低氮燃燒器原油由對流室爐管進入輻射室爐管,在輻射室內,燃燒機噴出的火焰主要以輻射方式將熱量的一部分輻射到爐管外表面,另一部分輻射到敷設爐管的爐墻上,爐墻再次以輻射方式將熱輻射到背火面一側的爐管外表面上。這兩部分輻射熱共同作用,使爐管外表面升溫并與管壁內表面形成了溫差,熱以傳導方式流向管內壁,管內流動的原油又以對流方式不斷從管內壁獲得熱量,實現(xiàn)了加熱原油的工藝要求。
在燒嘴工作時,要實現(xiàn)天然氣的氧化反應,使燃氣分子和空氣中的氧分子接觸,也就是我們所說的天然氣和空氣均勻混合。燃氣和空氣混合是一種物理擴散現(xiàn)象,這個過程比燃燒反應過程本身慢很多。在燃氣和空氣分別通過燒嘴送入導焰管的情況下,決定燃氣燃燒速度的主要因素是燃氣和空氣的混合速度。在研究大科天然氣燒嘴時,了解天然氣和空氣兩種氣體的混合規(guī)律?;旌系木鶆虺潭然旧先Q于燃氣和空氣相互擴散的速度。要從燒嘴上進行節(jié)能,強化燃燒過程中的混合部分,這里主要是指提高混合速速為主。
燃氣燃燒器在工業(yè)爐和鍋爐上的應用比較廣泛,工業(yè)爐多以燃氣燒嘴為主,鍋爐以燃燒機居多。無論哪種燃燒設備,都會涉及到配風過程。包括火焰穩(wěn)定機構和一次配風、二次配風。配風的主要作用是給燃燒器提供燃燒所需要的空氣,并形成有利的動力場,使燃料與空氣合理匹配,可靠的著火和穩(wěn)定的燃燒。通常所講的燃燒器,包含了穩(wěn)焰結構和配風結構。
燒嘴中過剩空氣系數(shù)太小時,由于燃燒不完全,不完全燃燒損失增大,使理論燃燒溫度降低,如果過??諝庀禂?shù)太大,則增加了燃燒產物數(shù)量,使燃燒溫度也降低。因此為提高爐內實際燃燒溫度,應在完全燃燒的前提下盡量降低空氣過剩系數(shù)。預熱空氣或燃氣可加大空氣和燃氣的焓值,從而使理論燃燒溫度提高,由于燃燒時空氣量比燃氣量大很多,因此預熱空氣對提高爐內溫度影響比較明顯。
一般來講,理論燃燒溫度隨燃氣低熱值的增大而增大。當燃氣中含有較多的重烴時,由于熱值增高,理論燃燒溫度也增高,但有時熱值低的燃氣理論燃燒溫度可能熱值高的燃氣,這是由于燃燒產物數(shù)量和比熱等因素起了主要作用。因為燃氣燃燒放出的熱量主要用于加熱燃燒產物,所以當燃燒產物數(shù)量較多的時候,所需熱量也多,理論燃燒溫度就下降。同樣,當燃燒產物的比熱大時,理論燃燒溫度也降低。因此天然氣的熱值雖然氫氣,但理論燃燒溫度卻低于氫氣。
強迫著火是有一外加的熱源向局部區(qū)域的可燃混合物輸送熱量,使之提高溫度和增加活化分子的數(shù)量,迫使局部地區(qū)的可燃混合物完成著火過程而達到燃燒階段,然后以一定的速度向其他區(qū)域擴展,導致全部可燃混合物的燃燒,例如靠電火花或熾熱物體來加熱局部區(qū)域的可燃混合物。在鍋爐中的燃氣,油霧炬或煤粉氣流靠高溫煙氣的回流和爐墻的輻射換熱的加熱而達到著火條件,形成燃燒區(qū)域,燃燒區(qū)域就以一定的速度向未燃的氣流擴展,使由燃燒器噴出的可燃混合物連續(xù)地著火和燃燒。
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