雾化燃烧器的燃烧特性分析
燃烧学 6液体燃料的燃烧
6液体燃料的燃烧6.1液体燃料的燃烧原理✧液体燃料的燃烧方式：主要为扩散燃烧✧液体燃料的燃烧过程：先蒸发气化为油蒸汽，进而进行均相燃烧。
（1、雾化2、蒸发3、掺混4、燃烧）✧液体燃料燃烧特点：1、扩散燃烧2、非均相燃烧✧液体燃料与气体燃料的不同点：液体燃料在与空气混合之前存在着蒸发气化过程✧液体燃料在在着火燃烧前发生蒸发与气化的特点，可将其燃烧分为，液面燃烧、灯芯燃烧、蒸发燃烧、雾化燃烧。
✧燃油雾化燃烧：油的雾化油滴的蒸发油滴的燃烧过程✧雾化燃烧：用雾化器将燃油分裂成许多微小而分散的油滴，以增加燃油单位质量的表面积，使其能和周围空间的氧化剂更好地进行混合，在空间达到迅速和完全的燃烧。
✧雾化的方法可分为机械式雾化和介质式雾化。
✧液体燃料雾化的目的（为什么用雾化、为什么说雾化过程是液体燃料燃烧的关键）：（P185）✧雾化性能及质量的评定主要指标：（P185）✧雾化过程的几个阶段：（P185）✧雾化角等概念（P186-P191好好看看）✧常用雾化方式及装置：①机械雾化、介质雾化、混合式雾化、组合式雾化。
②✧配风器的作用（任务）：P195✧配风原理及配风器应该满足的要求：P196-P197✧合理的稳焰技术：P203✧对于重油燃料，燃烧器应？P204✧加强液体燃料的燃烧方法：P201（1）加强雾化，减小油滴直径，选用合适的雾化器；（2）增加空气与油滴的相对速度。
相对速度越大，越有利于燃料和空气之间的扩散、混合，加强燃烧；（3）及时、适量供风及时供风，避免高温、缺氧造成燃料热分解；适量供风，提高燃烧效率。
（4）供风原则少量一次风送入火焰根部，在着火前与燃料混合，防止油在高温下热分解；保证后期混合，提高风速，使射流衰减变慢；在着火区制造适当的回流区，保证着火；燃烧中保证油雾与空气强烈混合，气流雾化角与油雾扩散角相适应。
一种多功能联合雾化喷枪的结构特点及燃烧试验研究
一种多功能联合雾化喷枪的结构特点及燃烧试验研究摘要：介绍一种多功能联合雾化喷枪的雾化机理，通过真实燃烧试验证效果良好。
该喷枪及匹配的多燃料燃烧器经工程实际运行，取得良好的实绩。
关键词：机械式雾化介质雾化联合结构燃烧试验一般来讲，液体燃料燃烧前要通过雾化器被雾化成细小的颗粒，液体颗粒被空气包围，达到一定温度产生剧烈反应形成燃烧，所以雾化质量的好坏对燃料的燃烧过程有着较大的影响。
目前在各种油燃烧器上通常使用的雾化喷枪主要有两种雾化形式，即机械式雾化和介质雾化。
机械式雾化主要用于轻柴油等粘度较小的燃料，介质雾化主要用于重油、渣油等粘度大燃料及喷枪出力大的场合，不同物理性能的燃料要选用不同雾化形式的喷枪，而对于需要燃烧两种燃料的燃烧器时，就必须设置两只油枪，而多功能联合雾化喷枪克服现有技术的不足，将两种雾化方式结合在一支喷枪上，可以满足运行过程中切换燃料或同时燃烧。
1 结构及工作原理多功能联合雾化喷枪，主要由联合雾化喷头、压紧螺母、多层分流器、外枪管、介质导管、内枪管、中心枪管、组合枪座、四组接头等组成。
