锅炉燃烧器的选择
油气锅炉燃烧器的选用原则
油气锅炉燃烧器的选型应根据锅炉本体的结构特点、性能要求和燃料特性，以及用户的使用条件而定。
燃烧器作为燃油、燃气锅炉的燃烧设备，其主要作用是： 1）提供锅炉所需的燃料或燃气。 对于油类燃料，应选择油雾化，以增加燃料与空气的接触面积。 对于气体燃料，还应选择燃烧方法。
2）供给燃烧所需的空气，使空气与油雾或气体充分混合，保证完全燃烧。
3）保证点火迅速、燃烧稳定。
4）实现程序化点火和燃烧过程的自动控制。 目前，中小型锅炉使用的燃油、燃气燃烧器大多采用一体式结构，因此人们习惯称其为燃烧器。
燃油燃烧器主要由机壳、电机、风扇、风门、风门调节器、油泵、电磁阀、点火装置、火焰监测器、喷油器等组成。 燃气燃烧器主要由壳体、电机、燃气喷嘴、风机、风门、电磁阀、点火装置、火焰监测器等组成。电机、风机、油泵通过联轴器连接。 当电机转动时，带动风扇和油泵一起转动。 风机的作用是将燃烧所需的空气送入炉膛内并产生一定的压力。 调节风门调节器来控制进风门的开度，调节进风量。 油泵的作用是对燃油加压并为雾化提供能量。 控制电磁阀开关来控制燃油或燃气的供应。
小型燃烧器的喷油器或燃气喷嘴的数量可以是一个或多个，分别由不同的电磁阀控制，以达到分段燃烧的目的。 火焰探测器起到安全点火和熄火保护的作用。 另外，每个燃烧器都配有控制器，通过它来控制燃烧器的点火运行程序。
尽管燃烧器的工作原理大致相同，结构也相似，但结构不同或不同厂家生产的燃烧器性能却有很大差异。 因此，选择燃烧器时应注意以下问题：
1、燃烧器出力必须与锅炉容量和锅炉烟阻相匹配。 由于燃烧器整体结构紧凑，安装方便，不需要额外增加风机、油泵等设备。 已广泛应用于中小型油气锅炉。 应用。 大多数锅炉采用正压燃烧和运行，即锅炉的进口空气由燃烧器的风机送入炉膛，燃烧产生的烟气也利用炉膛吹出炉膛排入大气。风扇产生的压头。 此时，如果所选燃烧器的背压小于锅炉系统的烟道阻力，则燃烧器将无法将烟气吹出炉膛，也无法将空气送入炉膛。 ，从而无法保证正常燃烧。 燃烧器的背压与燃烧器的热功率（或燃料消耗量）之间存在一定的关系。 选择燃烧器时，不仅要考虑燃烧器的热功率与锅炉出力的匹配，还要考虑燃烧器背压与锅炉出力的匹配。 要匹配排烟系统和风系统的阻力，两者缺一不可。
选择燃烧器时，应首先考虑燃料的类型。 例如，液体燃料包括煤油、柴油、重油、渣油和废油； 气体燃料包括城市煤气、天然气、液化石油气和沼气。 应了解燃料的以下特性： 1）煤油和柴油应具有热值和密度。 2）重油、渣油、废油应有粘度、热值、水分、闪点、机械杂质、灰分、凝固点、密度。 3）气体应具有热值、供气压力和密度。 掌握燃料的特性后，首先选择能适应燃料的燃烧器。 如轻油燃烧器、重油燃烧器、渣油燃烧器或天然气、液化石油气燃烧器等。然后根据燃料的热值粗略估算出燃料消耗量，这样就可以确定燃烧器的具体型号燃料消耗B（kg/h或m3h）可以通过以下公式估算
式中，Q——锅炉额定出力（kw）。 如果是蒸汽锅炉，Q的计算根据蒸汽的蒸发量和热函确定；
