威旭環(huán)保燃燒系統(tǒng)之大氣燃燒器
大氣燃燒器的主要特點(diǎn)是:由于燃燒前燃?xì)忸A(yù)混了燃燒所需的部分空氣,因此比擴(kuò)散式燃燒器的火焰短,火力強(qiáng),燃燒溫度高;可以燃燒不同性質(zhì)的燃?xì)?,燃燒比較完全。煙氣中CO含量較少,燃燒效率較高;一次空氣靠燃?xì)馕撕屯忮F焰燃燒所需空氣從大氣中獲得,即空氣的獲得不需要鼓風(fēng)設(shè)備:但由于只預(yù)混了燃燒所需的部分空氣,故火孔熱強(qiáng)度及燃燒溫度仍受到一定限制。
1)工作原理及構(gòu)造根據(jù)完全預(yù)混燃燒方法設(shè)計(jì)制做的燃燒器稱為完全預(yù)混式燃燒器。此種燃燒器在燃燒之前燃?xì)馀c空氣實(shí)現(xiàn)完全預(yù)混,即過(guò)??諝庀禂?shù)α=Ω′≥1,通常α=1.05~1.10。其構(gòu)造由混合裝置和頭部?jī)刹糠纸M成,根據(jù)燃燒器使用的壓力、混合裝置及頭部結(jié)構(gòu)的不同而有多種形式。不同的結(jié)構(gòu)形式其工作原理也有所區(qū)別。圖6-20為引射式單火道完全預(yù)混式燃燒器,它是由引射器、噴頭及火道三部分組成。高(中)壓燃?xì)鈴膰娮靽姵?,依靠自身的能量吸人燃?xì)馊紵璧娜靠諝?,并在引射器?nèi)混合?;旌暇鶆虻娜?xì)庖豢諝饣旌衔锝?jīng)噴頭進(jìn)入火道,在赤熱的火道壁面和高溫回流煙氣的穩(wěn)焰作用下進(jìn)行燃燒:圖6-21為撞擊式完全預(yù)混燃燒器,它是靠燃?xì)庖豢諝饣旌衔锱c爐內(nèi)赤熱的耐火材料表面發(fā)生撞擊而引起燃燒。
2)熱質(zhì)傳遞原理及特點(diǎn)由于完全預(yù)混合式燃燒器有不同的結(jié)構(gòu)形式,故熱質(zhì)傳遞原理也是有別的。火道式完全預(yù)混燃燒器,由于可燃混合物的加熱、著火和燃燒均在火道內(nèi)進(jìn)行,燃燒產(chǎn)生的高溫回流煙氣不僅將從引射器送來(lái)的混合氣加熱,而且更重要的是高溫?zé)煔饪繉?duì)流傳熱將火道壁加熱。當(dāng)火道壁面溫度上升至900-1000℃時(shí),熱能將轉(zhuǎn)變?yōu)檩椛淠?,靠?jī)晒腆w間的輻射傳熱方式實(shí)現(xiàn)了使不希望火焰與工件直接接觸的無(wú)焰加熱工藝。被加熱工件內(nèi)部是靠分子、原子、自由電子等微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)而將整個(gè)工件加熱均勻??梢?,此種燃燒器對(duì)加熱工件的熱質(zhì)傳遞過(guò)程具有對(duì)流、輻射、傳導(dǎo)三種方式,當(dāng)火道溫度高出900~1000℃時(shí),輻射傳熱的方式是熱質(zhì)傳遞的主體。撞擊式完全預(yù)混燃燒器,由于靠燃?xì)庖豢諝饣旌衔锱c爐內(nèi)赤熱的耐火材料表面發(fā)生撞擊而引起燃燒,燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饬魇紫瓤繉?duì)流傳熱方式使?fàn)t內(nèi)耐火材料溫度進(jìn)一步升高,同時(shí)也加熱爐內(nèi)工件和爐壁。當(dāng)其爐內(nèi)耐火材料、爐壁被加熱900~1000℃時(shí),使?fàn)t內(nèi)工件在輻射傳熱及工件內(nèi)部自身的熱傳導(dǎo)過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)了整個(gè)工件加熱的均勻性。至于此種燃燒器熱質(zhì)傳遞過(guò)程的三種方式,其傳熱方式的主體應(yīng)視爐內(nèi)爐氣溫度及加熱工藝要求所確定。
完全預(yù)混式燃燒器無(wú)論其結(jié)構(gòu)形式的不同,均有共同的主要特點(diǎn):燃燒完全,化學(xué)不完全燃燒物授少;過(guò)剩空氣系數(shù)較小,α=1.05~1.10,當(dāng)用于工業(yè)爐內(nèi)直接加熱工件時(shí),不會(huì)引起工件過(guò)分氧化,產(chǎn)品質(zhì)量好;燃燒溫度高,容易滿足高溫加熱工藝要求;燃燒熱強(qiáng)度大,可縮小燃燒室容積;火道式完全預(yù)混燃燒器,能燃燒低熱值燃?xì)?。但要求燃?xì)鉄嶂岛兔芏确€(wěn)定:燃燒時(shí)發(fā)生回火的可能性大,而且調(diào)節(jié)范圍較?。粚?duì)于熱負(fù)荷大的燃燒器,結(jié)構(gòu)龐大而笨重;高壓和高負(fù)荷時(shí)噪聲較大。故此種燃燒器主要應(yīng)用在工業(yè)加熱裝置上。