联合雾化喷头将机械雾化结构布置在雾化片中心部位，将介质雾化结构布置在雾化片外圈部位。
压紧螺母通过螺纹和多层分流器旋合，将联合雾化喷头和多层分流器紧密贴合。
燃烧轻质燃料时，具有一定压力的燃料经多层分流器上进油孔汇合到对应的环行槽中，再经混合雾化片上切向槽切向流入旋流室产生强烈旋转，最后经雾化片中心喷孔射出，形成一个由液滴组成的中空圆锥形雾化气流。
油流刚出喷口时形成湍流状态的油膜，因湍流脉动使锥形油膜表面形成高低不平的波纹。
油膜与外界气体间有较大相对运动速度与接触表面，使油膜能克服表面张力而破碎成细油滴形成油雾。
多余的轻质燃料经多层分流器中心回流孔，流过中心枪管后由回流口流出。
燃烧燃烧重质燃料时，粘度较大的燃油从外枪管进入联合雾化喷头，雾化介质经介质导管高速喷入联合雾化喷头，混合雾化片作为混合器，两种流体经各自喷口进入混流器喷入预混室，在预混室入口具有一定压力的高速蒸汽剪切、旋转、冲击油流，到油枪出口处产生流体薄膜，靠表面张力的作用破裂，从而形成小颗粒。
雾化器对燃烧器技术性能
沥青混凝土拌和设备雾化器、供油压力对燃烧器技术性能的影响作者：朱勇辽宁省公路勘测设计公司【摘要】本文对NP3000型沥青混凝土拌和设备雾化器结构、性能进行了详细描述，分析了喷嘴积碳、雾化不良、供油压力低等故障成因。
并提出了燃烧器使用、维修保养方法及如何保证供油压力的方法。
【关键词】雾化器；结构；性能；维护；供油压力0引言燃烧器是沥青混凝土拌和设备的重要组成部分。
其工作状况直接影响拌和设备的可靠性、经济性。
而雾化器又是燃烧器的核心，它决定着燃烧器的工作状况，直接影响燃烧器的雾化指标。
即：雾化粒度大小，流量密度分布及雾化锥角等。
若要充分发挥雾化器的作用，必须做好雾化器的日常维护工作，而了解雾化器的结构、性能是做好维护工作的前提。
1.机械雾化燃烧器的结构沥青砼拌和设备所使用的燃烧器多采用可调式集中大孔内回油机械离心雾化器（以下简称雾化Array器）。
该雾化器主要由具有切线方向的进油道（孔、槽），带有锥形过度的旋流室及喷口三部分组成如图1所示，主要零部件有：分流器、旋流片、喷口等。
根据设计思路不同，在有的雾化器中将旋流室和喷口制成一体，称之为雾化片；分流片和旋流片制成一体称之为分流旋流器。
对燃烧器而言，由于雾化片（喷口）及分流旋流器（切向槽）长时间受高温油液的冲击及燃油磨料的磨损，并承受高温易造成磨损，直接影响燃烧器的燃烧性能，特别是其雾化性能。
2.燃烧器使用、维修与保养雾化器在应用中主要存在故障现象和维修与保养方法如下：一、对燃烧能力较小的燃烧器，由于旋流器切向槽尺寸较小，各别切向槽易堵塞，应及时清洁；如果结合面加工精度不够或者结合面安装时有脏物；“○”型密封圈损坏或老化；组装时未拧紧等可造成喷咀内零件结合面密封不好，可造成旋流强度减弱，影响雾化质量。
二、燃烧器工作时，喷咀头部及稳焰板大量积碳。
可从外观上发现，应经常及时清理。
咀头积碳过多，喷雾时，喷口被局部堵塞，雾锥变形，雾化质量恶化。
稳焰板积碳过多易造成空气通气孔堵塞，严重时易造成火焰中心缺氧。
流体动力式超声波燃油燃烧器的雾化特性.
