大气式燃烧器
燃烧器的相关知识介绍
燃烧器的相关知识介绍一、燃烧器的概念和用途燃烧器是用燃烧方法将燃料转化为热能的一种高效燃烧设备。
为使燃油或燃气燃烧良好，有效地利用热能，必须使燃油或燃气与空气充分混合，这主要借助于燃烧器来实现。
燃烧器是燃油、燃气锅炉的重要设备，同时还广泛应用于金属热处理、烘熔、烤漆、干燥、焚烧、溴化锂制冷机组等行业。
二、燃烧器的分类（一）按所使用的燃料划分为：燃油燃烧器、燃气燃烧器、油气两用燃烧器。
1、燃油燃烧器1.1燃油燃烧器所用燃料一般为轻柴油或重柴油。
轻柴油是由石油的各种直馏柴油馏分、催化柴油馏分和混有热裂化柴油馏分等制成。
其产品按质量分为优等品、一级品和合格品3个等级，每个等级按凝点分为10、-10、-20、-35、-50共6个牌号。
锅炉一般选用0号或-10号柴油。
重油是由裂化重油、减压重油、常压重油或蜡油等按不同比例调和制成，按80度的运动粘度分为20、60、100、200共四个牌号。
1.2燃油燃烧器按调节方式可分为：一级、二级、三级、比例调节式。
一级燃烧器只有一个喷油嘴，不能转换负荷的大小；二级燃烧器有两个喷油嘴，有大小火之分；三级有三个喷油嘴，一共有三段火可以转换；比例调节燃烧器只有一个比例调节喷油嘴，负荷的大小以任意调节。
1.3燃油燃烧器按其雾化形式可分为机械雾化式和介质雾化式。
1.4燃油燃烧器的组成：一般由燃烧器外壳、程序控制器、风机、油泵、伺服电机、电眼、电磁阀、燃烧头、稳焰盘等组成。
1.5燃烧器各部件功能：燃烧器外壳是各部件的载体，很多部件是紧固在外壳上的；程序控制器是用来控制燃烧器的点火程序的装置；风机室带动叶轮为燃烧提供足够的空气的装置；油泵是通过联轴器与风机相连，风机转动带动油泵为燃烧提供带有一定压力的燃料；伺服电机是用来控制风门挡板的开度来调节进风量以优化燃烧状况的装置；电眼是燃烧器上的一个安全保护装置，只有有火焰存在的情况下它才能传给程控器一个电流信号，程序才能继续进行，否则就会故障停机；燃烧头上有一对点火电极和喷油嘴，经变压器输出高压打火以点燃燃料；稳焰盘是用来调节直流风和旋流风配比的装置。
大气式燃烧器
大气式燃烧器大气式燃烧器是一种能够将燃料和氧气进行燃烧的设备，广泛应用于石油、化工、冶金等行业的加热、干燥、熔化等工艺中。
它是一种简单易用、效率高、成本低的燃烧装置，因此受到了众多企业的青睐。
大气式燃烧器的基本结构由燃烧室、燃料喷射器、混合器、点火器、进气风机、废气管道等组成。
当燃料从燃料喷嘴喷出时，与进入混合器的空气混合后，在燃烧器内点火燃烧。
其燃烧过程中的热量能够被传递到被加热物体的表面，实现加热、干燥等工艺需求。
大气式燃烧器的特点在于其燃烧效率高、结构简单、使用成本低等。
其中，其燃烧效率高是其最大的优点之一，能够实现高达90%以上的热效率，大幅提高了使用效率。
此外，大气式燃烧器的结构简单，不需要大量的辅助设备就能够正常工作，提高了使用的便捷性。
而其使用成本低，不仅在操作和维护上成本低廉，同时燃料的成本也相对较低。
然而，大气式燃烧器也面临着一些挑战。
首先，燃料的选择相对较为有限，只能选取易燃性较强的液态或气态燃料。
其次，大气式燃烧器的燃烧过程中会产生大量废气，导致环境的污染问题。
最后，由于大气式燃烧器是基于自然通风的，所以其燃烧稳定性受气流的影响较大，从而需要设计较为合理的通风系统来维持其燃烧稳定性。
为解决上述问题，目前已经有一些新型大气式燃烧器出现。
例如，在废气处理领域中，通过联合伴热废气燃烧技术，提高了废气回收的效率；在油田脉冲燃烧技术中，实现了高效利用天然气资源，并有效减少了环境污染。
综上所述，大气式燃烧器是一种重要的燃烧设备，广泛应用于各行业中。
虽然存在一些问题，但随着科技的不断进步，相信这些问题也能够得到有效解决，为行业的发展带来更大的推动力。
