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	在傳統(tǒng)的工業(yè)爐設(shè)計(jì)中，燃燒器的火焰速度大約為每秒幾米，當(dāng)燃燒產(chǎn)物溫度在600 °C～800 °C時(shí)，爐內(nèi)對(duì)流換熱與輻射換熱各占50％；在燃燒產(chǎn)物溫度為800 ℃以上時(shí)，以輻射換熱為主；在燃燒產(chǎn)物溫度達(dá)到1 400 ℃時(shí)，輻射換熱是對(duì)流換熱的10倍,所以大部分爐窯設(shè)計(jì)中,是以輻射換熱為基礎(chǔ)。但是在采用高速氣體燃燒器后，即使在高溫區(qū)，爐內(nèi)被強(qiáng)化的對(duì)流換熱在綜合換熱中所占的比重大大提高，具體說(shuō)明如下：

采用普通燃燒器時(shí)，火焰速度低，燃燒產(chǎn)物在被加熱物表面的流動(dòng)為層流，層流的對(duì)流換熱系數(shù)為h1-Nu＊λ/d。

式中 努謝爾特?cái)?shù)Nu=0.332Pr1/3＊Re1/2；Pr為普朗特?cái)?shù)；Re為雷諾數(shù)；λ為氣體的導(dǎo)熱系數(shù)；d為流道當(dāng)量直徑。

采用高速氣體燃燒器, 火焰噴射速度高(100 m/s～300 m/s),被加熱體表面流動(dòng)以紊流為主，紊流附面層局部放熱系數(shù)為h2=Nu＊λ/d。式中Nu=Pr1/3(0.036Re0.8-836)

設(shè)加熱爐內(nèi)腔尺寸為6.45m×2.3m×2.9m，燃燒產(chǎn)物溫度為1 790 ℃，被加熱體溫度為900 ℃。

采用普通燃燒器，燃燒產(chǎn)物流速為5 m／s時(shí)，燃燒產(chǎn)物與被加熱體表面之間的對(duì)流換熱比熱流為q1=h1(tg-tw)=2671X4.18kJ/h＊m2。

采用高速氣體燃燒器，燃燒產(chǎn)物流速為150 m/s時(shí)，燃燒產(chǎn)物與被加熱體表面之間的對(duì)流換熱比熱流為q2=h2(tg-tw)=10685X4.18kJ/h＊m2。q2是q1的4倍。

國(guó)外曾就輻射加熱爐和高速對(duì)流加熱爐進(jìn)行過(guò)比較試驗(yàn)，在0 ℃～1 200 ℃的加熱過(guò)程中，輻射加熱爐所需加熱時(shí)間是高速對(duì)流加熱爐的6倍，在750 ℃～1 200 ℃的加熱過(guò)程中，輻射加熱爐所需加熱時(shí)間是高速對(duì)流加熱爐的10倍。

1980年，國(guó)內(nèi)引進(jìn)高速氣體燃燒器在井式加熱爐上進(jìn)行技術(shù)改造，原有的輻射加熱爐從0 ℃～650 ℃升溫需要24 h，而采用了高速氣體燃燒器的加熱爐從0 ℃～650 ℃升溫只需4 h，并且燃料消耗量也由于采用了高速氣體燃燒器可以節(jié)省25%～30％。在油田，用高速氣體燃燒器改造成三合一加熱爐，加熱效率提高了1倍，而燃料消耗量節(jié)約了20％。

高速氣體燃燒器的燃燒產(chǎn)物高速?zèng)_進(jìn)加熱爐內(nèi)，攪動(dòng)多倍的爐內(nèi)氣體隨之摻混，可以大大提高爐內(nèi)溫度均勻度。國(guó)外一家工廠用高速氣體燃燒器改造加熱爐后，爐內(nèi)溫度均勻度可由±15 ℃提高到±2 ℃。國(guó)內(nèi)井式加熱爐采用高速氣體燃燒器后，爐溫均勻度達(dá)到±7 ℃。



