第四篇 燃烧方法与燃烧装置第十三章 气体燃料的燃烧第一节 概述燃烧装置:用来实现燃料燃烧过程的装置。
在炉膛中合理组织燃料的燃烧过程,以保证炉子的工作合乎工艺、技术和经济的要求。
( 1)在规定的负荷条件下保证燃料的合理燃烧和燃烧过程的稳定;
( 2)能组织火焰,使火焰具有一定的方向、
外形、刚度等;
( 3)具有足够的燃烧能力
( 4)结构简单,使用方便,坚固耐用。
气体燃料的燃烧:三阶段气体燃料的燃烧方法:
( 1)有焰燃烧法
( 2)无焰燃烧法
( 3)半无焰燃烧法第二节 有焰燃烧煤气和空气的混合条件的改善:
( 1)多股细流
( 2)空气和煤气成角度相遇
( 3)旋流装置有焰烧嘴的种类主要有焰烧嘴介绍
1、套筒式烧嘴烧嘴简单,气体流动阻力小,火焰长,空气和煤气需要压力低( 784~980Pa)
2、低压涡流式烧嘴空气和煤气混合好,火焰短,设计煤气压力
800Pa,空气压力 2000Pa
适合清洁的发生炉煤气,混合煤气和焦炉煤气,以及天然气低压涡流烧嘴的燃烧能力 P152表 13-1
下列情况燃烧能力要修正:
( 1)煤气压力变化
( 2)煤气或空气预热
3、扁缝涡流式烧嘴空气和煤气混合好,火焰很短,为出口直径的
6~8倍。烧嘴前煤气和空气压力为 1500~
2000Pa,出口速度 10~12m/s。
适合发生炉煤气和混合煤气燃烧能力见表 13-3
4、环缝涡流式烧嘴适合混合煤气、发生炉煤气、焦炉煤气和天然气煤气和空气压力约为 2000~4000Pa,出口速度控制在 10~20m/s。
5、火焰长度可调式烧嘴工作原理是改变煤气与空气的混合。
6、烧脏煤气的烧嘴防止煤气喷口堵塞,断面较大
7、天然气烧嘴空气需要量大,要求混合好
8、平焰烧嘴圆盘形火焰,强化辐射换热,改善加热质量,
提高生产率和降低燃料消耗。
9、高速烧嘴
10、自身预热式烧嘴有焰烧嘴的计算定型的烧嘴可以根据其使用性能和尺寸选用现成的产品,但在下列两种情况下,要通过计算来确定烧嘴的尺寸和性能。
( 1)设计新烧嘴在设计新烧嘴前,需要知道的参数有:煤气热值;煤气工作压力;烧嘴燃烧能力。
计算内容有:煤气喷口、空气喷口和混合气体喷口尺寸;烧嘴前空气压力
( 2)验算旧烧嘴主要内容有:根据已知烧嘴尺寸和煤气压力计算烧嘴燃烧能力;根据已知的烧嘴尺寸和所需燃烧能力计算应有的煤气和空气压力有焰烧嘴计算表见 P165表 13-5
在进行烧嘴计算时,所需煤气压力和空气压力,
必须根据烧嘴的最大负荷来确定,并保留
15~20%的后备压力,烧嘴的最大负荷一般取为正常燃烧能力的 2.5倍。
第三节 无焰燃烧喷射式无焰燃烧的特点及喷嘴结构煤气和空气的混合方式:
压力式、比面积式、喷射式喷射式烧嘴基本结构:
煤气喷口、空气调节阀、空气吸入口、混合管、
扩压管、喷头、燃烧坑道喷射式烧嘴的优点:
自调性、空气过剩系数小且完全、燃烧速度快、
无风机喷射式烧嘴的缺点:
尺寸大,煤气压力高、空气和煤气预热受限制、
负荷调节比小、对炉况波动敏感常用喷射式无焰烧嘴:
P168-170
喷射式烧嘴的自调性喷射效率:被喷射介质在喷射器中所获得的有效机械能与喷射介质在喷射器中所消耗的机械能之比。
喷射比:混合介质的量(质量或体积)比上喷射介质的量(质量或体积)称为(质量或体积)喷射比。
当喷射器两端压力相等时,喷射比将不随喷射介质的流量改变。 P178图 13-33
第四节 其它煤气烧嘴半喷射式天然气烧嘴大气式煤气烧嘴辐射墙式无焰烧嘴管群式燃烧器周边供气蜗壳式燃烧器平流式燃烧器燃气内燃机供气方式燃气轮机的燃气喷嘴练习一设计低压涡流烧嘴,使用煤气成分为( %):
CO— 9.1,H2— 57.3,CH4— 26.0,
C2H4— 2.5,CO2— 3.0,O2— 0.5,N2—
1.6,煤气温度 t煤 =20℃,烧嘴正常燃烧能力为 50m3/h