大气式燃烧器内引射器的数值模拟与实验研究
大气式燃烧器内引射器的数值模拟与实验研究倪娟娟;张海军【摘要】文章从数值模拟和实验两方面研究了上海林内2M2F燃烧器内的引射器。
在数值模拟中,分析了流场、中心轴上速度分布、中心轴上压力分布和中心轴上当量比分布等信息。
在实验中,测量出了引射器的一次空气系数和质量引射系数。
数值模拟和实验的结果表明该引射器内混合气体已经混合均匀,出口处气体流速稳定,具有较强的引射能力;若在结构比较紧凑的燃气具中,可以缩短该引射器的长度。
%This paper from the numerical simulation and experiment studiedthe ejector ot the 2M2P burner. The numerical simulation and experimental results show that the ejector has strong ejector ability. If this ejector uses the compact of gas stoves, we can shorten the length of the ejector.【期刊名称】《上海煤气》【年(卷),期】2012(000)002【总页数】4页(P22-25)【关键词】引射器;数值模拟;实验【作者】倪娟娟;张海军【作者单位】上海林内有限公司;上海理工大学【正文语种】中文【中图分类】V231.30 引言大气式燃烧器是家用燃气灶具中应用最广泛的燃气燃烧器，主要包含头部及引射器两部分。
引射器是由吸气渐缩管、混合管和渐扩管组成。
引射器是大气式燃烧器的关键部件之一，其作用为以高能量的气体引射低能量的气体，并使两者混合均匀；在引射器末端形成所需的剩余压力，用来克服气流在燃烧器头部的阻力损失，使燃气—空气混合物在火孔出口获得必要的速度，以保证燃烧器稳定工作；输送一定的燃气量，以保证燃烧器所需的热负荷。
冯良等人采用计算流体动力学 Computational Fluid Dynamic(CFD)，模拟了大气式燃气燃烧器中引射器的流场，结果表明通过数值模拟不仅可以提供详细的流场信息，而且具有传统实验研究无法比拟的优点。
各种燃气燃烧器工作原理及简介
各种燃气燃烧器工作原理及简介气体燃烧器气体燃烧器种类较多, 以下按空气供给方式介绍几种工业锅炉上应用较多的燃烧器。
1. 自然供风燃烧器如图3-45 所示, 按炉膛形状可以选择圆形或矩形燃烧器, 低压燃气通过管子上的火孔流出与空气事先元预混合是一次空气系数αl=0 的扩散燃烧方式而也称为扩散文燃烧器。
这种燃烧器燃烧稳定, 运行方便, 而且结构简单, 可以利用300~400Pa 的低压燃气。
但炉膛过量空气系数较大, α= 、 1.2~1.6; 排烟热损失q2 和气体不完全燃烧热损失q3 偏大; 火焰较长, 要求炉膛容积大燃烧速度低, 只用于很小容量的锅炉。
2. 引射式燃烧器所用的引射介质可以是空气, 也可以是一定压力的燃气, 前者需要鼓风装置。
(1) 大气式引射燃烧器它的种类繁多。
按燃烧方式分它有部分空气预混合的本生燃烧方式和空气预混合的无焰燃烧方式两种如图3-46 所示。
燃气以一定流速自喷嘴进入引射器, 在引射器的缩口处将一次空气( α1=0.45~0.65) 引入, 两者经混合后流向燃烧器头部, 由直径为2~10mm 的火孔流出, 以本生火焰形式燃烧。
这种燃烧器也只用于小型锅炉, 它适用于各种低压燃气, 而且不需要鼓风装置。
但热负荷太大, 结构笨重。
(2) 空气引射式燃烧器如图3-47 所示。
压头为5000~600OPa 的空气经喷嘴通过引射器的缩口处时, 形成负压, 把低压的燃气从四个管孔吸人, 两种气体在混合管中混合形成均匀的气体混合物, 它流向火孔出口, 并在与出口处相连接的稳焰火道中燃烧。
