langEN-US 2. 回油式压力雾化喷嘴 回油式压力雾化喷嘴如图3-2所 示,其结构原理与简单压力雾化喷嘴基本相同。它们的不同点 图3-2回油式压力雾化喷嘴 1--螺母 2雾化片 3旋流片 4分油 嘴 5喷嘴座 6进油管 7回油管 在于回油式压力雾化喷嘴的旋 流室前后各有一个通道,一个 是通向喷孔, 将燃油喷向炉膛, 另一个则是通向回油管,让燃油流回流到储油罐。因此,回油式压力雾化喷 嘴可以理解为是由二个简单压力雾化喷嘴对叠而成。在油喷嘴工作时,进入 油喷嘴的油被分成喷油和回油两部分。理论和试验表明,当进油压力保持不 变时,总的进油量变化不大。因此只要改变回油量,喷油量就自行改变。回 油式压力雾化喷嘴也正是利用这个特性来调节负荷的。显然,当回油量增大 时,喷油量相应减少,反之亦然。同时,因这时进油量基本上稳定不变,油 在旋流室中的旋转强度也就能保持,雾化质量 就始终能得保证。这种喷嘴的负荷 图3-3转杯式喷嘴1 空心轴2 旋杯3 次风导流片4次风机叶轮 5电动机 6传动轮 7轴承Ⅰ次风 Ⅱ二次风 调节比可达14。 3. 转杯式喷嘴 转杯式喷嘴如图3-3所示,它的旋转部分是由高速(30006000r/min)的 转 杯和通油的空心轴组成。轴上还有一次风机叶轮,后者在高速旋转下能产生 较高压力的一次风(2.57.5kPa)。转杯是一个耐热空心圆锥体,燃油从油 管引至转杯的根部,随着转杯的旋转运动沿杯壁向外流到杯的边缘,在离心 力的作用下飞出,高速的一次风(40100m/s)则帮助把油雾化得更细。一 次风通过导流片后作旋转运动,旋流方向与燃油的旋转方向相反,这样能得 到更好的雾化效果。 转杯式喷嘴由于不存在喷孔堵塞和磨损问题,因而对油的杂质不敏感, 油粘度也允许高一些。这种喷嘴在低负荷时不降低雾化质量,甚至会因油膜 减薄而改善雾化细度,因此调节比最高,可达18。转杯式喷嘴雾化油粒较 粗,但油粒大小和分布比较均匀,雾化角较大,火焰短宽,进油压力低,易 于控制。其最大缺点是由于它具有一套高速旋转机构,结构复杂,对材料、 制造和运行的要求较高。 4. 高压介质雾化喷嘴 高压介质雾化喷嘴利用高速喷射的介质(0.31.2MP a 的蒸汽或 0.30.6Mpa 的空气)冲击油流,并将其吹散而使之雾化。该型喷嘴可分为 内混式(图3-4)和外混式(图3-5)两种,这种喷嘴结构简单运行可靠,雾 化质量好而且稳定,火焰细长(2.57m),调节比很大,可达15,对油 种的适应性好。但耗汽量大,有噪音。 图3-4内混式蒸汽雾化喷嘴 图 3-5外混式蒸汽雾化喷嘴 图 3-6 低压空气雾化喷嘴 低压空气雾化喷嘴如图3-6所示。燃 油在较低压力下从喷嘴中喷出,利用速 度较高的空气从油的四周喷入,将油雾 化。所需风压约为2.07.0kPa,这种喷嘴 的出力较小,一般用于喷油量在100kg/h 以下。它的雾化质量较好,能使空气部分或全部参加雾化,火焰较短,油量 调节比大,在15以上,对油质要求不高,从轻油到重油都可燃烧,能量消 低,系统简单,适合用于小型锅炉。 3.2.2燃气燃烧器 1. 燃气燃烧器的分类 燃气燃烧器的类型很多,分类方法也各不相同,要用一种分类方法来全 面反映燃烧器的特性是比较困难的。现介绍几种常用的分类方法 1 按燃烧方法分类 1 扩散式燃烧器燃烧所需的空气不预先与燃气混合,一次空气系数 10; 2 大气式燃烧器燃烧所需的部分空气预先与燃气混合,一次空气系数 10.2~0.8; 3 完全预混式燃烧器燃烧所需的全部空气预先与燃气充分混合,其一次 风系数 11.051.10 。 2 按空气的供给方法分类 1 引射式燃烧器空气被燃气射流吸人或燃气被空气射流吸入; 2 自然供风燃烧器靠炉膛中的负压将空气吸入组织燃烧; 3 鼓风式燃烧器用鼓风设备将空气送人炉内组织燃烧。 