燃气燃烧技术与设备 Chap7.doc

燃气燃烧技术与设备_Chap7第七章大气式燃烧器第一节大气式燃烧器的构造及特点一、大气式燃烧器的构造及工作原理根据部分预混燃烧方法设计的燃烧器称为大气式燃烧器,其一次空气系数。图7-1大气式燃烧器示意图1—调风板;2一次空气口;3—引射器喉部;4—喷嘴;5—火孔;(一)引射器图7-2引射器示意图1—喷嘴;2—吸气收缩段;3—混合管;4—扩压管;(7-1)式中——圆形喷嘴的流量();——喷嘴流量系数,与喷嘴的结构形式、尺寸和燃气压力有关,用实验方法求得;——圆形喷嘴直径(mm);——燃气压力(Pa);图7-4可调喷嘴1—固定部件;2—活动部件;图7-3固定喷嘴——燃气的相对密度(空气=1)。图7-5一次空气吸入口及喷嘴的安装位置(a)端部进风;(b)侧面进风图7-6喷嘴出口截面到喉部的距离对一次空气系数的影响图7-8调节螺丝和弯曲钢条(a)调节螺丝;(b)弯曲钢条;1—调节螺丝;2—弯曲钢条图7-7调风板(a)移动式调风板;(b)切口旋转式调风板;(二)燃烧器头部图7-9带有自动点火和安全装置的大气式燃烧器图7-10铸铁锅炉上使用的大气式燃烧器1—调风板;2—喷嘴;3—引射器;4—头部图7-11圆火孔(a)无凸缘的圆火孔;(b)有凸缘的圆火孔;图7-12方火孔1—火盖;2—火孔;3—头部;多图7-15带稳焰孔的火孔稳定曲线1—有稳焰孔的离焰曲线;2—无稳焰孔的离焰曲线;3—火孔的工作范围;4—满负荷;5—无空气吸入;6—部分负荷;7—大量空气吸入;8—回火曲线;图7-14带稳焰孔的火孔1—主火孔;2—稳焰孔;3—主火焰;4—辅助火焰图7-13条形火孔图7-16单火孔大气式燃烧器(a)火道式;(b)稳焰孔式1—火孔;2—二次空气口;3—稳焰孔;4—引射器;5—火道;6—小孔;第二节大气式燃烧器的头部计算一、火孔尺寸大气式燃烧器常用设计参数表7-1燃起种类炼焦煤气天然气液化石油气火孔尺寸(mm)~~~××××××(mm)(2~3)火孔深度h(mm)(2~3)额定火孔热强度×103(kW/mm2)~~~(Nm/s)~~~~~~~69~1015~16火孔面积与喷嘴面积比44~50240~320500~600二、火孔深度图7-17孔深对脱火极限的影响六、锅支架高度图7-18火孔倾角对燃烧特性及热效率的影响图7-19锅支架高度对燃烧特性及热效率影响七、火孔燃烧能力及火孔总面积火孔能稳定和完全燃烧的燃气量称为火孔的燃烧能力。通常用火孔热强度或燃气空气混合物离开火孔的速度来表示火孔的燃烧能力。(7-2)式中——火孔热强度(kW/mm2);——燃气低热值(kJ/Nm3);——一次空气系数;——理论空气需要量(m3/m3);——火孔出口气流速度(Nm/s)。(7-3)式中——火孔总面积(mm2);——燃烧器热负荷(kW);——火孔出口气流速度(Nm/s),按表7-1或有关设计手册查得。(7-4)式中——火孔热强度(kW/mm2),按表7-1或有关设计手册查得。八、燃烧器头部的静压力(7-5)式中——流动阻力损失(Pa);——火孔出口气流速度(Nm/s);——在标准状态下燃气-空气混合物的密度(kg/Nm3);——火孔阻力系数。(7-6)式中——火孔流量系数,按式(2-5)取用。(7-7)式中——因气体膨胀而产生气流加速的能量损失(Pa);——混合气体通过火孔被加热的温度,这时近似假定火孔进口的混合气体温度为0℃。(7-8)(7-9)式中——头部必须具有的静压力(Pa)——燃烧器头部的能量损失系数。(7-10)混合气体通过火孔被加热的温度决定于燃烧器的结构、工作参数及燃烧室的构造,在大多数情况t=50~150℃。对于民用燃烧器,通常=~。(7-11)式中——质量引射系数;——燃气的相对密度(空气=1)。(7-12)十、二次空气口(7-13)式中——二次空气口的截面积(mm2);——燃烧器热负荷(kW)。十一、火焰高度图7-20火焰内锥高度(一)火焰内锥高度(7-14)式中——火焰的内锥高度(mm);——一个火孔的面积(mm2);——火孔热强度(kW/mm2);——与燃气性质及一次空气系数有关的系数,查表7-2。各种燃气的K值表7-----