燃气燃烧与应用

燃气燃烧与应用燃气燃烧与应用燃气燃烧与应用•复习：•1．燃气的燃烧有哪三种基本方式？•2．什么是扩散式燃烧？•3．什么是部分预混式燃烧？•4．什么是完全预混式燃烧？•5．工业用完全预混式燃烧器常采用什么方法来稳焰？燃气燃烧与应用第六章扩散式燃烧器•燃烧器的分类与技术要求•自然引风式扩散燃烧器•鼓风式扩散燃烧器燃气燃烧与应用••扩散式燃烧的定义•如果在点燃前，燃气与空气不相接触（α´=0），而燃烧所需的氧气完全依靠扩散作用从周围大气获得，燃气与空气在接触面处边混合边燃烧，这种燃烧方式称为扩散式燃烧。•燃气燃烧与应用一、燃烧器的分类·按一次空气系数分类·按空气的供给方法分类·按燃气压力分类燃气燃烧与应用按一次空气系数分类1.扩散式燃烧器а′=02.大气式燃烧器а′=0.2∽0.83.完全预混式燃烧器а′≥1燃气燃烧与应用按空气的供给方法分类1．引射式燃烧器空气被燃气射流吸入或者燃气被空气射流吸入2．鼓风式燃烧器用鼓风设备将空气送入燃烧系统3．自然引风式燃烧器靠炉膛中的负压将空气吸入燃烧系统燃气燃烧与应用按燃气压力分类1．低压燃烧器燃气压力在5000Pa以下2．高（中）压燃烧器燃气压力在5000Pa至3x105Pa之间燃气燃烧与应用二、燃烧器的技术要求·燃烧比较完全·燃烧稳定·燃烧效率较高·在额定压力下，燃烧器能达到所要求的热负荷·结构紧凑、金属消耗少、调节方便、工作无噪声燃气燃烧与应用第二节自然引风扩散式燃烧器·自然引风扩散式燃烧器的构造及工作原理·自然引风扩散式燃烧器的特点及应用范围·自然引风扩散式燃烧器的设计计算燃气燃烧与应用自然引风扩散式燃烧器的构造及工作原理最简单的扩散式燃烧是在一根钢管上钻一排火孔而制成的。燃气在一定压力下进入管内，经火孔逸出后从周围空气中获得氧气而燃烧，形成扩散火焰。燃气燃烧与应用图6-1直管式扩散燃烧器1—火孔2—燃气管燃气燃烧与应用自然引风扩散式燃烧器可以做成多种形式：图6-2排管扩散式燃烧器1—排管2—集气管燃气燃烧与应用燃气燃烧与应用图6-3涡卷式扩散燃烧器燃气燃烧与应用燃气燃烧与应用燃气燃烧与应用燃气燃烧与应用燃气燃烧与应用•自然引风式扩散燃烧器的火孔强度燃气燃烧与应用自然引风扩散式燃烧器的特点及应用范围优点：▪结构简单，制造方便▪燃烧稳定、不会回火▪点火容易、调节方便▪可利用低压燃气，无动力消耗燃气燃烧与应用缺点：▪燃烧热强度低,燃烧温度低▪容易出现不完全燃烧▪火焰长，需要较大的燃烧室燃气燃烧与应用应用范围:▪温度要求不高的场合▪温度均匀的场合▪火焰稳定的场合▪一定亮度或某种保护气氛的场合▪临时性加热设备燃气燃烧与应用自然引风扩散式燃烧器的设计计算设计需确定的参数:▪火孔直径▪火孔间距▪火孔数目▪燃烧器前燃气所需要的压力▪燃气分配管直径燃气燃烧与应用直管式扩散燃烧器的设计计算步骤1.选取火孔直径dp一般取dp=1～4mm2.选取火孔间距s一般取s=(8∽13）dp3.计算火孔数目n式中n—火孔数目Fp—火孔总面积，mm2dp—火孔直径，mm。燃气燃烧与应用选取火孔热强度qp燃气燃烧与应用计算火孔总面积Fp式中Fp—火孔总面积，mm2Q—燃烧器热负荷，kWqp—火孔热强度，kW/mm2燃气燃烧与应用4.燃烧器前燃气所需压力h式中h—头部所需压力，Pa；μp—火孔流量系数，与火孔的结构特性有关；vp—火孔出口速度，m/s；ρg—燃气密度，kg/m3；Tg—火孔前燃气温度，K；Δh—炉膛压力，Pa。