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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)?，但加工安裝的技術(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，并滿足加熱過程對(duì)火焰的方向、外形、剛性和鋪展性的要求。開發(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)是空氣過剩系數(shù)?。ㄍǔ?.03～1.05），火 焰強(qiáng)度高；缺點(diǎn)是易回火，調(diào)節(jié)比小。



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新研制的高速氣體燃燒器,為了達(dá)到完全燃燒，使燃?xì)夂涂諝馔ㄟ^眾多的噴孔分別進(jìn)入燃燒室，燃?xì)馍淞髋c空氣射流一一撞擊，均勻混合，合成射流矢量方向應(yīng)與燃燒室主軸線平行，避免一射流穿透另一射流，造成混合不均。為了減少NOx的生成，采取分區(qū)燃燒，前區(qū)燃燒溫度低于后區(qū)燃燒溫度，在燃燒室出口燃燒溫度。前區(qū)是貧氧燃燒，后區(qū)增加供氧，在燃燒室出口達(dá)到過?？諝庀禂?shù)α＝1。

如此設(shè)計(jì)，既能夠合理配風(fēng)，保證完全燃燒，防止CO生成，又能夠維持較低的燃燒溫度，減少有害氣體NOx的生成。

燃燒室內(nèi)充滿高溫的燃燒產(chǎn)物,其金屬室壁必須有足夠的冷卻，才能工作。效仿液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的再生冷卻，在高速氣體燃燒器的設(shè)計(jì)中，利用空氣在燃燒室外腔流動(dòng)，吸收室壁傳導(dǎo)的熱量，保證室壁在的溫度范圍內(nèi)工作。同時(shí)將空氣預(yù)熱能夠促進(jìn)完全燃燒和提高理論燃燒溫度。

在燃燒室噴口局部高溫區(qū)，專門設(shè)計(jì)有空氣膜保護(hù)金屬壁。

由于采取了以上的設(shè)計(jì)，高速氣體燃燒器的使用壽命可達(dá)3年，而其他單位設(shè)計(jì)生產(chǎn)的高速氣體燃燒器的燃燒室由耐火材料作內(nèi)襯，使用壽命為幾個(gè)月，甚至有的產(chǎn)品，其耐火材料內(nèi)襯工作不足3個(gè)月就開裂。

在高速氣體燃燒器設(shè)計(jì)中，為了使燃燒產(chǎn)物具有足夠的動(dòng)量，燃燒室應(yīng)該有一定的壓力。根據(jù)用戶提供的燃?xì)馕锢砘瘜W(xué)參數(shù)和速度要求，進(jìn)行燃燒計(jì)算確定燃燒產(chǎn)物的各個(gè)熱力參數(shù)后，燃燒室內(nèi)燃燒產(chǎn)物的壓力可以求出，即pc=pa/[1-(k-1)w2/2kRT]k/(k-1)。

式中pc為燃燒室壓力；pa為環(huán)境壓力；k為燃燒產(chǎn)物絕熱指數(shù)；R為燃燒產(chǎn)物氣體常數(shù)；T為燃燒溫度；w為燃燒產(chǎn)物在噴口處的流速。

空氣和燃?xì)膺M(jìn)入燃燒器，流經(jīng)各自的通道，經(jīng)過噴孔進(jìn)入燃燒室，沿途存在一定的流阻。

燃燒器的空氣入口壓力pk是燃燒室壓力pc和空氣壓降Δpk之和，燃燒器的燃?xì)馊肟趬毫r是燃燒室壓力pc和燃?xì)鈮航郸r之和。即：pk=pc＋Δpk 。pr=pc＋Δpr。

pk和pr不能過高，應(yīng)該滿足用戶提供的使用條件。高速氣體燃燒器在使用天然氣作燃?xì)鈺r(shí)，燃燒產(chǎn)物速度為100 m／s，其天然氣入口壓力為2 500 Pa，空氣入口壓力為2 100 Pa。