3 按燃料分类 1 纯燃气燃烧器仅限于燃用燃气 2 燃气-燃油联合燃烧器可同时或单独燃用燃气或燃油 3 燃气-煤粉联合燃烧器可同时或单独燃用燃气或煤粉 4 按特殊功能分类 1 浸没式燃烧器 2 高速燃烧器 3 脉冲燃烧器 4 低NOx燃烧器 2. 燃气燃烧器的技术要求 不同装置、不同工艺对燃气燃烧器有不同的要求。在燃气锅炉中,对燃 烧器的技术要求主要有以下几个方面 1在额定燃气压力下,燃烧器能达到额定出力; 2火焰的形状与尺寸应和炉膛结构尺寸相匹配,应有良好的火焰充满度; 3具有良好的调节特性,在锅炉最低负荷至最高负荷运行时,燃烧工况应稳 定, 即有较大的调节比;调节比 4 燃烧效率高,燃烧污染物排放达标; 5 结构紧凑、安装操作方便、调节灵活、噪音小。 3.33.33.3 3.3 工业锅炉常用油气燃烧器工业锅炉常用油气燃烧器 我国燃气工业锅炉用的燃烧器基本上都是进口产品,来自不同国家, 其中以德国的威索WEISHAUPT、扎克SAACKE、意大利的百得BALTUR、 利雅路RIELLO,以及英国的力威NU-WAY和敦威DUNPHY等居多,而以威 索燃烧器为典型。尽管燃烧器的品牌很多,但其组成基本相同,因为它们都 遵守统一的欧洲标准。本节以国内市场上使用较为广泛的德国威索燃烧器为 例,对工业锅炉常用油气燃烧器的结构型式及其技术发展趋势进行介绍。 3.3.13.3.13.3.1 3.3.1 常用的结构型式常用的结构型式 工业锅炉常用油气燃烧器的结构可大致分为燃料输送、空气输送、 燃料-空气混合及点火系统、燃料-空气联动调节及安全保护这五个系 统。以下以德国威索燃烧器为例对这五个系统分别加以说明。 图3-7威索燃油燃烧器(分段式)结构示意图 图3-8威索燃气燃烧器结构示意图 图3-10燃油输送系统(比例调节式) 1油泵3、4、6、7电磁阀12比调型喷嘴 15回油调节阀17回油压力开关 图3-9燃油输送系统(分段式) 1油泵2、3电磁阀 10分段式喷嘴 1.1.1. 1. 燃料输送系统燃料输送系统 111 1 燃油燃油 燃油燃烧器的燃料输送系统通常由输油燃油燃烧器的燃料输送系统通常由输油 进油及回进油及回 油油 软管、油泵、燃油电磁阀、回油调节阀软管、油泵、燃油电磁阀、回油调节阀 比例调节型比例调节型 燃烧器中燃烧器中 等组成。见图等组成。见图3-93-93-9 3-9 、、3-103-103-10 3-10 。。 2燃气 燃气燃烧器的燃料输送系统由一组阀组串构成,通 常包括球阀、过滤器、稳压阀、电磁阀、蝶阀等。见图3-11。 图 3-11 燃气输送系统图 3-12 分体式燃烧器空气输 送系统 图 3-13 燃料-空气混合及点火示意图 2.空气输送系统 空气输送系统通常由燃烧器风机马达带动同轴的鼓风叶轮及风道组 成,如图3-7和3-8所示。在大型分体式燃烧器中,还可根据设备要求采 用独立的风机并通过专门的风道输送空气,见图 3-12。 3.燃料-空气混合及点火系统 燃料-空气混合及点火系统,对燃烧器的各项 燃烧指标具有关键性作用。燃料与空气的混图 3-12 分体式燃烧器空气输送 系统 合好坏会直接影响到火焰的点燃与稳定;点火系统的稳定性则关系设 备能否顺利开始运行,并对设备的安全使用具有重大意义。 4,燃料-空气联动调节系统 油气燃烧器在整个功率范围内的燃料与空气量的配合都是联动调 节的,负荷变化时,空气量与燃料量的变化是同步进行的,其配合在 燃烧器调试时通过烟气分析等手段予以设置。 图3-14燃料(燃气)-空气联动调节系统示意图 5.