燃气燃烧器的选型分析

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1、万方数据2013年第9期节能燃气燃烧器的选型分析刘景新1，刘红星1，齐雪京‘。王爱洁2，李佩3。赵斌3(1．唐山市特种设备监督检验所，河北唐山063000；2．冀东石油机械有限责任公司，河北唐山063000；3．河北联合大学，河北唐山063009)摘要：燃烧器是锅炉的关键部件，其性能的好坏对锅炉的安全经济运行有重大影响。以燃气燃烧器为例，对燃烧器的选型原则进行分析，并通过实例进行验证。结果表明，燃料种类及特性、锅炉的出力与效率、燃烧室的尺寸、烟风阻力及其使用环境等要素是锅炉燃烧器正确选择的基础和条件。关键词：燃气锅炉；燃烧器；选型原则；应用实例中图分类号：TKl7文献标识

2、码：B文章编号：1004—7948(2013)09—0055—03d硝：103969／j．issn．1004—7948．2013．09．013引言燃烧器是使燃料和空气以一定方式、比例混合喷出并燃烧的装置统称。锅炉燃烧器选型正确与否对锅炉安全经济运行有重要影响。本文对燃气燃烧器的选型原则进行分析，并通过实例进行了验证。1选型原则锅炉燃烧器的选用，应根据锅炉本体的结构特点、性能要求及燃料特性，并结合用户使用条件进行选择。对于燃用不同燃料的锅炉来说，如果燃烧器选用不合理，在使用过程中不仅会带来安全事故，还会造成环境污染和能源浪费。1)根据燃料来选择。用户先根据所使用的燃料种类和

3、特性(压力、组分、热值、杂质、腐蚀性介质含量)选择燃烧器。除了用户所用燃料要与燃烧器生产厂家使用说明相匹配之外，燃烧器所用设备组件也要与燃料特性相适应。2)燃烧器出力应与锅炉负荷、锅炉烟风阻力相匹配。锅炉燃烧消耗量为：曰=％导㈩式中：B一锅炉燃料消耗量，m3／h；基金项目：国家质检总局科技计划项目(项目编号：2012QKl07)D一锅炉负荷，kg／h；h。、矗。一分别表示蒸汽及给水比焓，kJ／kg；Q。。。—燃料低位发热量，kJ／m3；田一热效率，％。燃烧器出力是指燃烧器单位时间输入锅炉的热量，也称燃烧器热功率，即：门一些⋯。一3600、。7式中：G一燃烧器热功率，kw。

4、分析式(1)、式(2)可知：燃料确定后，锅炉负荷和锅炉热效率决定了燃烧器的出力。首先，选择燃烧器时，在保证满足锅炉额定负荷的同时，还要有10％的余量⋯；其次，根据燃烧器生产厂家提供的燃烧器工作特性曲线心J，进一步优选燃烧器，燃烧器工作点要落在相应的满负荷工作区内旧J，工作点落在越靠近曲线右边界位置越理想，这样，燃烧器更经济且可以保证部分负荷点与满负荷点间有较大的调节空间。当一定的燃料消耗量对应几个型号燃烧器的选择时，应选择燃烧室背压足以克服锅炉烟风阻力的燃烧器，选择的燃烧器如果燃烧室背压不足以克服锅炉与烟道阻力之和，燃烧器在锅炉额定负荷下就会出现冒烟或回火事故，无法正常使

5、用，很可能造成锅炉熄火，甚至出现炉膛爆炸等安全事故。3)燃烧器火焰的形状尺寸与锅炉燃烧室相匹配。燃烧器的燃烧火焰具有一定的几何形状和尺寸，且随燃烧器的不同而不同。燃烧器选型时，确万方数据节能2013年第9期一56一ENERGYCONSERVATION(总第372期)保火焰直径、长度与锅炉炉膛结构相适应，既要保证较好的充满度，又要使火焰的扩散(直径或范围)不能冲刷受热面。通常燃烧器生产厂家都提供燃烧器火焰尺寸图，可根据燃料消耗量或燃烧器功率查取用户所需的火焰长度和尺寸⋯。一般应遵循火焰直径<燃烧室直径，且充满度好；火焰长度<燃烧室长度，且要求有50～100mm的余量。若燃烧

6、器火焰的几何尺寸与锅炉燃烧室不匹配，例如燃烧室太小，火焰直径和长度大时，燃烧不能充分地将热量传递给锅炉，还会造成火焰直接冲刷受热面，从而使未燃尽气体迅速冷却并在受热面上积炭；若燃烧室太大，火焰直径长度小，则会出现火焰充满度差、炉内温度低的现象。可见，燃烧器火焰的几何尺寸与锅炉燃烧室不匹配，会造成能源浪费、环境污染等问题。4)根据所用设备对温度精确度的要求。可以选择一段火控制、二段火控制、渐进式、比例调节式燃烧器。一般要求燃烧器的调节幅度越大越好，能更好地适应锅炉负荷的变化。如果所选燃烧器的调节比不能满足锅炉负荷变化的要求，在使用过程中就会影响对锅炉汽温和汽压的精度控制，从

7、而影响锅炉热效率。当锅炉负荷变化时，燃烧器可能会出现燃烧不完全或是燃烧不稳定等现象。5)点火装置匹配条件(气点火、油点火)。用户要根据实际条件来选择合适的点火装置。6)多个燃烧器布置(相互配置关系，燃料、空气分配系统，点火、熄火条件，负荷调节要求)。根据燃料消耗量和所选单个燃烧器的功率来确定燃烧器的配置数量，并且合理布置分配燃料、配风系统，控制好各燃烧器的点火、熄火条件，控制好各燃烧器的负荷调节要求。7)不同地域、不同环境对燃烧器的要求也不同[4]。不同海拔大气密度不同，随着海拔高度增加，空气密度降低，这会使空气中的氧含量和风