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柴油、重油、醇基燃料燃烧工艺探讨:13849187223

添加时间:2017/6/6 16:00:08 浏览次数:471

欲使燃料达到充分燃烧,首要的条件就是要供应足够的空气并使其与燃料均匀混合,故当已雾化好的液体燃烧喷入燃烧空间后,怎么保证及时、正确地供应足够的空气量并与之充分混合将是保证液体燃料充分燃烧的关键。

一般燃油炉上常用一种配有旋流式调风器的喷燃器。喷燃器又叫燃烧器,它由雾化器和调风器组成。调风器的功用是正确地组织配风、及时地供应燃烧所需空气量以及保证燃料与空气充分混合。

燃油通过中间的雾化器雾化成细雾喷入燃烧室(炉膛),空气(或经过预热的热空气)经风道从调风器四周切向进入。因为调风器是由一组可调节的叶片所组成,且每个叶片都倾斜一定角度,故当气流通过调风器后就形成一股旋转气流。这时由雾化器喷出的雾状油滴在雾化器喷口外形成一股空心椎体射流,扩散到空气的旋流中去并与之混合、燃烧。由于气流的旋转,增大了喷射气流的扩散角和加强了油气的混合。叶片可调的目的是为了在运行中能借此来调节气流的旋转强度以改变气流的扩展角,使之与由雾化器喷出的燃油雾化角相配合,保证在各不同工况下都能获得油与空气的良好混合。

油雾在着火前首先要加热、汽化,然后与空气混合进行燃烧,为此就需要大量的热量来促使油雾蒸发汽化。如果仅依靠燃烧空间内辐射热来加热的话,则往往是不够的。因油滴尺寸很小,没有足够的表面来吸收较多的辐射热。在实践中,一般是在雾化器的前端加装一个不良流线体(钝体)如圆盘或圆锥体等物,称之为稳焰罩。当空气绕流过稳焰罩时,在其背后会形成一个高温回流区,称为一固定点火源。它可对刚从雾化器喷出的油雾进行加热,促使其迅速蒸发气化并着火燃烧。

为了强化油雾与空气的混合,还可采用提高调风器出口处空气流速的方法。速度越高,油气混合就越好。因此目前一般调风器送出的气流流速都较高。但是这样会使大量高速气流直接吹向火焰本部很容易将火焰吹熄,所以稳焰罩的设置还可挡住大量的高速气流直接吹向火焰根部而使其绕流而过,防止火焰吹熄,故它又起到了稳定火焰,保证燃烧的作用。

如果燃烧的油是重质油(这是一般动力锅炉、工业窑炉中较为广泛使用的燃料),还需注意防止燃油的高温分解。重油油滴在受热时,如果空气供应不足,在一定的高温下极易分解出一些难以燃烧的重碳氢化合物和固体碳黑。这些物质因难于燃烧,常常在没在烧烬就离开炉膛而从烟囱中排出去,形成浓厚的黑烟,造成大量的热损失并污染环境。因此对于处于稳焰罩后面,位于回流区中火焰根部的油雾来说,由于期间氧化较少,极易产生高温热分解,就需输送足量的空气到火焰根部去(一般称此为“根部送风”)以防止高温下的缺氧裂解。所以在沿着稳焰罩的圆周方向上开有6~12个槽型孔,是一部分空气穿过这些孔直接送到火焰根部,这样一方面可不足氧气,促进氧化过程的进行,另一方面亦降低了温度,限制了高温热分解。因此,这股气流在实际上也就起了一次风的作用,其余的空气,或称为二次风,则绕流而过从稳焰罩四周供入,以保证燃料继续充分燃烧。在这里,少量的一次风也起着防止稳焰罩被破坏和结焦的作用。

稳焰罩和雾化器和沿着喷燃器中心线前后移动,以改变回流区的形状和位置来达到调整燃烧的目的。