安全保护系统 油气锅炉内如积聚有大量的可燃气体(如发生燃气泄漏或燃油在高温的炉膛内蒸发成为油气) 并达到爆炸极限,在点火时就会产生爆燃,对油气锅炉的运行安全造成重大威胁。 所谓爆炸极限是指燃气或燃油蒸气与空气混合后遇火种能 够发生高速燃烧浓度(一般指体积浓度)范围。这个范围的最 低值称为爆炸下限,最高值称为爆炸上限。一般情况下,天然 气的爆炸极限是315;焦炉煤气是536;液化石油气是 1.611.1。爆炸极限范围越大,爆炸下限越低的燃料气,其爆 炸危险性越大。为防止燃料气泄漏进入炉膛造成安全隐患,燃 烧器上均设置有相应的自动点火程序、熄火保护装置等安全保 护系统。 通常,油气燃烧器在点火前均有一段前吹扫时间,即在点 火电弧产生前,燃烧器风机对炉膛内有一个吹扫得过程。在这 一过程中,可以把可能尚残留在炉膛内部的可燃气体排出炉膛 以外,从而避免爆燃的发生。 此外,在油气燃烧器运行过程中,如果一旦发生火焰熄灭 但燃料输送仍在继续的情况,则也会使炉膛内部积聚起大量的 可燃物(燃气或油气),造成危险。因此,油气燃烧器均有火 焰监测系统用来在熄火时保护系统,即断火时立即停止燃烧器 的运行。图3-15所示是比较常用的两种火焰监测手段。通过电 离法或紫外线探测法可以确定火焰的存在与否。 图3-15燃烧器火焰监测系统原理示意图 燃烧器静止时,由于燃油燃烧器的油泵(燃料输送系统)是通 过燃烧器马达与鼓风叶轮同轴驱动的,因此只要油箱位置安装正 确,即便关断装置(如电磁阀)失效,燃料也不会轻易泄漏入炉膛 。 但在燃气燃烧器中,如果阀组中的关断装置有泄漏,燃气就有可能 在燃烧器静止时流入炉膛, 使燃烧器在下一次点火时面临爆燃的危 险。 因此, 在燃气燃烧器的阀组串中,通常都会配备阀门检漏装置 , 它在每次燃烧器启动之前都会对燃气电磁阀进行气密性检验, 燃烧 器只有在检漏程序通过后才能点火。以威索公司采用较多的WDK3 型阀门检漏系统为例见图3-16,可将检漏装置的工作过程分为以 下几个过程 1排空 在这一阶段前的2秒内,电磁阀V2打开,测试段内压力与外 界取得平衡(即达到无压状态)。 2无压状态测试时间 在排空后8秒长的时间段内,程序会检测测试段是否真的无 压,且这一状态是否得以保持。此时压力如果升高说明电磁 阀V1(燃气流动方向上的第一个阀体)泄漏。同时,压力开 关能否正确动作也在这一时间被检验(如压力开关本身有问 题,检漏装置会将设备闭锁)。 3测试段内加压 从第16秒开始,电磁阀V1将打开2秒钟。测试段内的压力将 升高至与燃气供气压力取得平衡。检测用压力开关会动作。 4保压状态测试时间 由此开始将对测试段进行9秒长的检漏工作。在这段时间内 会检测,压力是否能够保持住,即是否有泄漏。压力如有降 落则说明电磁阀V2或测试段内部有泄漏。当第2段测试时间 安全通过后,检漏装置将被断开。 图3-16 WDK3型阀门检漏装置示意图 此外,油气燃烧器中通常还在铰接法兰上配有限位开关以防止 燃烧器法兰部分在运行中意外开启, 并在空气输送通道内安装空气 压力开关,以防止在燃烧器运行过程中空气输送意外中断情况下, 燃料仍在输入炉膛。 3.3.23.3.23.3.2 3.3.2 工作过程工作过程 燃烧器的工作是在以上几个系统协调动作进行的基础上进行的。 鼓 风机马达转动后,带动同轴的叶轮转动,因离心力的原理,空气被高 速旋转的叶轮抛出,因蜗壳式的风机原理,抛出的空气被吹向燃烧器 的前方出口,在混合室内和进入的燃气充分混合,再经过扩散器的干 扰,使燃料与空气充分混合均匀,吹入炉膛内燃烧。而风量的控制是 由风门挡板来完成的。 当采用气体燃料时,燃气最后经过蝶阀进入混合室与空气混合,利 用蝶阀的开度来控制燃气量的多少。