自然引風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器應(yīng)用范圍

根據(jù)自然引風(fēng)式擴(kuò)散燃燒器的優(yōu)缺點(diǎn)可知，它最適用于溫度要求不高，但要求溫度均勻、火焰穩(wěn)定的場(chǎng)合例如，用于沸水器、熱水器、紡織業(yè)和食品業(yè)中的加熱設(shè)備及小型采暖鍋爐，用作點(diǎn)火器和指示性燃燒器。有些工業(yè)窯爐要求火焰具有一定亮度或某種保護(hù)性氣氛時(shí)，也可用自然引風(fēng)式擴(kuò)散燃燒器。由于‘它結(jié)構(gòu)簡單和操作方便，也常用一于臨時(shí)性加熱設(shè)備。

層流擴(kuò)散式燃燒器一般不適用于天然氣和液化石油氣。因?yàn)檫@兩種燃?xì)馊紵俣嚷⒒鹂谉釓?qiáng)度小、容易產(chǎn)生不完個(gè)燃燒和煙炱。

（1）優(yōu)點(diǎn)

1、燃燒穩(wěn)定，不會(huì)回火，運(yùn)行可靠’；

2、結(jié)構(gòu)簡單，制造方便；

3、操作簡單，容易點(diǎn)火；

4、可利用低壓燃?xì)?，燃?xì)鈮毫?(1O一400Pa或更低時(shí)，仍能工常工作；

5、不需要鼓風(fēng)。

（2）缺點(diǎn)

1、燃燒熱強(qiáng)度低，火焰長，需要較大的燃燒室；

2、容易產(chǎn)生不完全燃燒。為使燃燒完全，必須供給較多的過?？諝?α=1.2~1.6)。

3、由于過?？諝庀禂?shù)較大，燃燒溫度低。

自然引風(fēng)式擴(kuò)散燃燒器能否進(jìn)行穩(wěn)定燃燒，關(guān)鍵在于其火孔熱強(qiáng)度是否選得合適。圖4表示了直徑不同的火孔在燃燒不同性質(zhì)的燃?xì)鈺r(shí)，火孔熱強(qiáng)度對(duì)火焰狀況的影響。.以下分別對(duì)不同成分的燃?xì)膺M(jìn)行分析:

1、煉焦煤氣

火孔熱強(qiáng)度在曲線1以下時(shí)為無黃焰的擴(kuò)散燃燒，這時(shí)由于熱強(qiáng)度低，故火焰較軟；曲線1與2之間為黃焰區(qū)，這時(shí)氣流處于層流狀態(tài)，火焰輪廓清晰，呈長圓錐形。越過曲線2火焰仍為黃色，但部分產(chǎn)生了紊流。曲線2與3之間為過渡區(qū)，這時(shí)氣流從層流向紊流轉(zhuǎn)變。曲線3以上氣流完全處于紊流狀態(tài)，黃焰消失，火焰變?yōu)樗{(lán)色。如果允許產(chǎn)生黃焰，則火孔熱強(qiáng)度可在曲線1~2之間進(jìn)行選取。

2、天然氣

天然氣與煉焦煤氣不同之處在于沒有曲線3。當(dāng)火孔熱強(qiáng)度越過層流極限——曲線2時(shí)，火焰便產(chǎn)生離焰現(xiàn)象。

3、丁烷

丁烷火焰特性大體與大然氣相同，但在曲線1與2之間存在曲線4。當(dāng)火孔熱強(qiáng)度超過曲線4時(shí)，火焰將產(chǎn)生煙炱。即使允許有黃焰存在，在選取火孔熱強(qiáng)度時(shí)也不應(yīng)越過曲線4，而應(yīng)在曲線1一4之間選取。

圖4所示的火焰特性變化范圍并非絕對(duì)，當(dāng)火孔方向變化時(shí)，曲線位置也會(huì)上下擺動(dòng)。

自然引風(fēng)式擴(kuò)散燃燒器可根據(jù)加熱工藝的需要做成多種形式。

1、管式擴(kuò)散燃燒器

這種燃燒器的頭部由不同形狀的管子組成。

圖1上所示為直管式擴(kuò)散燃燒器。

圖1中所示為排管式擴(kuò)散燃燒器，它由若f根鉆有火孔的排管焊在一根集氣管上組成。

為了使燃燒所需的空氣暢通到每個(gè)火孔，要求排管間的凈距e=（0.6-1.0）d_out（d_out——排管外徑）。

圖1下所示為渦卷式擴(kuò)散燃燒器。它由若于根鉆有火孔的渦卷形管子焊在一根集氣管上組成，這樣既保證了燃燒所需的空氣暢通到每個(gè)火孔，又保證了渦卷形管子所組成的圓形平面內(nèi)火孔的均勻分布。

2、扇形火焰式擴(kuò)散燃燒器

圖2上所示為扇形火焰式擴(kuò)散燃燒器，火孔呈扇形扁縫孔。燃?xì)馊紵龝r(shí)形成很薄的扇形火焰，增大了與空氣的接觸面，因此火焰短，火餡長度變化小，燃燒完全而穩(wěn)定。