图中所示的燃烧器是与全部燃烧空气预混合的无焰燃烧器, 炉膛出口过量空气系数小, 燃烧强度高, 但需要鼓风装置, 耗电大, 适用于带有空气预热器的阻力较大的正压锅炉。
3. 鼓风式燃烧器鼓风式燃烧器一般由分配器、燃气分流器和火道组成。
种类较多, 常用的有旋流式和平流式两种。
这两类燃烧器的配风器与燃油燃烧器基本相似, 燃气分流器的基本形式为单管式和多管式。
燃烧器介绍
燃烧器- 介绍燃烧器介绍：将燃料与空气合理混合，使燃料稳定着火和完全燃烧的设备。
燃烧器用于燃烧煤粉、液体燃料和气体燃料的锅炉和工业炉等。
燃煤的小型锅炉一般采用层燃方式，不需燃烧器。
燃烧器按所燃燃料的不同可分为煤粉燃烧器、油燃烧器和气体燃烧器3类。
煤粉燃烧器分旋流式和直流式两种。
①旋流式煤粉燃烧器:主要由一次风旋流器、二次风调节挡板（旋流叶片或蜗壳）和一、二次风喷口组成(图1)。
它可以布置在燃烧室前墙、两侧墙或前后墙。
输送煤粉的空气称为一次风，约占燃烧所需总风量的15～30％。
煤粉空气混合物通过燃烧器的一次风喷口喷入燃烧室。
燃烧所需的另一部分空气称为二次风。
二次风经过燃烧器的调节挡板（旋流叶片或蜗壳）后形成旋转气流，在燃烧器出口与一次风汇合成一股旋转射流。
射流中心形成的负压将高温烟气卷吸到火焰根部。
这部分高温烟气是煤粉着火的主要热源。
一次风出口的扩流锥可以增大一次风的扩散角，以加强高温烟气的卷吸作用。
②直流式煤粉燃烧器:一般由沿高度排列的若干组一、二次风喷口组成（图2）,布置在燃烧室的每个角上。
燃烧器的中心线与燃烧室中央的一个假想圆相切，因而能在燃烧室内形成一个水平旋转的上升气流。
每组直流式燃烧器的一、二次风喷口分散布置，以适应不同煤种稳定而完全燃烧的要求，有时也考虑减少氮氧化物的生成量。
油燃烧器它由油喷嘴和调风器组成。
油喷嘴安置在调风器轴心线上，将油雾化成细滴，以一定的扩散角(也称雾化角)喷入燃烧室内，与调风器送入的空气相混后着火燃烧。
油喷嘴主要有压力雾化和双流体雾化两种。
压力雾化油喷嘴由分流片、旋流片和雾化片组成。
油压一般为2～3兆帕。
油在旋流片内产生高速旋转运动，经中心孔喷出，在离心力的作用下破碎成细滴，经雾化后的油滴平均直径在100微米以下。
双流体雾化油喷嘴利用蒸汽或压缩空气作为雾化介质，使油加速而破碎雾化。
用蒸汽作为雾化介质的Y型油喷嘴（图3），因蒸汽通道和油通道成Y形斜交而得名，它具有负荷调节范围大、蒸汽消耗少的优点。
课程设计(燃烧器设计)
燃烧器设计一、课程设计题目：-----燃烧器设计二、课程设计目的及要求课程设计是专业课教学的重要组成部分，是理论学习的深化和应用。
通过课程设计，使学生自觉地树立精心设计的思想，理论联系实际的学风，掌握一般民用燃气灶具的设计程序、方法和步骤。
了解和熟悉本领域的新材料、新设备、新方法和新技术。
熟悉国家和地方的有关规定和技术措施，学会使用有关的技术手册和设计资料，提高计算和绘图技能，提高对实际工程问题的分析和解决能力。
三、设计步骤与方法。
根据设计任务书中给定的设计题目及具体要求，按照收集资料→确定方案→设计计算→绘制图纸的步骤进行设计，并将各步骤的主要依据成果与结论写入设计说明书。
设计主要内容及注意事项指示如下：（一）设计的原始资料1、来气压力；2、气源种类；3、气源物性参数。
（二）设计计算1、大气式燃烧器头部设计计算头部设计以稳定燃烧为原则，保证灶具在使用过程中，在0.5至1.5倍燃气额定压力范围使用燃具和燃气成分在一定波动范围内，火焰燃烧应稳定，不得出现离焰、回火、黄焰等现象，同时火焰应当满足加热工艺需要。
1) 选取火孔①选取火孔热强度p q根据给定的气源种类及其相关物性参数确定火孔热强度。
②选取火孔直径p d根据选定的火孔热强度确定燃烧器头部的火孔尺寸。