流体动力式超声波燃油燃烧器的雾化特性本文总结了燃油燃烧器的应用现状,指明了其中存在的问题,在此基础上介绍了流体动力式超声波燃油燃烧器的原理,设计了实验所用的超声波燃油燃烧器,并对其进行了冷态雾化实验和冷态流动特性的数值模拟研究。
通过冷态雾化实验,分析了雾化空气压力、油压、气液比和油温(粘度)对雾化粒径和雾化角的影响。
实验表明:流体动力式超声波燃油燃烧器对重油和渣油均有良好的雾化效果,雾化粒径和雾化角均随着雾化气压的增大而减小,雾化气压越大,减小趋势越小;雾化粒径和雾化角均随着油压的增大而增大,油压越大,增大趋势越小;雾化粒径和雾化角均随着气液比的增大而减小,存在一最佳气液比,达到此气液比后,再增大气液比,雾化粒径和雾化角变化不明显;重油和渣油的雾化粒径随着油温的增大而减小,重油温度到达90℃时,雾化粒径能降到30?m以下。
在冷态雾化实验的基础上,本文为所研究的流体动力式超声波燃油燃烧器设计了相应的配风器,配风器设计为轴向可动叶轮配风器。
通过拉杆,改变叶轮的位置,当叶轮向外拉时,部分空气可由叶轮外的环形间隙进入燃烧室,前后移动叶轮,可以改变旋流风与直流风的比例,从而可以调节二次空气的旋流强度。
在冷态雾化实验和所设计配风器的基础上,本文又进行了冷态流动特性的数值模拟研究,主要研究二次空气的旋流强度对空气流场及雾化液滴分布的影响。
模拟结果表明:二次空气的旋流强度越大,对液滴的作用越强烈,二次空气与雾化液滴的混合越充分。
通过对流体动力式超声波燃油燃烧器的冷态雾化实验和冷态流动特性的数值模拟的研究,发现该燃油燃烧器对劣质燃料有很好的雾化效果。
本文对流体动力式超声波燃油燃烧器的特点进行了总结,指出了其优点和不足之处,对今后设计出适合工业应用的流体动力式超声波燃油燃烧器提供了依据,具有较高的应用价值。
同主题文章[1].黄翔,李刚,颜苏芊. 流体动力式空调喷水室理论及靶式撞击流喷嘴的实验研究' [J]. 暖通空调. 2004.(12)[2].武俊梅,黄翔,邹平辉,苏光辉. 人工神经网络在流体动力式喷水室热工性能研究中的应用' [J]. 流体机械. 2000.(02)[3].黄翔,颜苏芊,武俊梅,殷清海,狄育慧,李刚. 流体动力式空调喷水室的理论与热工性能实验研究' [J]. 制冷学报. 2002.(03)[4].黄翔,颜苏芋,李刚,卢迅,许世刚. 撞击流技术与空调流体动力式喷水室的研究' [J]. 制冷空调与电力机械. 2002.(04)[5].黄翔,武俊梅,邹平辉,卢迅. 流体动力式空调喷水室的实验研究' [J]. 暖通空调. 2000.(01)[6].徐小宁. 高效低耗水煤浆制备技术' [J]. 设备管理与维修. 2005.(06)[7].王祝堂. 节油5～15%的超声乳化节油器' [J]. 有色冶金节能.1994.(02)[8].苑金生. 国外加气混凝土生产工艺设备新进展' [J]. 中国建材装备. 1998.(01)[9].王贵昌. 燃油掺水节能控制' [J]. 工业仪表与自动化装置. 1983.(02)[10].黄翔,武俊梅,狄育慧. 两种新型空调设备的开发' [J]. 棉纺织技术. 2000.(12)【关键词相关文档搜索】：热能工程; 超声波; 雾化; 燃油燃烧器; 配风器; 数值模拟【作者相关信息搜索】：北京工业大学;热能工程;王景甫;王建勋;。
第4章 柴油机的雾化与燃烧
喷油压力 燃油的喷射压力越大，则燃油流出的初速度就越大。在 喷孔中燃油扰动程度及流出喷孔后所受到的介质阻力也越大 ，从而使雾化的细度和均匀度提高，即雾化质量好，如图 4.6所示；喷油压力增加时，也使油束射程增加，如图4.7所 示，喷油压力过高，则高压油管容易涨裂，喷油器容易磨损 ，对喷油管制造要求也愈高。
