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重油不完全燃烧,在烟气中形成炭黑因为高分子烃的燃尽相对要难一些,如果空气供应不足或油粒与空气混合不均匀,那就会有一部分高分子烃在高温缺氧的条件下发生裂解,分解出炭黑,炭黑是粒径小于1μm的固体粒子,它的化学性质不活泼,燃烧缓慢,所以一旦产生炭黑往往就不易燃尽,严重时未燃的炭黑就会进入烟气中,而使烟囱冒黑烟。
重油中的沥青成分也会由于缺氧分解成固体油焦。油焦破裂后即成焦粒,后者也是不易燃烧的,由此可见,重油燃烧中的一个重要问题是必须及时供应燃烧所需的空气。
重油燃烧不完全,产生的飞灰、炭黑、焦粒还有类似焦油物质就会混合附着在水冷壁或对流管束上,久而久之形成一层隔热层,大大地降低了锅炉的热效率,每年要对锅炉进行清洗,增加了运行费用并且造成锅炉不均匀受热,缩短了锅炉寿命。
手操式燃烧系统配风是一次风且不能自动调节,如此会造成火焰根部高温区,并强烈的热辐射,使油喷嘴温度升高,重油高温受热会有碳析出,从而堵塞喷嘴,加大喷嘴磨损,加速喷枪损坏,造成维修费用的增加,对连续生产企业生产能力的提高是很大的障碍。
分别对不同区域及时供应适量的空气,以避免高温缺氧而产生炭黑并能在少的过量空气下保证油的完全燃烧。燃油的燃烧的上述要求是通过燃烧器来达到的。燃油燃烧器主要由油雾化器和调风器所组成。燃油通过雾化器雾化成细油粒,以一定的雾化角喷入炉内,并与经过调风器送入的具有一定形状的速度分布的空气流相混合。油雾化器与调风器的配合应能使燃烧所需的大部分空气及时地从火炬根部供入,并使火炬各处的配风量与油雾的流量密度分布相适应。同时也要向火炬尾部供应一定量的空气,以保证炭黑和焦粒的燃尽。
燃油经雾化后的油雾以及燃气均为可燃气体,当与空气混合达到一定含量范围,均能形成易燃易爆性混合气体。因此对燃油燃气锅炉的及防爆提出了特殊要求。
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使燃气和空气分别或混合后进入燃烧区而实现稳定燃烧的装置。燃气燃烧器是民用燃气用具和燃气工业炉的基本组成部分。燃气燃烧器种类繁多。按一次空气系数(预先和燃气混合的助燃空气量与燃气完全燃烧所需的理论空气量之比)分类,有扩散式、大气式和无焰式燃烧器;按空气供给方式分类,有引射式和鼓风式燃烧器;按用气压力分类有低压(5千帕以下)、中压(5~300千帕)和高压燃烧器。
扩散式燃烧器:依靠燃气从火孔逸出后的扩散作用,实现燃气和空气的混合并稳定燃烧的燃烧器。燃气逸出火孔前不同空气预先混合,一次空气系数为0。扩散式燃烧器结构简单、使用方便、火焰稳定。但其燃烧速度较慢、火焰较长,为达到完全燃烧需要较多的过剩空气,因此燃烧温度较低。扩散式燃烧器适用于温度不高但要求温度比较均匀的工业炉和民用燃具。小型扩散式燃烧器也常用作点火器。
大气式燃烧器:预先混合部分空气的燃烧器。一次空气系数通常取0.4~0.7。燃气以一定压力自喷嘴喷出进入混合管(即引射器),借高速喷射形成的负压将周围一部分空气吸入,在混合管中混合后从燃烧器头部火孔逸出而燃烧。大气式燃烧器燃烧比较完全,使用方便,但负荷较大时结构较庞大笨重。多孔大气式燃烧器(图1)广泛用于民用燃具。
鼓风式燃烧器:由鼓风机供给燃烧所需全部空气的燃烧器。一次空气系数为 0。燃烧热强度和火焰长度取决于燃气和空气的混合情况。为了强化燃烧,采取各种措施使燃气和空气混合均匀,因此鼓风式燃烧器又有套管式、旋流叶片式、蜗壳式和平流式等多种型式。与相同热负荷的引射式燃烧器相比,鼓风式燃烧器结构较紧凑;当燃气和空气混合得较好时,火焰较短;热负荷调节范围较大;空气具有一定压力,提供了预热空气的可能性。但这种燃烧器需配有鼓风机,燃烧器本身也不能自动调节燃气和空气的混合比例。鼓风式燃烧器主要用于各种工业炉和大型锅炉。
无焰燃烧器:燃气和燃烧所需的全部空气预先混合,燃烧过程火焰很短甚至完全看不见火焰的燃烧器。一般采用引射器吸入空气,与燃气充分预混,在高温火道中瞬间完成燃烧。火道热强度很高,燃烧温度也较高。无焰燃烧器在工业加热和烘干工艺中应用很广泛。