燃气和空气充分混合后,被送人 炉膛内燃烧。为点燃燃气,在燃烧器上装有一个电子打火装置,连接 到点火电极上,点火电极击穿空气进行放电,形成一个电弧,用该电 弧将送入的混合好的燃料点燃,这就是点火系统。 燃料输入量的多少与鼓风量的多少是联动的。 空气量按预先设定好 的空气过量系数与燃料同步增加或减少,从而控制负荷的变化。燃烧 器上装的伺服马达、驱动凸轮和连杆,同步控制风门挡板和燃气蝶阀 或回油调节阀,这就是供给调节系统。 铰接法兰的限位开关、空气压力开关和火焰监视器则构成保护系 统。 在燃烧器上还装有电眼,即火焰监视器,以保证在点火和正常燃烧 时,对火焰进行监视和控制。在应该看到火焰时,若看不到火焰,则 马上切断燃烧器和切断燃料的供给系统,以保证锅炉的安全运行,防 止出现爆燃事故。 油气燃烧器在第一次投入运行时, 调试人员会在燃烧器负荷变化范 围内对燃料与空气的配比进行设定,其依据是通过对照燃烧后烟气成 分中的氧含量及一氧化碳或林格曼黑度(燃油时)的值,来确定燃料 是否已充分燃烧以及过量空气系数的值是否得当(提高效率)。燃 烧器应在安全(燃料充分燃烧)的前提下,尽量降低过量空气的量, 以提高锅炉的整体热效率水平。 3.3.33.3.33.3.3 3.3.3 油气燃烧器技术发展趋势油气燃烧器技术发展趋势 现代燃烧器的技术发展趋势主要受到了以下一些要求的影响 1.更严格的环保要求,即对燃烧后排放烟气中NOx、CO、SO2等 的控制; 2.更高精度的自动化控制及远程监控能力; 3.更简便的安装调试及维修过程; 4.更高的不同种类燃料适应能力; 5.更低的设备及运行成本; 其中降低烟气中NOx含量和进一步降低设备及运行成本是最受到 人们关注的重点。以威索公司产品为例,针对这两方面近年来的主要 技术发展成果如下 1.以威索多火焰(Multiflam)燃烧器为代表的低NOx排放型系列产 品 仅就燃烧器本身而言,要降低烟气中NOx的含量,只能通过控制热 力型NOx的产生,即通过降低燃烧温度、减少过量空气方式来进行。同 时,对于火焰的稳定性也必须兼顾。在过去,为达到这一目的,采用 过烟气再循环法,如图3-17所示。 图3-17油气锅炉烟气再循环系统示意图 通过将燃烧后的部分烟气重新导入燃烧器并再次进行参与燃烧,可以降 低热力型NOx的排放量。由于这一系统牵涉到许多外围设备及控制,造价高, 调整也较为复杂。 随着技术的发展,配合电子联动模式的出现,威索公司的新一代超低NOx 排放型多火焰(Multiflam)燃烧器以更简单 和先进的方式达到了相同的目的。通过将 总负荷的约95分配到3个次级喷嘴并用 一个初级喷嘴以约5的负荷量保持火焰 的稳定性(图3-19),多火焰(Multiflam) 燃烧器在燃油时也可以达到很低的NOx排放水平,其火焰如同燃气火焰一样, 见图3-18。 1. 多火焰(Multiflam)燃烧器燃油火焰;2. 传统燃油火焰 12 图3-18多火焰(Multiflam)燃烧器燃油火焰与传统燃油火焰比较 图3-19多火焰(Multiflam)燃烧器燃烧头示意图 2.以数字化燃烧控制为基础并结合变频及氧量调节技术的电子 联动型燃烧管理模式如图3-20所示,以数字化燃烧控制为基础 的电子联动方式与传统的机械联动方式相比较,具有高精度、 高可靠性和低成本的优点。在这一系统中,燃料和空气量的变 化经闭合总线(CAN-Bus)由数字式燃烧管理器进行精确控制。 同时,它还具有负荷比调控制、风机变频控制及氧量调节模块 扩展功能,并可通过数字接口同外围楼宇自动化控制系统对 接,供系统进行远程监视。 