平焰燃燒器：火焰呈扁平形狀的燃燒器。圖2為雙旋平焰燃燒器。空氣和燃?xì)夥謩e經(jīng)旋流器流出，兩者以旋流狀態(tài)強(qiáng)烈混合后進(jìn)入喇叭形火道燃燒。由于氣流的離心力和附壁效應(yīng)，火道出口處形成扁平火焰。這種燃燒器溫度均勻，升溫較快，可節(jié)約燃?xì)猓庸ぐ惭b的技術(shù)要求較高。

聯(lián)合式燃燒器：可交替或同時(shí)使用兩種燃料的燃燒器。有燃?xì)?油聯(lián)合燃燒器和燃?xì)?煤粉聯(lián)合燃燒器。采用聯(lián)合式燃燒器可提高爐膛輻射熱量和爐膛溫度。

除以上幾種燃燒器外，為了節(jié)約能源，減少污染和降低噪聲，工業(yè)上還發(fā)展了一些新型燃燒器，如浸沒(méi)式燃燒器、高速燃燒器、低氧化氮燃燒器和脈沖燃燒器等。

熱煤氣燃燒器是以熱煤氣為熱源的加熱設(shè)施（如鍋爐、工業(yè)爐等），用來(lái)實(shí)現(xiàn)熱煤氣燃 燒 過(guò)程的專用裝置。主要作用是按一定比例和一定混合條件將熱煤氣和助燃空氣引入加熱設(shè)施 內(nèi)燃燒或在燒嘴內(nèi)燃燒，并滿足加熱過(guò)程對(duì)火焰的方向、外形、剛性和鋪展性的要求。開(kāi)發(fā) 的熱煤氣燃燒器包括燃燒器本體及點(diǎn)火機(jī)構(gòu)2部分。

非恒溫加熱設(shè)施（如鍋爐），由于熱負(fù)荷波動(dòng)幅度大，燃燒器實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制比例配風(fēng)燃燒較 困難，因此，本體結(jié)構(gòu)通常為自擴(kuò)散式（或稱自由式），即熱煤氣不與助燃空氣提前混合（ 或只有在熱強(qiáng)度要求較高時(shí)進(jìn)行部分混合），而是噴入爐內(nèi)后，與爐膛內(nèi)空氣邊混合邊燃燒 。

自擴(kuò)散式燃燒器的優(yōu)點(diǎn)是不易回火，調(diào)節(jié)比大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，燃燒負(fù)荷高，性能好；缺 點(diǎn)是空氣過(guò)剩系數(shù)大（通常為1.1～1.25），火焰強(qiáng)度低。恒溫加熱設(shè)施（如大部分密閉式 工業(yè)窯爐），由于爐膛內(nèi)蓄熱溫度高，燃燒熱負(fù)荷波動(dòng)幅度小，煤氣消耗量相對(duì)穩(wěn)定，因此 ，燃燒器一般選擇預(yù)混比例式燃燒方法，即煤氣和助燃空氣在燃燒器內(nèi)或噴口處已完成比例 預(yù)混，然后噴入爐內(nèi)燃燒。預(yù)混燃燒器的優(yōu)點(diǎn)是空氣過(guò)剩系數(shù)小（通常為1.03～1.05），火 焰強(qiáng)度高；缺點(diǎn)是易回火，調(diào)節(jié)比小。

鍋爐未來(lái)的發(fā)展將進(jìn)一步提高鍋爐和電站熱效率；降低鍋爐和電站的單位功率的設(shè)備造價(jià)；提高鍋爐機(jī)組的運(yùn)行靈活性和自動(dòng)化水平；發(fā)展更多鍋爐品種以適應(yīng)不同的燃料；提高鍋爐機(jī)組及其輔助設(shè)備的運(yùn)行可靠性；減少對(duì)環(huán)境的污染。