高速氣體燃燒器是利用液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒技術(shù)為工業(yè)加熱爐開發(fā)的一種、節(jié)能、低污染燃燒器。經(jīng)天然氣燃燒試驗(yàn)，證明其工作可靠、操作簡(jiǎn)單、熱負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大、空氣過剩系數(shù)及燃?xì)鉁囟日{(diào)節(jié)范圍大。該燃燒器目前已成功地應(yīng)用在油田、陶瓷、鋼鐵等行業(yè)的加熱爐上。



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電廠鍋爐的工作過程：由原煤倉(cāng)落下的原煤經(jīng)給煤機(jī)送入磨煤機(jī)磨制成煤粉。在原煤磨制過程中，需要熱空氣對(duì)煤進(jìn)行加熱和干燥，因此外界冷空氣通過送風(fēng)機(jī)送入鍋爐尾部煙道的空氣預(yù)熱器中，被煙氣加熱成為熱空氣進(jìn)入熱風(fēng)管道。其中一部分熱空氣經(jīng)排粉機(jī)送入磨煤機(jī)中，對(duì)煤進(jìn)行加熱和干燥，同時(shí)這部分空氣也是輸送煤粉的介質(zhì)；另一部分熱空氣直接經(jīng)燃燒器進(jìn)入爐膛參與煤粉的燃燒。從磨煤機(jī)排出的煤粉和空氣的混合物經(jīng)燃燒器進(jìn)入爐膛內(nèi)燃燒。

煤粉在爐膛內(nèi)迅速燃燒后放出大量的熱量，使?fàn)t膛火焰中心的溫度具有1500度或更高的溫度。爐膛四周內(nèi)壁布置有許多的水冷壁管，爐膛頂部布置著頂棚過熱器及爐膛上方布置著屏式過熱器等受熱面。水冷壁和頂棚過熱器等是爐膛的輻射受熱面，其內(nèi)部的工質(zhì)在吸引爐膛的輻射熱的同時(shí)，使火焰溫度降低，保護(hù)爐墻不致被燒壞。為了防止熔化的灰渣黏結(jié)在煙道內(nèi)的受熱面上，煙氣向上流動(dòng)到達(dá)爐膛上部出口處時(shí)，其溫度要低于煤灰的熔點(diǎn)。

高溫?zé)煔饨?jīng)爐膛上部出口離開爐膛進(jìn)入水平煙道，與布置在水平煙道的過熱器進(jìn)行熱量交換，然后進(jìn)入尾部煙道，并與再熱器、省煤器、和空氣預(yù)熱器等受熱面進(jìn)行熱量交換，使煙氣不斷放出熱量而逐漸冷卻下來(lái)，使得離開空氣預(yù)熱器的煙氣溫度通常在110-160度之間。低溫?zé)煔庠俳?jīng)過除塵器除去大量的飛灰，后只有少量的細(xì)灰粒隨煙氣由引風(fēng)機(jī)送入煙囪排入大氣。

煤粉在爐膛中燃燒后所生成的較大灰粒沉降到爐膛底部的冷灰斗中，被冷卻凝固落入排渣裝置中，形成固定排渣。

由給水泵送向鍋爐的給水，經(jīng)過高壓加熱器加熱后進(jìn)入省煤器，吸收鍋爐尾部煙氣的熱量后進(jìn)入汽包，并通過下降管引入水冷壁下聯(lián)箱再分配給各個(gè)水冷壁管。水在水冷壁中吸收爐膛高溫火焰和煙氣的輻射熱，使部分水蒸發(fā)變成飽和蒸汽，從而在水冷壁內(nèi)形成了汽水混合物。汽水混合物向上流動(dòng)并進(jìn)入汽包，通過汽包中的汽水分離裝置進(jìn)行汽水分離，分離出來(lái)的水繼續(xù)循環(huán)。而分離出來(lái)的飽和蒸汽經(jīng)汽包上部的飽和蒸汽引出管送入過熱器進(jìn)行加熱。后達(dá)到要求的過熱蒸汽通過主蒸汽管道引入汽輪機(jī)做功。
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