1．柴油机缸内空气运动形成 柴油机缸内空气运动对混合气的形成和燃烧过 程有决定性影响，因而也影响着柴油机的动力性、 经济性、燃烧噪声和有害废气的排放。组织良好的 缸内空气运动对促进燃烧过程中空气与未燃燃料的 混合（热混合作用），提高燃烧速率，有着重要意 义。 1）进气涡流 在进气过程中形成的绕气缸轴线有组织的气流运 动，称为进气涡流。
图4.15 挤气涡流
3）湍流 在气缸中形成的无规则的气流运动称为湍流，是 一种不定常气流运动。湍流可分为两大类，即气流 流过固体表面时产生的壁面湍流和同一流体不同流 速层之间产生的自由湍流，柴油机中的湍流主要是 自由湍流。其形成的方式很多，既可在进气过程中 产生，也可在压缩过程中利用燃烧室形状产生，还 可因燃烧而产生。 2．着火现象 燃料喷入燃烧室后，分散成许多细小油滴。单个 油滴的着火情况，如图4.16所示
将燃料分散成细粒的过程称为燃料的雾化 或喷雾，其目的是大大增加燃料蒸发的表面 积，增加燃料与氧接触的机会，以达到迅速 混合的目标。 实际的雾化过程是流动的并且复杂的，所 以从理论上要对它进行解析是极其困难的。 对于实际的雾化大多数资料是以实验研究所 得的结果为依据的。下面介绍柴油雾化的基 本原理。
2）第2阶段——速燃期 速燃期(也称急燃期，如图4.10中的B～C段)是 从气缸压力偏离纯压缩线（B点）开始急剧上升， 到最高压力点（C点）止。 在这一阶段中，由于在滞燃期内已混合好的可燃 混合气几乎一起燃烧，而且是在活塞接近上止点、 气缸容积较小的情况下燃烧，因此气缸中压力升高 特别快。一般用平均压力升高率∆p / ∆ϕ 来表示压力升高 的急剧程度。
30万大卡空气压力雾化二段火燃油燃烧机说明书
30万大卡空气压力雾化二段火燃油燃烧机说明书
ZXOQM-80Q-30R空气压力雾化二段火燃油燃烧机采用二段火控制方式， 雾化方式为空气压力雾化，燃烧器发热量最大可达30万大卡。利用二段火燃烧控制方式，精确的空燃配比，具有停电、燃气压力低、空气压力低等保护功能。配有专用离子检测模块，离子电流火焰探测器，实现安全，高效，可靠燃烧，无安全隐患。
6.所有零部件均易于拆卸、清洗、修理和更换；
7.全程使用空气压力雾化，液体雾化的更完全，燃烧更充分，相对于机械压力雾化节能百分之十到百分之二十。
结构特点：
1钢管线提高整机寿命；
4.带有固定装置和钢制火焰盘的可滑动燃烧头；
5.ZXOQM-80Q-30R通过调节燃油电磁阀的通断以及风门的流量，达到精确地空燃配比，使燃烧器更高效，更节能，更安全。
主要适用于：各种工业锅炉、烘干炉，窑炉、淬火炉、蒸汽炉、热水炉、开水炉、烤炉、取暖炉、导热油炉等锅炉。
技术及性能特征：
1.二段火运行；
2.能适应任何类型的燃烧室；
3.精确的配风比，保证燃料的稳定，高效燃烧；
4.创新的稳焰筒设计实现燃料充分混合及火焰整体稳定；
5.超强抗腐蚀能力，安装操作维修方便，安全可靠，噪音小；
基本参数：
型号
ZXOQM-80Q-30R
发热量
15-30万大卡
燃烧炮筒长度
300mm
控制方式
二段火运行
电机功率
0.55KW
电源（V）
220V
重量
30KG
外形尺寸
长740mm，宽640mm，高350mm
燃料
所有液体燃料
点火方式
电子点火
火焰检测方式
离子针和紫外线双检测
乙醇在微尺度单电极燃烧器内的雾化与燃烧
乙醇在微尺度单电极燃烧器内的雾化与燃烧甘云华;佟洋;罗智斌【摘要】采用荷电喷雾燃烧技术是促进微尺度下液体燃料稳定燃烧的重要方法。
使用乙醇为燃料，在新型结构的喷嘴内径为0.8 mm微尺度单电极燃烧器内，进行了荷电雾化与燃烧特性的实验研究。
结果表明：荷电雾化会随喷嘴电压升高而出现4种模式，对应的荷质比在脉动模式下最低，到达锥-射流模式后出现跃升，在锥-射流模式下最为稳定。
荷电雾化后的乙醇在燃烧器网格处稳定燃烧，火焰温度随着当量比增大先上升后下降。
火焰温度在当量比=1.0时达到最高值，且随电压增大而上升。
锥-射流模式下，当量比=1.0时，燃烧效率可达89%，燃料转换效率可达90%。
稳定的雾化模式以及合适的当量比，对燃烧效果具有较大的改善作用。