平焰燃烧器:火焰呈扁平形状的燃烧器。图2为双旋平焰燃烧器。空气和燃气分别经旋流器流出,两者以旋流状态强烈混合后进入喇叭形火道燃烧。由于气流的离心力和附壁效应,火道出口处形成扁平火焰。这种燃烧器温度均匀,升温较快,可节约燃气,但加工安装的技术要求较高。
联合式燃烧器:可交替或同时使用两种燃料的燃烧器。有燃气-油联合燃烧器和燃气-煤粉联合燃烧器。采用联合式燃烧器可提高炉膛辐射热量和炉膛温度。
除以上几种燃烧器外,为了节约能源,减少污染和降低噪声,工业上还发展了一些新型燃烧器,如浸没式燃烧器、高速燃烧器、低氧化氮燃烧器和脉冲燃烧器等。
热煤气燃烧器是以热煤气为热源的加热设施(如锅炉、工业炉等),用来实现热煤气燃 烧 过程的专用装置。主要作用是按一定比例和一定混合条件将热煤气和助燃空气引入加热设施 内燃烧或在烧嘴内燃烧,并满足加热过程对火焰的方向、外形、刚性和铺展性的要求。开发 的热煤气燃烧器包括燃烧器本体及点火机构2部分。
非恒温加热设施(如锅炉),由于热负荷波动幅度大,燃烧器实现强制比例配风燃烧较 困难,因此,本体结构通常为自扩散式(或称自由式),即热煤气不与助燃空气提前混合( 或只有在热强度要求较高时进行部分混合),而是喷入炉内后,与炉膛内空气边混合边燃烧 。
自扩散式燃烧器的优点是不易回火,调节比大,结构简单,燃烧负荷高,性能好;缺 点是空气过剩系数大(通常为1.1~1.25),火焰强度低。恒温加热设施(如大部分密闭式 工业窑炉),由于炉膛内蓄热温度高,燃烧热负荷波动幅度小,煤气消耗量相对稳定,因此 ,燃烧器一般选择预混比例式燃烧方法,即煤气和助燃空气在燃烧器内或喷口处已完成比例 预混,然后喷入炉内燃烧。预混燃烧器的优点是空气过剩系数小(通常为1.03~1.05),火 焰强度高;缺点是易回火,调节比小。
重油燃烧器经常损坏一般有以下几个原因:
断油。当断油时,油泵一般会发出尖叫声,这时应立即停机检查油箱内是否断油。在油箱内装一断油报警装置,或者定时观察油箱油标的用油情况,尽量避免因断油而损坏油泵。
修机或者清洗油泵时,忘记打开进油和回油阀门,如果这时开机,油泵很有可能被咬死。
管道内有气化现象存在。这时油泵的泵压往往是不稳定的,当发现泵压不稳定时,应立即停机作脱水和排气处理。
油品质量差,含水量高,机械杂质多。这一点也是油泵经常容易损坏的主要原因,所以应加强过滤,定期清洗,油箱定期排污。进油时要看油品的检测报告,看看是否符合燃烧器燃烧的条件。
油泵质量差。这一点可能做燃烧器生意的人都有这样的体会,现在燃烧器上配置的油泵质量远远没有早期配置的油泵质量好。
人为因素。有的操作工在清洗油泵时,把油泵的齿轮拆下,如果装配不好的话,很容易把油泵搞坏。其实,只需将油泵内的过滤器清洗一下就可以了。如果有条件,也可用柴油燃烧片刻,也能达到清洗油泵,清洗管路,清洗喷嘴的目的。
有的小单位在检修电路时把三相电相位搞错,导致燃烧器油泵反转而损坏油泵。当然,这种现象很少发生,但并非没有。
重油燃烧器经常损坏一般有以下几个原因:
主要因素有:燃烧介质,不同的物质燃烧时候的焰面扩散速度是有所区别的,确定介质后,还有很多其他影响火焰面扩散速度的因素。
包括助燃气体种类,助燃气体自身温度,及助燃气体的喷射方向和喷射速度,按照题目提供的情况助燃气体为空气,如果空气在进入炉膛前经过预热后和不预热其燃烧后的焰面的扩散速度是完全不一样的,也决定了其火焰高度是不同的。还有个很重要的因素为孔口倾斜度,如孔口向上、水平和向下其火焰的燃烧速度也有所区别,其火焰长度也是有区别的,这点也是受到了重力的影响。
还有就是根据燃气的压力有着明显的关系,压力高燃烧的火焰长度也会很长。
要能传火还不能高,根据以上的条件我觉的你可以通过降低介质压力或流速(如为预混式也同样需要调整空气预混阀门大小),扩大燃烧器喷口处的口径,及向下调整燃烧器喷口角度来实现。另外有人也做了一些实验,终是在喷嘴的上方加了一个不锈钢网,解决了上述问题。
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