完全預(yù)混式燃燒器
完全預(yù)混式燃燒器是按完全預(yù)混燃燒方式設(shè)計的,即在燃燒器內(nèi)部形成完全混合的燃氣與空氣混合物,該混合物在燃燒器的噴頭內(nèi)部或在其出
完全預(yù)混式燃燒器是按完全預(yù)混燃燒方式設(shè)計的,即在燃燒器內(nèi)部形成完全混合的燃氣與空氣混合物,該混合物在燃燒器的噴頭內(nèi)部或在其出口處燃燒,形成短而急的高溫火焰。
根據(jù)燃燒器使用的壓力、混合裝置及頭部的不同,完全預(yù)混式燃燒器可進行如下分類。
① 按壓力分為高壓和低壓兩種。
② 按燃氣和空氣混合方式分為兩種:
一是燃氣和空氣均加壓,然后在混合裝置內(nèi)混合,即加壓混合;
二是采用引射器作為混合裝置,其中又可分為燃氣引射空氣和空氣引射燃氣兩種。前者不需要鼓風機,后者需要鼓風機。
③ 按頭部結(jié)構(gòu)分為三種:
一是無火道頭部結(jié)構(gòu),火焰脫離燃燒器,在爐膛內(nèi)的耐火材料表面上燃燒;
二是有火道頭部結(jié)構(gòu),燃燒在耐火材料組成的單火道或多火道內(nèi)進行 (如下圖);
三是用金屬或陶瓷穩(wěn)焰器做成的頭部結(jié)構(gòu)。

上圖是單火道引射式完全預(yù)混燃燒器,該引射式完全預(yù)混燃燒器由引射器、噴頭和火道組成,采用高 (中)壓燃氣從噴嘴噴出,引射燃燒所需的空氣并進行完全混合。混合均勻的燃氣、空氣混合物經(jīng)噴頭進入火道,在赤熱的火道壁面和高溫回流煙氣的穩(wěn)焰作用下進行燃燒。噴頭是保證燃燒器工作穩(wěn)定、防止回火的重要部件。噴頭常做成漸縮型,收縮角25°左右,且內(nèi)壁光滑,從而使噴頭混合氣體的速度場達到均勻分布。為了減少噴口處可燃混合氣體的火焰?zhèn)鞑ニ俣龋乐够鼗穑瑹嶝摵纱蟮娜紵鞒2捎每諝饣蛩鋮s,如下圖所示。

在火道式完全預(yù)混式燃燒器中,可燃混合物的加熱、著火和燃燒均在火道內(nèi)進行。混合物進入火道時,由于突然擴大,在火道入口處形成了高溫煙氣回流區(qū),如下圖所示。

回流煙氣不僅將混合物加熱,同時是穩(wěn)定的點火源。火道由耐火材料做成,近似于一個絕熱的燃燒室,使進入火道的燃氣、空氣混合物立刻進行燃燒,從而保證了較高的燃燒熱強度和燃燒溫度。因此,火道是燃燒穩(wěn)定、防止脫火的重要部件。
引射式完全預(yù)混燃燒器有以下優(yōu)點:
① 可在過剩空氣系數(shù)接近于1的條件下實現(xiàn)完全燃燒,并獲得足夠的高溫;
② 設(shè)有火道,可使用低熱值燃氣作為高溫爐熱源;
③ 火道容積熱強度大,可達 (29~58)×103kW/m3或更高;
④ 一般不需要專門的空氣供給設(shè)備,顯著簡化了爐子的供熱系統(tǒng)。
其缺點是:
① 為保證穩(wěn)定燃燒,要求保持穩(wěn)定的燃氣熱值和密度;
② 容易發(fā)生回火,調(diào)節(jié)范圍較窄,為防止回火,燃燒器頭部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜和笨重
③ 熱負荷大的燃燒器結(jié)構(gòu)龐大,每個燃燒器的熱負荷一般不超過2.3×103kW;
④ 燃燒器運行時噪聲大,特別是高壓和高負荷情況下運行時更大。
紅外線輻射器,是一種低壓引射式完全預(yù)混燃燒器,燃燒所需要的空氣全部由低壓燃氣引射吸入,過剩空氣系數(shù)約為1.03~1.06(如下圖)。

該燃燒器頭部主要有兩種形式:
一種是若干塊多孔陶瓷板組成,孔徑與燃氣種類有關(guān)。為防止回火,陶瓷板的熱導(dǎo)率應(yīng)小于0.58W/m·K。燃燒器工作時燃氣與空氣混合物以0.1~0.14m/s的速度從火孔逸出進行燃燒。點火后40s左右,板面溫度達到800~900℃,向外輻射紅外線,輻射效率在45%~60%之間。
另一種是用數(shù)層(一般用兩層)耐高溫的金屬網(wǎng)代替陶瓷板,內(nèi)外網(wǎng)用鐵鉻鋁絲編制成不同目的網(wǎng)。燃燒時可燃混合物在內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)之間進行燃燒。當表面溫度達到850~900℃時,向外輻射紅外線,輻射熱強度可達140~190kW/㎡,輻射效率為45%左右。