——燃料的低位热值[(kJ/kg)或(kJ/m3)]。 通常轻柴油的发热量约为/kg； 天然气的热值一般为/m3； 液化石油气的热值约为/m3； η——锅炉效率。 油气锅炉的热效率一般在90%左右。 当没有燃料热值时，可以根据锅炉转换成热功率的输出来确定燃烧器的选择。 然而，每种类型的燃烧器都有一个燃料或燃气消耗范围。 如果所选燃烧器的燃料消耗量或燃气消耗量不能满足锅炉所需的燃料消耗量，此时锅炉的出力就无法保证。 。 各厂家生产的燃烧器均应附有如图1所示的燃烧器工作特性曲线，供用户选型燃烧器时使用。 如图1所示，如果所选燃烧器的工况点为A，则相应的燃料消耗量GA可以满足锅炉燃料消耗量要求和燃烧室背压HA； 并且足以克服锅炉烟气和风阻，那么这种燃烧锅炉就可以满足锅炉的工作需要。 否则，你将不得不重新选择。 另外，燃烧器的性能也可以通过运行特性曲线看出。 一般来说，曲线越平坦，性能越好，适应范围越广（燃烧室背压H不会因油耗G的增加而明显下降）。
如图2所示，利用运行特性曲线选择燃烧器时，往往有两种燃烧器曲线对应相同的燃料消耗量。 从图中可以看出，燃烧器A对应的燃烧室背压HA低于燃烧器B对应的燃烧室背压HB。此时，选择燃烧器A还是燃烧器B取决于其背压是否H能满足锅炉的要求。 燃烧器A和B的价格差异可能是几千元甚至更多。 显然，如果能满足工作要求，我们选择A而不是B。如果A不能满足要求，而B可以满足要求，则选择B。一般来说，立式烟管锅炉要求燃烧器背压最低。 如果设计合理，100Pa即可正常工作； 中心回火式需要较高； 最高的是传统三回程锅炉，可达100Pa以上。
图3显示了气体燃料的燃烧特性。 在一定油耗下也有多种燃烧器型号可供选择。 此时应考虑燃烧器运行特性曲线的平坦度和范围，以及耗气量与背压的关系。 来具体确定。
例如，容量为2.8MW的三回程燃油锅炉如果使用百得燃烧器，则应选择BT300，而不是BT250。 因为效率90%的2.8MW燃油锅炉的燃料消耗量为259kg/h。 检查燃烧器的运行特性可以看到，曲线BT250对应的背压仅为250Pa，而曲线BT300对应的背压则接近250Pa。 显然，此时唯一的选择就是BT300。 如果选择BT250，燃烧器在锅炉额定负荷下会冒黑烟或回火，无法使用（当然也可以通过加引风机、提高烟囱高度来运行，但这是通常不这样设计）。 需要指出的是，小型燃烧器的燃烧室背压不是很高，大约在100Pa到300Pa或400Pa之间。 因此，在设计锅炉时，烟速不宜选择太高，以免锅炉烟阻过大而无法选择合适的燃烧器。
2、燃烧器火焰与锅炉燃烧室的几何尺寸需要匹配。 燃烧器燃烧产生的火焰具有一定的几何形状和尺寸。 通常，在设计锅炉和选择燃烧器时，应注意控制火焰直径和长度两个基本参数。 ，不同燃烧器的火焰直径和长度是不同的。 为了使燃烧充分进行并将热量良好地传递到锅炉，燃烧室的结构必须与火焰的外部结构尺寸相匹配。 如果燃烧室太小，火焰直径和长度较大，火焰会直接冲走受热面，使未燃尽的油雾或气体迅速冷却，造成受热面积炭； 燃烧室过大，火焰长度和直径较小，火焰填充不良，炉内温度较低，影响受热面的有效利用。 因此，一般燃烧器供应商都会推荐燃烧器火焰直径和长度的尺寸图。 图4显示了百得燃烧器的火焰直径和长度尺寸，可以根据燃料和燃气的量或燃烧器的热功率找到。
在燃烧器的实际使用中，所选择的火焰直径和长度应尽可能接近锅炉炉膛的设计尺寸，以保证锅炉的正常燃烧。 同时，还可以通过喷油嘴的雾化角度和燃烧器稳焰板的位置来适当调节火焰大小。 采用中心背焰燃烧方式时，炉膛直径应大于图中推荐尺寸，以保证背焰气流顺畅流动。
3、当燃烧器的工况发生变化时，应根据空气密度计算燃烧出力。 一般信息提供的燃烧输出是根据海拔100m、环境温度20℃、附近大气压计算的。 燃烧器可以在更高的温度或海拔高度下运行。 环境温度和海拔高度的升高会导致空气密度降低。 虽然燃烧器风机的体积流量基本恒定，但每立方米空气的含氧量和风机的压头却下降。 因此，在不同的气温和海拔高度下，有必要了解燃烧器能否在这些条件下使锅炉满负荷运行。