鍋爐的燃燒方式有三種形式：層燃（火床燃燒）、室燃（懸浮燃燒）、沸騰燃燒。各種燃燒方式有其相應(yīng)的燃燒設(shè)備。固定爐排、鏈條爐排、往復(fù)爐排、振動(dòng)爐排等屬于層燃式，適用于燃燒固體燃料。煤粉鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t等屬于室燃式，適用于粉狀固體燃料，液體燃料和氣體燃料。鼓泡流化床、循環(huán)流化床屬于沸騰燃燒方式，適用于燃燒顆粒狀固體燃料。拋煤機(jī)鏈條爐排，兼有層燃和室燃的燃燒方式，屬于混合燃燒方式。

固定爐排：一種古老、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的層燃燃燒的設(shè)備，分兩種單層爐排和雙層爐排A單層爐排用鑄鐵制造，有板狀和條狀B雙層爐排，內(nèi)有上下兩層爐排，上爐排由水冷卻管組成的固定爐排，下?tīng)t排為普通鑄鐵的固定爐排。上爐排以上空間為風(fēng)室，下?tīng)t排以下為灰坑，兩層爐排之間為燃燒室。

鏈條爐排：一種結(jié)構(gòu)比較完善的燃燒設(shè)備。由于機(jī)械化程度高（加煤、清渣、除灰等均有機(jī)械完成），制造工藝成熟，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，人工撥火能使燃料燃燒的更充分，燃燒率也較高，適用于大、中、小型工業(yè)鍋爐。國(guó)產(chǎn)鏈條爐排按結(jié)構(gòu)可分鏈帶式、橫梁式和鱗片式鏈條爐排。A鏈帶式鏈條爐排屬于輕型結(jié)構(gòu)適用于額定蒸發(fā)量小于10t/Hd的蒸汽鍋爐或相應(yīng)容量的燃燒鍋爐。B橫梁式鏈條爐排是用剛性很強(qiáng)的橫梁作支架，爐排片嵌于支架橫梁的槽內(nèi)，當(dāng)主動(dòng)軸上的鏈輪帶動(dòng)鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)橫梁及其上的整付爐排隨之移動(dòng)。C鱗式鏈條爐排適用于額定蒸發(fā)量大于10t/Hd的蒸汽鍋爐或相應(yīng)容量的燃燒鍋爐。

往復(fù)爐排：一種利用爐排往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)給煤、除渣、撥火機(jī)械化的燃燒設(shè)備。往復(fù)爐排爐排按布置方式可分傾斜往復(fù)爐排和水平往復(fù)爐排A傾斜往復(fù)爐排為傾斜階梯型，爐排有相間布置的活動(dòng)爐排片和固定爐排片組成。B水平往復(fù)爐排是有固定爐排片和活動(dòng)爐排片交錯(cuò)組成，爐排片相互搭接。

振動(dòng)爐排：一種由偏心塊激振器、橫梁、爐排片、拉桿、彈簧板、后密封裝置、激振器電機(jī)、地腳螺釘、減震橡皮墊、下框架、前密封裝置。測(cè)梁、固定支點(diǎn)等部件組成。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，重量輕、金屬耗量少、設(shè)備投資省、燃燒條件好、爐排面積負(fù)荷高、煤種適應(yīng)能力強(qiáng)優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)鍋爐應(yīng)用過(guò)。

拋煤機(jī)： 按拋煤方式，拋煤機(jī)可分為風(fēng)力拋煤機(jī)，機(jī)械拋煤機(jī)和機(jī)械－風(fēng)力拋煤機(jī)三種。機(jī)械拋煤機(jī)兼有機(jī)械拋煤機(jī)和風(fēng)力拋煤機(jī)的功能，它有兩個(gè)主要部件構(gòu)成：給煤部件和拋煤部件。


