燃燒器與鍋爐組合的要點(diǎn)
如果將性能優(yōu)良的全自動(dòng)油(氣)燃燒器安裝在鍋爐上,是否還具有同樣良好的燃燒性能,很大程度上取決于兩者的空氣動(dòng)力學(xué)特性是否匹配。只有配合好,才能充分發(fā)揮燃燒器的性能,保證爐子的穩(wěn)定燃燒,達(dá)到預(yù)期的熱能輸出,獲得鍋爐良好的熱效率。
氣體動(dòng)態(tài)特性匹配
一臺(tái)單機(jī)全自動(dòng)燃燒器就像一臺(tái)火焰噴射器,將火焰注入爐膛(燃燒室)中,實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)完全燃燒并輸出熱量;燃燒器制造商在特定標(biāo)準(zhǔn)燃燒室中確定產(chǎn)品的燃燒完整性。因此,標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件一般用作燃燒器和鍋爐的選擇條件。這些條件可以概括為:
1.功率;
2.爐內(nèi)氣壓;
3.爐子的空間大小和幾何形狀(直徑和長(zhǎng)度)。
所謂空氣動(dòng)力學(xué)特性的匹配,是指滿足這三個(gè)條件的程度。
功率
燃燒器的功率是指當(dāng)燃料完全燃燒時(shí),每小時(shí)可燃燒多少質(zhì)量(kg)或體積(m3/h,在標(biāo)準(zhǔn)條件下),以及相應(yīng)的熱能輸出(kw/h或kcal/h))。鍋爐根據(jù)蒸汽輸出和燃料消耗進(jìn)行校準(zhǔn)。選擇時(shí)兩者必須匹配。
爐內(nèi)氣體壓力
在油(氣)鍋爐中,熱氣流從燃燒器開(kāi)始,通過(guò)爐子、換熱器、煙氣收集器和排煙管排到大氣中,形成流體熱過(guò)程。燃燒后產(chǎn)生的熱氣流,上游壓頭在爐道中流動(dòng),就像河里的水一樣,液位差(水滴、水頭)向下游流動(dòng)。由于爐壁、通道、彎頭、擋板、支線和煙囪都對(duì)氣體流動(dòng)有阻力(稱為流動(dòng)阻力),因此會(huì)造成壓力損失。如果壓頭不能克服沿途的壓力損失,則流量將無(wú)法實(shí)現(xiàn)。因此,爐內(nèi)必須保持一定的煙氣壓力,這稱為燃燒器的背壓。對(duì)于沒(méi)有引風(fēng)裝置的鍋爐,在考慮了沿途的壓力損失后,爐內(nèi)壓力必須高于大氣壓。
背壓的大小直接影響燃燒器的輸出,背壓與爐子的大小、煙道的長(zhǎng)度和幾何形狀有關(guān)。大流阻的鍋爐要求燃燒器的壓力要高。對(duì)于特定的燃燒器,其壓力頭具有最大值,該值對(duì)應(yīng)于最大空氣阻尼器和最大氣流狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)氣節(jié)流閥發(fā)生變化時(shí),風(fēng)量和壓力也會(huì)發(fā)生變化,內(nèi)燃機(jī)的輸出也會(huì)發(fā)生變化。風(fēng)量小時(shí)壓頭小,風(fēng)量大時(shí)壓頭高。對(duì)于特定的國(guó)虎,當(dāng)進(jìn)風(fēng)量大時(shí),流阻就會(huì)增大,這就增加了爐子的背壓,而爐子背壓的增加會(huì)抑制燃燒器的出風(fēng)量。因此,在選擇燃燒器時(shí)必須了解其功率曲線是否合理匹配。
爐子尺寸和幾何形狀的影響
對(duì)于鍋爐來(lái)說(shuō),爐子的空間大小首先由設(shè)計(jì)過(guò)程中爐子熱負(fù)荷強(qiáng)度的選擇決定,爐子的體積可以據(jù)此初步確定。
確定爐膛體積后,還應(yīng)確定其形狀和尺寸。設(shè)計(jì)原理是充分利用爐膛容積;盡量避免死角,有一定的深度,合理的流動(dòng)方向,并保證足夠的反應(yīng)時(shí)間,使燃料在爐內(nèi)完全燃燒。也就是說(shuō),讓燃燒器噴出的火焰在爐膛中有足夠的停留時(shí)間,因?yàn)殡m然油霧顆粒很小(<0.01mm),但在噴出燃燒器之前,已經(jīng)混合點(diǎn)燃并開(kāi)始燃燒,但還不夠。如果爐子太淺,停留時(shí)間不夠,就會(huì)發(fā)生不完全燃燒。較輕的排氣CO超過(guò)標(biāo)準(zhǔn),較重的一方發(fā)出黑煙,功率不符合要求。因此,在確定爐膛深度時(shí),應(yīng)盡可能匹配火焰的長(zhǎng)度,并增加中心逆火型的出口直徑,以確保回氣所占據(jù)的體積。
窯爐的幾何形狀主要影響氣流的流動(dòng)阻力和輻射的均勻性。鍋爐必須經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試才能與燃燒器很好地匹配。