3、沖焰式擴(kuò)散燃燒器

圖2下所示為沖焰式擴(kuò)散燃燒器。它采用兩個(gè)擴(kuò)散火焰相撞的方法來加強(qiáng)氣流擾動(dòng)。增進(jìn)燃?xì)馀c空氣的混合，從而提高燃燒穩(wěn)定性和強(qiáng)化燃燒過程?；鹧娴淖矒艚嵌圈纫话銥?0°~70° ，兩根管子的中心跟約為管外徑的兩倍(e=2d_out)。為使燃?xì)饩鶆虻胤植荚诟骰鹂咨?，火孔總面積必須小于管子截面積。

4、爐床式擴(kuò)散燃燒器

爐床式擴(kuò)散燃燒器一也稱縫隙式擴(kuò)散燃燒器。它主要在小型燃煤鍋爐改燒燃?xì)鈺r(shí)應(yīng)用，其構(gòu)造如圖3所示。這種燃燒器由直管式擴(kuò)散燃燒器和火道組成。直管管徑為50~100mm，火孔直徑d_p=2~4mm，火孔中心距s=(6~10)d_p。

爐床式擴(kuò)散燃燒器工作時(shí)，空氣靠爐內(nèi)負(fù)壓吸入(也可用鼓風(fēng)機(jī)供給)。燃?xì)饨?jīng)火孔逸出后與空氣成定角度相遇，進(jìn)行紊流擴(kuò)散棍合，在離開火孔約20一40mm處著火，約在0.5一1m處強(qiáng)烈燃燒:因此火道上方要有足夠的空間以保證燃?xì)馊紵耆?

為了保證供給燃燒所需的空氣量，對(duì)于2~10t/h的蒸汽鍋爐，爐內(nèi)負(fù)壓不應(yīng)小于20~30Pa；對(duì)于小型采暖鍋爐，不應(yīng)小于8Pa。

當(dāng)使用天然氣時(shí)，最住火孔出口速度為25~80m/s，空氣流速為2.5~8m/s。

火道截面熱強(qiáng)度可達(dá)(2.9~23)×10^-3kw/mm²，最高火道溫度可達(dá)900~1200℃常用的過?？諝庀禂?shù)為1.1~1.3。

當(dāng)火孔呈雙排布置時(shí)，火孔夾角β取90~180℃。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)β接近90℃時(shí)，燃?xì)馍淞鲗?duì)爐膛吸入空氣的阻礙作用較小，故爐內(nèi)過剩空氣系數(shù)較大，空氣對(duì)燃?xì)夤艿赖睦鋮s效果較好。隨著β的增大，燃?xì)馍淞鲗?duì)爐膛吸入空氣的阻礙作用增大，過?？諝庀禂?shù)減小，空氣對(duì)燃?xì)夤艿赖睦鋮s效果較差，燃?xì)夤艿罍囟仍龈?。因此，供給冷空氣時(shí)可取β=90°~180℃，供給熱空氣或采用低幾燃?xì)鈺r(shí)可取β=90℃。

一、優(yōu)點(diǎn)

1、與自然引風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器相比，鼓風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器燃燒熱強(qiáng)度大，火焰長短可調(diào)節(jié)。與熱負(fù)荷相同的引射式燃燒器相比，其結(jié)構(gòu)緊湊，體形輕巧，占地面積小。特別是當(dāng)熱負(fù)荷較大時(shí)，此優(yōu)點(diǎn)更為突出。

2、另外，鼓風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器要求燃?xì)鈮毫Φ?，熱?fù)荷調(diào)節(jié)范圍大，能適應(yīng)正壓爐膛，容易實(shí)現(xiàn)粉煤—燃?xì)饣蛴汀細(xì)饴?lián)合燃燒。還可以采用預(yù)熱空氣或燃?xì)?，預(yù)熱溫度甚至可接近燃?xì)庵饻囟?，因此可以極大地提高燃燒溫度，這對(duì)高溫工業(yè)爐來說是非常必要的。

二、缺點(diǎn)

1、鼓風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器需要鼓風(fēng)，耗費(fèi)電能。

2、燃燒室容積熱強(qiáng)度通常比完全預(yù)混燃燒器小，火焰較長，因此需要較大的燃燒室容積。

3、另外，鼓風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器本身不具備燃?xì)馀c空氣成比例變化的自動(dòng)調(diào)節(jié)特性，需配置自動(dòng)比例調(diào)節(jié)裝置。

根據(jù)上述優(yōu)缺點(diǎn)可知，鼓風(fēng)擴(kuò)散式燃燒器主要用于各種工業(yè)爐及鍋爐中。

采用引射器通風(fēng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：無電氣設(shè)備，無噪聲，比較安全。若采用水力引射器通風(fēng)，還能起到降溫、降塵的作用。其缺點(diǎn)是：供風(fēng)量小，需要水源或壓氣。故引射器通風(fēng)適用于需要風(fēng)量不大的短距離掘進(jìn)通風(fēng)，一般用于有煤與瓦斯突出的煤巷掘進(jìn)中。

引射器通風(fēng)的原理是利用噴嘴噴出的高壓流體（高壓水或壓氣）在噴嘴射流的周圍造成負(fù)壓而吸入空氣，并在混合管口內(nèi)混合，將能量傳遞給被吸入的空氣，使之具有通風(fēng)壓力，達(dá)到通風(fēng)的目的。引射器通風(fēng)一般都采用壓入式。從能量消耗看，壓氣引射器不經(jīng)濟(jì)，水力引射器比較好。