图3-20数字化电子联动型燃烧管理系统示意图 a负荷比例调节控制模块 负荷比例调节控制模块能够将所需的设定值与外部反馈回 来的实际值进行实时比较,并通过内部自动计算来控制燃烧器 的负荷变化。这样,可以避免介质状态的大幅波动,尽可能地 减少燃烧器的启停次数,从而减少吹哨过程流失的能量,达到 节省燃料的目的。 b风机变频控制模块 通过对燃烧器风机的变频控制,可以降低电耗,并在部分负荷 时大大降低燃烧器的运行噪音水平。对于大型燃烧器来说,由于在 大部分时间里处于部分负荷状态运行,采用变频控制技术节电效果 显著,见图3-21。 图3-21燃烧器负荷变化与电机功率变化关系 c氧量调节模块 氧量调节模块通过对烟气中氧含量的监测,将信号及时反 馈到燃烧管理器,并由燃烧管理器发出指令来修正进风量,从 而达到在保证燃烧充分的前提下,保持过量空气系数处于低水 平的目的。由于减少了过量空气量,使得整个锅炉系统的效率 得以提升,达到节能(燃料量)的目的。 3.43.43.4 3.4 常用油气燃烧器的运行性能常用油气燃烧器的运行性能 3.4.1燃烧器性能曲线运行压头与负荷关系- 威索燃烧器的运行压头与负荷关系曲线图如图3-22所示。 其他燃烧器的运行压头与负荷关系曲线可参考相关资料查取。 图图3 3 3 3 --222222 22 威索燃烧器的运行压头与负荷关系曲线图 3.4.2燃烧器火焰长度与直径 1,重油燃烧器火焰直径及长度线图3-23及经验关系式 A 重油燃烧器火焰长度L0.49380.0182G-3*10-5G23*10-9G3; B 重油燃烧器火焰直径 D0.29630.004G-6*10-6G23*10-9G3; 图3-23重油燃烧器火焰直径及长度线图 2,轻油燃烧器火焰直径及长度线图3-24及经验关系式 C轻油燃烧器火焰长度 L0.44320.0166G-2*10-5G210-8G3; D 轻油燃烧器火焰直径 D0.29490.0036G-6*10-6G23*10-9G3; 图3-24轻油燃烧器火焰直径及长度线图 3,气体燃烧器火焰长度与直径关系线图3-25所示。 图3-25气体燃烧器火焰直径及长度线图 3.4.3 常用油气燃烧器的调节性能 1.燃油燃烧器 燃油燃烧器的调节方式根据喷嘴调节原理和风量变化方式可分为多段 式、滑动两段式和比例调节式。 多段式调节中,燃烧器负荷的变化通过打开或关闭一个或多个喷嘴得到 控制;与喷油量快速变化相配合,控制风门的伺服机构也快速调整风量,以 配合燃烧。 滑动两段式调节中,可在燃烧器工作范围内确定大小两个负荷点,燃烧 器根据对热量的要求在这两个点间滑动运行。负荷变化相对比较平和,喷油 量不会在短时间内有太大的变化。 通过在滑动两段式燃烧器的控制上使用相应的比例调节装置,燃烧器就 可进行比例调节。燃烧器可根据热量的要求,自动运行到大小负荷点间的任 意位置,确保输出的热量恒定在很小的范围内。 2.燃气燃烧器 燃气燃烧器的调节方式根据伺服机构的变化速度可分为快速 滑动二段式、慢速滑动二段式和比例调节式。 快速滑动二段式中,负荷变化时伺服机构的动作较快(最长不 超过 8 秒),燃烧器的功率在低点和高点间的切换很快地完成。 慢速滑动二段式中,负荷变化时伺服机构的动作相对较慢(最 长不超过 20 秒),燃烧器的功率变化相对较为平稳。 比例调节式燃气燃烧器采用的是变化更为迟缓的伺服机构 (最 长不超过 42 秒),通过比例调节器的控制,燃烧器可自动运行到 大小负荷点间的任意位置,确保输出的热量恒定在很小的范围内。 3.油气两用燃烧器 油气燃烧器的调节方式是燃油及燃气燃烧器调节方式的组合。 根据需求,燃油燃气可以分别采用不同的调节方式,如燃气比例调 节式燃油二段式,燃气滑动两段式燃油三段式,等等。燃烧器 调节形式分类见表 3-2。