2212273gPgPTvhh燃气燃烧与应用为了保证火孔的热强度qp，即保证火孔出口速度vp，燃气压力P必须等于头部所需的压力p,如果P＞p，可用阀门或节流圈减压。燃气燃烧与应用计算火孔出口速度vp式中vp—火孔出口速度，m/s;qp—火孔热强度，kW/mm2;Hl一燃气低热值，kJ/m3。燃气燃烧与应用5.燃烧器头部燃气分配管截面积F头部截面积应不小于火孔总面积的两倍燃气燃烧与应用6.布置火孔和绘制燃烧器简图。燃气燃烧与应用燃气燃烧与应用燃气燃烧与应用燃气燃烧与应用重点：自然引风扩散式燃烧器的工作原理、特点及应用范围。难点：理解部分预混式燃烧火焰的稳定，燃烧器设计计算的步骤。燃气燃烧与应用作业：1.燃烧噪声的来源和消除噪声的方法是什么？2.简述自然引风扩散式燃烧器的特点及应用范围。燃气燃烧与应用第三节鼓风扩散式燃烧器•鼓风扩散式燃烧器的构造及工作原理•鼓风扩散式燃烧器的特点和应用范围•鼓风扩散式燃烧器的设计计算燃气燃烧与应用鼓风扩散式燃烧器的构造及工作原理在鼓风式燃烧器中燃气燃烧所需要的全部空气均由鼓风机一次供给，但燃烧前燃气与空气并不实现预混，因此燃烧过程不属于预混燃烧，而为扩散燃烧。鼓风式燃烧器的燃烧强度与火焰长度均由燃气与空气的混合速度决定。为了强化燃烧过程和缩短火焰长度，常采用各种措施来加速燃气与空气的混合。燃气燃烧与应用燃气燃烧与应用燃气燃烧与应用、燃气燃烧与应用燃气燃烧与应用燃气燃烧与应用燃气燃烧与应用鼓风扩散式燃烧器的特点和应用范围优点：（与自然引风扩散式燃烧器相比）·鼓风式燃烧器燃烧热强度大•结构紧凑，体形轻巧•要求燃气压力低•可预热空气或燃气，极大地提高燃烧温度•容易实现粉煤-燃气或油-燃气联合燃烧燃气燃烧与应用缺点：·需要鼓风，耗费电能·火焰较长，需要较大的燃烧室容积·不具备燃气与空气成比例变化的自动调节特性，需配置燃气与空气自动比例调节装置燃气燃烧与应用应用范围：鼓风式燃烧器主要用于各种工业炉及锅炉燃气燃烧与应用鼓风扩散式燃烧器的设计计算•蜗壳式燃烧器的设计计算•套管式燃烧器的设计计算燃气燃烧与应用蜗壳式燃烧器的设计计算设计需确定的参数:1.空气系统▪蜗壳结构尺寸▪空气通道面积▪空气实际通道的宽度▪燃烧器前空气所需的压力燃气燃烧与应用2.燃气系统▪火孔直径▪火孔间距▪火孔数目▪燃烧器前燃气所需要的压力▪燃气分配室面积▪射流穿透深度燃气燃烧与应用套管式燃烧器的设计计算设计需确定的参数:▪燃气喷口直径▪空气套管直径▪燃烧器出口直径燃气燃烧与应用套管式燃烧器的设计计算步骤1.燃气喷口直径/4ggFd0.0036gggLFv燃气燃烧与应用a.出口截面燃气的流速的计算002ogPTvT燃气燃烧与应用式中:Lg-燃气用量（m3/h);P-燃烧器前燃气压力（Ｐa);T-燃气温度（Ｋ);ρ０－燃气密度(kg/m3);ξ-燃烧器阻力系数。燃气燃烧与应用空气套管直径的计算2/4aagoutFdd0.0036aaaLFv燃气燃烧与应用a.出口截面空气的流速的计算002aoaaPTvT燃气燃烧与应用燃烧器出口直径计算0.00364mmmLdv燃气燃烧与应用燃气和空气在出口截面上的实际流速()()0()0gagagaTvvT燃气燃烧与应用重点：自然引风扩散式燃烧器的工作原理、特点及应用范围。难点：自然引风扩散式燃烧器设计计算的步骤。燃气燃烧与应用作业：1．简述自然引风扩散式燃烧器的特点及应用范围。燃气燃烧与应用谢谢！