③计算火孔总面积按我国现行标准规定，家用燃气灶主火燃烧器的额定热负荷不得小于2.9KW ，但不得大于4.07KW 。
pp q Q F = p F —火孔总面积； Q —灶具额定热负荷2) 计算火孔数目24ppd F n π= n —火孔数目；3) 确定火孔深度①增加孔深，有利于提高灶具的脱火极限，使燃烧器更加稳定，工作范围增大。
②增大孔深，在一定范围内，回火极限降低，气流阻力加大，不利于一次空气吸入。
③孔深一般设定为燃烧器火孔直径的2~3倍4) 确定火孔间距火孔间距太大，不利于顺利传火；火孔间距太小，容易出现火焰合并，影响二次空气供给，出现黄焰现象。
第07章 大气式燃烧器
性能。
47
第四节 低压引射大气式燃烧器的计算
• 燃烧器的最佳工况相应于引射器的最佳工 况，最佳燃烧器参数按下式求出：
• 令：
F1op =
X = F1 F1op
K K1
A = K (1 + u)(1 + us)Fj
Fp F1op
• 将X、A代入基本公式，得燃烧器判别式：
AX 2 − 2X + A = 0
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第四节 低压引射大气式燃烧器的计算
二、燃烧器计算的判别式及计算步骤 • 第二种情况：已知燃气压力，计算燃烧器
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第二节 大气式燃烧器的头部计算
九、头部截面积及头部容积 • 均匀分布→截面积、容积大一些 • 但太大→点火、灭火噪音大，且耗钢量↑
，故不能太大。一般取F头≥2Fp 十、二次空气口 • 二次空气少→不完全燃烧，二次空气大
→η↓，吹熄、吹斜火焰 • 一般敞开燃烧时：
F‘‘＝（55000～75000）Q
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第一节 大气式燃烧器的构造及特点
（二）缺点 ¾只预混部分空气，故不能满足某些高温工
艺的要求； ¾热负荷大时，多火孔头部结构笨重。 （三）应用范围 ¾民用、公用事业、锅炉、工业炉等，应用
广泛。
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思考题
（1）什么是大气式燃烧器？ （2）大气式燃烧器由那几部分组成？ （3）引射器的作用是什么？ （4）引射器由哪几部分组成？各组成部分的
X = 1− 1− A2 A
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第四节 低压引射大气式燃烧器的计算
二、燃烧器计算的判别式及计算步骤 • 当A=1→X=1→F1=F1op→最佳工况。 • 当A<1，有解，表示有剩余压力。可以采取
设计的（Lmix及dt）↓，这样可以在非工况 下工作使燃烧器变小。 • 当A>1,无实根，表示燃烧器保证不了其u（ 引射能力）。
燃气燃烧与应用总结归纳
燃气燃烧与应用总结归纳-2..第一章燃气的燃烧计算燃烧：气体燃料中的可燃成分（H2、 C m H n、CO 、 H 2S 等）在一定条件下与氧发生激烈的氧化作用，并产生大量的热和光的物理化学反应过程称为燃烧。
燃烧必须具备的条件：比例混合、具备一定的能量、具备反应时间热值 :1Nm3燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的热值，单位是kJ/Nm3。
对于液化石油气也可用kJ/kg 。
3高热值是指 1m 燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量。
3低热值是指 1m燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量。