在水汽系統(tǒng)方面，給水在加熱器中加熱到一定溫度后，經(jīng)給水管道進(jìn)入省煤器，進(jìn)一步加熱以后送入鍋筒，與鍋水混合后沿下降管下行至水冷壁進(jìn)口集箱。水在水冷壁管內(nèi)吸收爐膛輻射熱形成汽水混合物經(jīng)上升管到達(dá)鍋筒中，由汽水分離裝置使水、汽分離。分離出來(lái)的飽和蒸汽由鍋筒上部流往過(guò)熱器，繼續(xù)吸熱成為450℃的過(guò)熱蒸汽，然后送往汽輪機(jī)。

在燃燒和煙風(fēng)系統(tǒng)方面，送風(fēng)機(jī)將空氣送入空氣預(yù)熱器加熱到一定溫度。在磨煤機(jī)中被磨成一定細(xì)度的煤粉，由來(lái)自空氣預(yù)熱器的一部分熱空氣攜帶經(jīng)燃燒器噴入爐膛。燃燒器噴出的煤粉與空氣混合物在爐膛中與其余的熱空氣混合燃燒，放出大量熱量。燃燒后的熱煙氣順序流經(jīng)爐膛、凝渣管束、過(guò)熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器后，再經(jīng)過(guò)除塵裝置，除去其中的飛灰，后由引風(fēng)機(jī)送往煙囪排向大氣。

鍋爐整體的結(jié)構(gòu)包括鍋爐本體和輔助設(shè)備兩大部分。鍋爐中的爐膛、鍋筒、燃燒器、水冷壁過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器、構(gòu)架和爐墻等主要部件構(gòu)成生產(chǎn)蒸汽的核心部分，稱為鍋爐本體。鍋爐本體中兩個(gè)主要的部件是爐膛和鍋筒。

爐膛又稱燃燒室，是供燃料燃燒的空間。將固體燃料放在爐排上，進(jìn)行火床燃燒的爐膛稱為層燃爐，又稱火床爐；將液體、氣體或磨成粉狀的固體燃料，噴入火室燃燒的爐膛稱為室燃爐，又稱火室爐；空氣將煤粒托起使其呈沸騰狀態(tài)燃燒，并適于燃燒劣質(zhì)燃料的爐膛稱為沸騰爐，又稱流化床爐；利用空氣流使煤粒高速旋轉(zhuǎn)，并強(qiáng)烈火燒的圓筒形爐膛稱為旋風(fēng)爐。

爐膛的橫截面一般為正方形或矩形。燃料在爐膛內(nèi)燃燒形成火焰和高溫?zé)煔猓誀t膛四周的爐墻由耐高溫材料和保溫材料構(gòu)成。在爐墻的內(nèi)表面上常敷設(shè)水冷壁管，它既保護(hù)爐墻不致燒壞，又吸收火焰和高溫?zé)煔獾拇罅枯椛錈帷?br />
爐膛設(shè)計(jì)需要充分考慮使用燃料的特性。每臺(tái)鍋爐應(yīng)盡量燃用原設(shè)計(jì)的燃料。燃用特性差別較大的燃料時(shí)鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性都可能降低。

鍋筒是自然循環(huán)和多次強(qiáng)制循環(huán)鍋爐中，接受省煤器來(lái)的給水、聯(lián)接循環(huán)回路，并向過(guò)熱器輸送飽和蒸汽的圓筒形容器。鍋筒簡(jiǎn)體由優(yōu)質(zhì)厚鋼板制成，是鍋爐中重的部件之一。

鍋筒的主要功能是儲(chǔ)水，進(jìn)行汽水分離，在運(yùn)行中排除鍋水中的鹽水和泥渣，避免含有高濃度鹽分和雜質(zhì)的鍋水隨蒸汽進(jìn)入過(guò)熱器和汽輪機(jī)中。