表1给出了不同温度和海拔条件下的海拔修正值。 以此为基础，可以进一步计算燃烧器的适应性。 具体计算方法如下： 1）首先根据气温和海拔高度，按表1求出修正系数F2）按下式计算等效出力QD（kg/h或m3/h）
式中Q——燃烧器设计出力（kg/h或m3/h）。 3）根据设计参数下的等效出力QD和所需的燃烧器工作背压H1，在燃烧器工作特性曲线上作交点A，垂直延长A点与燃烧器工作特性曲线相交于B点，即，燃烧得到装置提供的工作背压H2（见图5）。
4）利用工作曲线背压H2乘以修正系数F即可得到燃烧器在实际温度和海拔高度下的工作背压H3。 5）如果燃烧器提供的工作背压H3大于设计计算所需的工作背压H1，燃烧器就能维持正常运行。 否则，燃烧器功率会下降，下降幅度可通过计算确定。 换句话说，要维持在设计功率下运行，必须扩大燃烧器参数的选择。
4、燃烧器前最大允许送风压力和最小允许送风压力。 对于结构已经固定的燃烧器来说，其喷嘴结构也是固定的。 当燃气类型与燃烧器设计相匹配时，燃烧器的工作功率仅与进气压力有关。 由于气源的气压并不完全稳定，当气压升高时，燃气流量就会增加，反之则减少，因此很容易造成燃烧失败。 为了避免这种情况，必须在供气管道上安装调压阀，并根据气源情况选择其气压调节范围。
5、燃烧器的结构应能保证燃气与空气混合均匀，并能调节空气与燃气的比例，保证高负荷下不失火，低负荷下不回火。
6、原则上应使用与燃烧器铭牌上标注相同类型的燃气。 当更换不同的气体时，应提前咨询燃烧器供应商并获得书面批准。 通常必须重新调试燃烧器并且必须更换各个部件。
7、燃烧器的安装位置应便于操作，即应保证燃烧器中心线与炉墙各壁的距离。 由于燃烧器是锅炉运行的主要操作对象，其位置应便于锅炉操作和观察。
油气锅炉燃烧器布置
(1)燃油燃烧器的布置 目前生产的快装燃油锅炉要求体积小、炉膛热负荷高。 采取的措施主要有两个：一是提高燃烧器的雾化质量；二是提高燃烧器的雾化质量。 二是提高燃烧器出口处的风速，使气流内部混合更加强烈。 随着气流截面的减小，燃烧变得更加强烈，因此燃油燃烧器的布置与炉膛热负荷密切相关。 小型燃油锅炉都是单燃烧器，根据烟气行进方向布置在立式锅炉炉膛的顶部或底部。 卧式快装火管锅炉一般配备1～2个燃烧器，水平布置。 双水管锅炉或燃煤锅炉改装为燃油锅炉时，燃烧器中心距侧壁的距离应不小于1～1.2m，下燃烧器的距离距炉底不应小于1m。 若使用两个燃烧器，其中心距应保持1m左右，且两个燃烧器的旋转风方向应相反。 当单个燃烧器燃料消耗量为500~/H时，炉膛深度不小于4m。 当燃料消耗量为200~250kg/h时，炉深不宜小于3m。
(2)燃气燃烧器的布置锅炉炉膛的尺寸和形状与燃料的性质密切相关。 燃气的燃烧过程比燃料简单，燃烧所需的时间较短，因此所需的炉膛容积较小。 燃烧器的布置应结合炉膛形状来考虑，以火焰充盈度良好、火焰不能冲刷水冷壁为原则。 燃气锅炉一般配备一台燃烧器，系统简单，操作管理方便，节省投资。 对于容量较大的锅炉，可布置两个燃烧器，通常采用上、下布置。 即使负荷减少时停用一台燃烧器，也不会造成火焰偏离炉膛中心，影响水循环的可靠性和过热器的温度偏差。 由于锅壳式锅炉结构的限制，对于双炉膛的锅炉，每个炉膛均配备一个燃烧器。 燃气燃烧器可布置在锅炉的前壁或底部。 若烟气出口位于炉膛底部，则燃烧器可布置在炉膛顶部。