3一般焦炉煤气的低热值大约为16000—17000KJ/m3天然气的低热值是36000—46000 KJ/m液化石油气的低热值是88000—120000KJ/m3按 1KCAL=4.1868KJ 计算：焦炉煤气的低热值约为 3800—4060KCal/m3天然气的低热值是 8600—11000KCal/m33液化石油气的低热值是21000—286000KCal/m热值可以直接用热量计测定，也可以由各单一气体的热值根据混合法则按下式进行计算：理论空气需要量每立方米 ( 或公斤 ) 燃气按燃烧反应计量方程式完全燃烧所需的空气量，单位为333m/m或 m/kg 。
它是燃气完全燃烧所需的最小空气量。
过剩空气系数 : 实际供给的空气量v 与理论空气需要量v0之比称为过剩空气系数。
α值的确定α值的大小取决于燃气燃烧方法及燃烧设备的运行工况。
工业设备α—— 1.05-1.20民用燃具α—— 1.30-1.80α值对热效率的影响α过大，炉膛温度降低，排烟热损失增加，热效率降低；α过小，燃料的化学热不能够充分发挥，热效率降低。
应该保证完全燃烧的条件下α接近于 1.3烟气量含有1m干燃气的湿燃气完全燃烧后的产物运行时过剩空气系数的确定计算目的：在控制燃烧过程中，需要检测燃烧过程中的过剩空气系数，防止过剩空气变化而引起的燃烧效率与热效率的降低。
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大气式燃烧器
按照部分预混燃烧原理(0a′1)设计的燃气燃烧器称为大气式燃烧器。
一、大气式燃烧器的构造及工作原理大气式燃烧器均为引射式，主要由引射器和头部组成，如图3—6—13所示。
通常是利用燃气引射一次空气，即燃气在一定压力下以一定的流速从喷嘴流出，进入吸气收缩管，靠燃气的能量吸入一次空气，在引射器内二者混合成为预混可燃气，然后经头部流出，进行部分预混式燃烧，形成本生火焰。
大气式燃烧器的α′通常在0．45～0．75范围。
根据燃烧室工作状况不同，总的空气过剩系数。
变化在1．3～1．8范围。
根据燃气压力不同，大气式燃烧器又可分为低压与高(中)压两种。
前者多用于民用燃具，后者多用于工业装置。
当燃气压力不足时，也可利用加压空气来引射燃气。
以低压引射式为例，说明这类燃烧器的各部构造及作用：
图3-6-13 大气式燃烧器示意图1-高风板；2-次空气口；3-引射器喉部；4-喷嘴；5-火孔1．引射器引射器的作用有以下三方面；第一，以高能量的气体引射低能量的气体，并使两者混合均匀；第二，在引射器末端形成所需的剩余压力，用来克服气流在燃烧器头部的阻力损失，使燃气一空气混合物在火孔出口获得必要的速度，以保证燃烧器稳定工作；第三，输送一定的燃气量，以保证燃烧器所需的热负荷。
为了完成上述作用，引射器由四部分组成，见图3—6—14。
图3-6-14 引射器示意图1-喷嘴；2-吸气收缩管；3-混合管；4-扩压管(1)喷嘴其作用是输送所要求的燃气量，并将燃气的势能转变成动能，依靠引射作用引射一定的空气量。
喷嘴的结构分固定喷嘴和可调喷嘴两种。
固定喷嘴结构简单、阻力较小，引射空气性能较好，但出口截面积不能调节，因此，只能适应一种燃气。
如果燃气性能改变，就需要更换喷嘴。
与固定喷嘴相比，可调喷嘴结构复杂，阻力较大，引射空气的性能较差，但能适应燃气的性质变化。
(2)吸气收缩管其作用是为了减少空气进入时的阻力损失。
它可以做成流线型或锥型，实验证明，两者相差无几。
为了制造方便，一般可选用锥型收缩管。
吸气收缩管的进口截面积一股比出口截面积(喉部面积)大4～6倍，即进口直径等于2．2dt(dt为喉部直径)。
(3)一次空气吸入口它设在吸气管收缩管上，其开口面积一般为燃烧器火孔总面积。