黑龍江牡丹江奧方鍋爐有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn) lss0.5-0.7-yq全自動(dòng)燃油（氣）鍋爐的企業(yè)。近十年的發(fā)展，已形成集 lss0.5-0.7-yq全自動(dòng)燃油（氣）鍋爐生產(chǎn)、銷售、服務(wù)為一體的現(xiàn)企業(yè)。
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沸騰燃燒流化床：一種介于固定床和懸浮床之間的氣固兩相床層。流化床根據(jù)不同的流化速度劃分為鼓泡床、湍流床和快速床。A鼓泡流化床結(jié)構(gòu)由給煤裝置、布風(fēng)裝置、風(fēng)室、灰渣溢流口、沸騰層、懸浮段等。特點(diǎn)對(duì)煤種適應(yīng)行強(qiáng)、能強(qiáng)化轉(zhuǎn)熱，節(jié)省鋼材，便于灰渣的綜合利用，對(duì)環(huán)境污染較煤粉爐輕，鍋爐本體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。B循環(huán)流化床是新一代，低污染潔凈煤燃燒技術(shù)。其特點(diǎn)是在于燃料及脫硫劑在流化床狀態(tài)下經(jīng)過(guò)多次循環(huán)，反復(fù)的進(jìn)行低溫燃燒和脫硫反應(yīng)。C循環(huán)流化床和鼓泡流化床燃燒過(guò)程中主要的區(qū)別在于1、循環(huán)流化床沸騰層內(nèi)流化速度很高一般為3～10m/s可達(dá)10m/s，鼓泡流化床鍋爐的流化速度為1～3m/s。

煤粉鍋爐的燃燒設(shè)備：煤先經(jīng)磨煤設(shè)備，然后噴入爐膛內(nèi)燃燒，整個(gè)燃燒過(guò)程是在爐膛內(nèi)呈懸浮狀進(jìn)行，這種鍋爐稱為煤粉爐。其特點(diǎn)能改善與空氣的混合，加快點(diǎn)火盒和燃燒，煤種適用性廣，適應(yīng)于大中型鍋爐。煤粉鍋爐的燃燒設(shè)備有煤粉設(shè)備、制粉系統(tǒng)和煤粉燃燒器。

燃油燃燒器：有噴油嘴和調(diào)風(fēng)器組成；是將燃料油霧化，并于空氣強(qiáng)烈混合后送入爐膛，使油氣混合物在爐膛內(nèi)呈懸浮狀態(tài)的一種燃燒設(shè)備。燃油燃燒器是燃油鍋爐的關(guān)鍵設(shè)備，按使用燃料種類可分輕質(zhì)油燃燒器和重質(zhì)油燃燒器，重油黏度大，在重油燃燒器內(nèi)一般設(shè)置預(yù)熱器。工業(yè)燃油鍋爐大多配置輕質(zhì)油燃燒器。

燃?xì)馊紵鳎核侨細(xì)忮仩t的主要的燃燒設(shè)備。燃?xì)馊紵饔袛U(kuò)散式燃燒器、大氣式燃燒器和完全預(yù)混式燃燒器。

高壓點(diǎn)火又稱為電火花點(diǎn)火，是應(yīng)用廣泛的一種點(diǎn)火方法。當(dāng)電火花從燃?xì)饣蜢F化的燃油中通過(guò)時(shí)，燃料很快由良好的絕緣體變?yōu)榱己玫膶?dǎo)電體。隨著兩極間電壓的增高，電場(chǎng)逐漸加強(qiáng)，燃料中的帶電體被電場(chǎng)加速，運(yùn)動(dòng)著的帶電粒子與分子發(fā)生非彈性碰撞。當(dāng)碰撞劇烈到一定程度，分子就被電離，從而也變成了帶電粒子。帶電粒子的濃度以指數(shù)級(jí)數(shù)增加，開(kāi)始時(shí)的小電流被放大幾百萬(wàn)倍，產(chǎn)生一個(gè)大電流。這一過(guò)程所需時(shí)間取決于所加電壓與擊穿電壓的比值。擊穿電壓取決于燃料成分、電極形狀、極間距離以及燃料的溫度與壓力條件。



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