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新研制的高速氣體燃燒器,為了達到完全燃燒,使燃氣和空氣通過眾多的噴孔分別進入燃燒室,燃氣射流與空氣射流一一撞擊,均勻混合,合成射流矢量方向應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,采取分區燃燒,前區燃燒溫度低于后區燃燒溫度,在燃燒室出口燃燒溫度。前區是貧氧燃燒,后區增加供氧,在燃燒室出口達到過剩空氣系數α=1。
如此設計,既能夠合理配風,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。
燃燒室內充滿高溫的燃燒產物,其金屬室壁必須有足夠的冷卻,才能工作。效仿液體火箭發動機的再生冷卻,在高速氣體燃燒器的設計中,利用空氣在燃燒室外腔流動,吸收室壁傳導的熱量,保證室壁在的溫度范圍內工作。同時將空氣預熱能夠促進完全燃燒和提高理論燃燒溫度。
在燃燒室噴口局部高溫區,專門設計有空氣膜保護金屬壁。
由于采取了以上的設計,高速氣體燃燒器的使用壽命可達3年,而其他單位設計生產的高速氣體燃燒器的燃燒室由耐火材料作內襯,使用壽命為幾個月,甚至有的產品,其耐火材料內襯工作不足3個月就開裂。
在高速氣體燃燒器設計中,為了使燃燒產物具有足夠的動量,燃燒室應該有一定的壓力。根據用戶提供的燃氣物理化學參數和速度要求,進行燃燒計算確定燃燒產物的各個熱力參數后,燃燒室內燃燒產物的壓力可以求出,即pc=pa/[1-(k-1)w2/2kRT]k/(k-1)。
式中pc為燃燒室壓力;pa為環境壓力;k為燃燒產物絕熱指數;R為燃燒產物氣體常數;T為燃燒溫度;w為燃燒產物在噴口處的流速。
空氣和燃氣進入燃燒器,流經各自的通道,經過噴孔進入燃燒室,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,燃燒器的燃氣入口壓力pr是燃燒室壓力pc和燃氣壓降Δpr之和。即:pk=pc+Δpk 。pr=pc+Δpr。
pk和pr不能過高,應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氣時,燃燒產物速度為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動機的燃燒技術為工業加熱爐開發的一種、節能、低污染燃燒器。經天然氣燃燒試驗,證明其工作可靠、操作簡單、熱負荷調節范圍大、空氣過剩系數及燃氣溫度調節范圍大。該燃燒器目前已成功地應用在油田、陶瓷、鋼鐵等行業的加熱爐上。
重油燃燒器經常損壞一般有以下幾個原因:
斷油。當斷油時,油泵一般會發出尖叫聲,這時應立即停機檢查油箱內是否斷油。在油箱內裝一斷油報警裝置,或者定時觀察油箱油標的用油情況,盡量避免因斷油而損壞油泵。
修機或者清洗油泵時,忘記打開進油和回油閥門,如果這時開機,油泵很有可能被咬死。
管道內有氣化現象存在。這時油泵的泵壓往往是不穩定的,當發現泵壓不穩定時,應立即停機作脫水和排氣處理。
油品質量差,含水量高,機械雜質多。這一點也是油泵經常容易損壞的主要原因,所以應加強過濾,定期清洗,油箱定期排污。進油時要看油品的檢測報告,看看是否符合燃燒器燃燒的條件。
油泵質量差。這一點可能做燃燒器生意的人都有這樣的體會,現在燃燒器上配置的油泵質量遠遠沒有早期配置的油泵質量好。
人為因素。有的操作工在清洗油泵時,把油泵的齒輪拆下,如果裝配不好的話,很容易把油泵搞壞。其實,只需將油泵內的過濾器清洗一下就可以了。如果有條件,也可用柴油燃燒片刻,也能達到清洗油泵,清洗管路,清洗噴嘴的目的。
有的小單位在檢修電路時把三相電相位搞錯,導致燃燒器油泵反轉而損壞油泵。當然,這種現象很少發生,但并非沒有。
重油燃燒器經常損壞一般有以下幾個原因:
主要因素有:燃燒介質,不同的物質燃燒時候的焰面擴散速度是有所區別的,確定介質后,還有很多其他影響火焰面擴散速度的因素。
包括助燃氣體種類,助燃氣體自身溫度,及助燃氣體的噴射方向和噴射速度,按照題目提供的情況助燃氣體為空氣,如果空氣在進入爐膛前經過預熱后和不預熱其燃燒后的焰面的擴散速度是完全不一樣的,也決定了其火焰高度是不同的。還有個很重要的因素為孔口傾斜度,如孔口向上、水平和向下其火焰的燃燒速度也有所區別,其火焰長度也是有區別的,這點也是受到了重力的影響。
還有就是根據燃氣的壓力有著明顯的關系,壓力高燃燒的火焰長度也會很長。
要能傳火還不能高,根據以上的條件我覺的你可以通過降低介質壓力或流速(如為預混式也同樣需要調整空氣預混閥門大小),擴大燃燒器噴口處的口徑,及向下調整燃燒器噴口角度來實現。另外有人也做了一些實驗,終是在噴嘴的上方加了一個不銹鋼網,解決了上述問題。
在水汽系統方面,給水在加熱器中加熱到一定溫度后,經給水管道進入省煤器,進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口集箱。水在水冷壁管內吸收爐膛輻射熱形成汽水混合物經上升管到達鍋筒中,由汽水分離裝置使水、汽分離。分離出來的飽和蒸汽由鍋筒上部流往過熱器,繼續吸熱成為450℃的過熱蒸汽,然后送往汽輪機。
在燃燒和煙風系統方面,送風機將空氣送入空氣預熱器加熱到一定溫度。在磨煤機中被磨成一定細度的煤粉,由來自空氣預熱器的一部分熱空氣攜帶經燃燒器噴入爐膛。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爐膛、凝渣管束、過熱器、省煤器和空氣預熱器后,再經過除塵裝置,除去其中的飛灰,后由引風機送往煙囪排向大氣。
鍋爐整體的結構包括鍋爐本體和輔助設備兩大部分。鍋爐中的爐膛、鍋筒、燃燒器、水冷壁過熱器、省煤器、空氣預熱器、構架和爐墻等主要部件構成生產蒸汽的核心部分,稱為鍋爐本體。鍋爐本體中兩個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燃燒,并適于燃燒劣質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,并強烈火燒的圓筒形爐膛稱為旋風爐。
爐膛的橫截面一般為正方形或矩形。燃料在爐膛內燃燒形成火焰和高溫煙氣,所以爐膛四周的爐墻由耐高溫材料和保溫材料構成。在爐墻的內表面上常敷設水冷壁管,它既保護爐墻不致燒壞,又吸收火焰和高溫煙氣的大量輻射熱。
爐膛設計需要充分考慮使用燃料的特性。每臺鍋爐應盡量燃用原設計的燃料。燃用特性差別較大的燃料時鍋爐運行的經濟性和可靠性都可能降低。
鍋筒是自然循環和多次強制循環鍋爐中,接受省煤器來的給水、聯接循環回路,并向過熱器輸送飽和蒸汽的圓筒形容器。鍋筒簡體由優質厚鋼板制成,是鍋爐中重的部件之一。
鍋筒的主要功能是儲水,進行汽水分離,在運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的鍋水隨蒸汽進入過熱器和汽輪機中。
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