%Electro-spraying is an important technique to enhance combustion of liquid fuel in micro-scale. A new combustor with nozzle diameter of 0.8 mm and single electrode was designed and fabricated. Experimental studies on electro-spraying and combustion were carried out using alcohol as fuel. Results showed four different electro-spraying modes with the variation of nozzle potential. The specific charges were measured at different electro-spraying modes, which were lower at the pulsed-jet mode, increased greatly, and reached a stable value at the cone-jet mode. The atomized alcohol was ignited and combusted stably near the mesh, which can be regarded as a flame holder. The flame temperatures increased first and then decreased with the increase of equivalent ratio. The flame temperature reached the maximum value at the equivalent ratio of 1.0, and the maximum value increased with the increase of nozzle potential. At theequivalent ratio of 1.0, the combustion efficiency reached 89% and fuel conversion efficiency reached 90% at cone-jet mode. The stable electro-spraying mode and suitable equivalent ratio are very important to the enhancement of combustion of alcohol in micro-scale.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】6页(P4597-4602)【关键词】微尺度;醇;燃料;荷电雾化;燃烧效率;转换效率【作者】甘云华;佟洋;罗智斌【作者单位】华南理工大学电力学院，广东广州 510640; 广东省能源高效清洁利用重点实验室，广东广州510640;华南理工大学电力学院，广东广州 510640; 广东省能源高效清洁利用重点实验室，广东广州510640;华南理工大学电力学院，广东广州 510640; 广东省能源高效清洁利用重点实验室，广东广州510640【正文语种】中文【中图分类】TK1620世纪70年代，微传感器的问世促进了微型机电系统（micro-electro-mechanical system，MEMS）的发展[1]，微尺度燃烧器作为MEMS的动力装置，有着体积小、能量密度高等特点，是MEMS不可缺少的核心装置之一。
液体燃料雾化与燃烧概述
液体燃料的燃烧特点概述
一、液体燃料的燃烧过程
燃油槽车 / 油管工厂油罐过滤油泵烧嘴炉膛或燃烧室 ————— 供油系统 ———————— —燃烧装置——
燃油的燃烧过程：沸点低于燃点、受热后先蒸发、汽化、然后燃烧 油的雾化油滴蒸发、高温热解与裂解与空气混合着火燃烧 油的蒸发：提供反应需要的可燃物质 油的燃烧：提供油蒸发所需要的热量 蒸发与混合的速度——燃烧速度 当燃油、空气等条件一定时，控制油的燃烧过程主要控制雾化和混合 过程。
油滴的平均直径小、分布好、有利于蒸发、也有利于形成良好的浓度 场
思考1：
液体燃料的雾化燃烧的具体过程？
液体燃料的物理与化学变化过程
液体燃料喷射
液体燃料破碎
连续大体积液体
火焰
液体燃料蒸发 液滴
气态燃料化学反应
燃油液滴燃烧过程
气体团
思考2：
液体燃料燃烧的主要影响因素？
液态燃油的雾化 液态燃油的蒸发 气态燃油与氧化剂的混合 燃烧过程的化学反应动力学
油机、燃气轮机等) 。 重油和渣油是石油炼制过程中的 残余物，粘度大、杂质多，常温
为固态，先预热，雾化难，
油雾边缘易混合中心难混合通过喷 嘴使油雾化，油的颗粒不均匀， 从几 到500 。大颗粒容易产 生大的烟粒与焦粒。油颗粒燃烬时
间与颗粒直径平方成正比。
雾化装置复杂，用于工业窑炉和锅炉等固定式燃烧设备
讨论点4：关于液雾燃烧模型建立的推演建立过程及当 前存在的不足分析与改进思路。
6. 关于作业与课题讨论内容的思考
算例练习：
表面波失稳案例测试：1）理论解析解的特征分析；2）数 值解对解析解的近似求解；
基于CFD的液雾燃烧算例计算测试与讨论。
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雾化燃烧器的燃烧特性分析
近年来，随着环保意识的增强和能源效率的重视，雾化燃烧技术作为一种高效清洁的燃烧方式，在工业生产和日常生活中得到了广泛应用。
本文将对雾化燃烧器的燃烧特性进行分析，探讨其在燃烧过程中的优势和限制。
雾化燃烧器是一种能将液体燃料雾化成微小颗粒并与空气充分混合的设备。
通过喷雾嘴的作用，将液体燃料强制喷入燃烧室内，在高温和高压下，液滴迅速蒸发和氧化，形成可燃气体混合物，然后由点火源点燃，完成燃烧过程。
雾化燃烧器具有以下燃烧特性：
首先，雾化燃烧器能够实现充分燃烧。
由于液体燃料被雾化成极小的液滴，增大了燃烧表面积，使氧气更容易与燃料接触，促进了燃料的充分氧化。
与传统的喷射燃烧器相比，雾化燃烧器在相同条件下，可以实现更高的燃烧效率，减少了燃料的浪费和排放的有害物质。
其次，雾化燃烧器的燃烧过程稳定可靠。
由于燃料与空气充分混合，形成均匀的燃烧气体混合物，燃烧过程中的温度分布更加均匀。
这样就减少了燃烧过程中的局部高温现象，降低了产生有害物质的可能性，同时也减少了燃烧设备的磨损和腐蚀。
然而，雾化燃烧器也存在一些限制。
首先，雾化燃烧器对燃料质量要求较高。
由于液滴的大小和分布对燃烧过程有着重要影响，燃料的物性参数需要精确控制，如粘度、表面张力、密度等。
这就要求使用者在选用燃料时需要仔细考虑其物性参数，以确保雾化燃烧器能够正常工作。
其次，雾化燃烧器在瞬态响应方面有一定的局限性。
由于雾化燃烧器是通过雾化嘴将液体燃料喷入燃烧室内，燃料的传输和雾化需要一定的时间。
因此，在瞬态工况下，如启动或加大负荷，雾化燃烧器的响应速度相对较慢，可能会出现燃烧不稳定的情况。
此外，雾化燃烧器的设计和操作也需要综合考虑多个因素。
燃料选择、噪声和振动控制、燃料泵和喷嘴的维护等都会直接影响雾化燃烧器的性能和寿命。
因此，使用雾化燃烧器时需要合理设计和操作，以确保其长期稳定运行和高效燃烧。
综上所述，雾化燃烧器作为一种高效清洁的燃烧方式，具有充分燃烧、燃烧过程稳定可靠等优点，广泛应用于各个领域。
然而，它也存在一些限制，如对燃料质量要求较高、瞬态响应方面的局限性等。
因此，在使用雾化燃烧器时需要综合考虑多个因素，才能充分发挥其优势，实现清洁高效的燃烧过程。