​燃烧器

2019-12-20  来自: 泉州市法尔机械科技有限公司 浏览次数:220

燃烧器

燃烧器

对骨料脱水和加热经济的方法是直接加热,用明火式燃烧器是提供热量的有效方法,骨料可直接暴露在火焰前面的热气流中。

燃烧器的基本功能就是将氧气(空气)和燃料按比例混合以获得完全的燃烧。

火焰形状在烘干过程中至关重要,在连续式和间歇式沥青混合料搅拌设备中均是如此。

两种设备中都要避免骨料压制火焰。

连续式搅拌机中更成问题的是从燃烧器端处进入滚筒的骨料又冷又湿,使得骨料加热区的设计比在间歇式拌合机中受限制大的多。

总的说来连续式设备的燃烧器与间歇式设备中的燃烧器大部分相似。


开放式燃烧器


开放式燃烧器工作时,约占燃烧所需总量30%到45%的空气由燃烧器鼓风机本身提供,剩下70%到55%的空气连同过量的空气被引风机抽入到燃烧区。

开放式燃烧器是需要特殊降噪设备来达到低噪音效果的。


封闭式燃烧器


封闭式燃烧器可以自行将100 %的燃烧所需空气都送入燃烧区。


有许多因素影响到火焰形状,例如燃烧器本身的火焰桶、挡风板、旋风板,例如鼓风机的风压、流量,例如多次配风,例如滚筒燃烧区的设计,例如滚筒出料方式,例如引风机的压力和流量,例如其它包括空气的涡流、液体燃料的雾化程度、固体燃料的颗粒形状、气体燃料和空气的混合程度、燃烧区温度等都会部分地影响火焰大小和形状以及强度(能量密度)。


燃料的燃烧


燃烧时由燃料和氧气的化学反应形成。

完全燃烧产生二氧化碳和以蒸汽形式存在的水。

为了完全燃烧,就需要特定量的氧气。

事实上就是需要2个氧原子与一个碳原子结合(二氧化碳),一个氧原子与两个氢原子结合(水)。

决定了提供燃烧所需的氧气量后,也就可以算出提供这些氧气的空气量。

在这里按21%的空气含氧量计算,则用所需氧气量除以0.21得到空气量。

这些结果通常叫作“供燃化学当量空气值”。

每种燃料都有自己的供燃化学当量空气值。

一般是叫“空气比燃料率”,俗称“风油比”。

要达到完全燃烧的条件是燃料与空气的完全混合,氧原子与所有的碳原子、氢原子结合。

实际上这是不可能的。

因此实际情况就是提供多于所需的空气来尽可能达到佳效果。

所以“化学当量空气所需量”通常叫做“理论空气所需量”,而多余的“过量空气量”会占一 定百分比。

当燃料以一 定化学当量的空气比燃料100 %燃烧时,废气中就是二氧化碳和水汽,还有氮,但是当有过量空气时,废气中也就含有未燃尽的氧气。(见下表)


当燃料以低于化学当量的空气比燃料燃烧时,废气中就会含有一氧化碳。

过量的空气是为了保证完全燃烧,但也可能有弊端,过多的过量空气会浪费燃料。

因此过量空气也会与其它废气成分同温地排出烟囱,它会大量消耗能量,也就是要烧更多燃料。

过量空气量由沥青混合料搅拌设备所用燃料来决定。

燃料与空气越难混合,就需越多的过量空气,根据经验判断,正常情况下,燃烧天然气需要10%-20%的过量空气,轻燃油需要约20%-25%的过量空气,重油燃油约需50%(这里特指180#标准重油,并非指国内号称重油的煤 焦油),煤需25%-100 %的过量空气(跟燃烧器的设计以及煤的种类和细度有关)。

不同过量空气与不同燃料混合燃烧产生的废气中的二氧化碳含量也是不同的。(注意:当过量空气增加时会使得二氧化碳的比例降低,实际上每一种燃料生成的废气中的二氧化碳含量都是一样的,不管过量空气的多少)。

可以找出废气含氧量和废气中二氧化碳量的关系,下面的公式可以计算出过量空气量:

%过量空气=%出氧量/(%进氧量-%出氧量)*100 %


燃料提供的能量 

燃料和氧气反应,产生出热量,提供了烘干、加热骨料、加热空气、蒸发料中水份等所需的能量。

能量单位一般用英国热量单位(BTU)。

一个碳原子与两个氧原子结合则每磅碳中释放14,100BTU,两个氢原子与一个碳原子结合,每磅氢中释放出61,100BTU。因此燃料所供能量就由燃料中所含碳和氢的量来决定。

注:1BTU=0.0011MJ=2.9307e-004kW/h

有两种热量:一种是高热量(或卡值),又叫额定热量值(HHV);一种是低热量值(LHV)。

两者不同之处在于HHV要使液态转变为蒸汽状态。

因此一般认为在沥青混合料搅拌设备中LHV决定需要多少能量来加热骨料、燃烧成品和过量空气。

具体地说可通过实验得出LHV和HHV。


燃烧的雾化

对液体燃料来说良好的雾化或许是产生佳的燃烧效果的重要的因素。

所有的燃料都无一例外的要在燃烧前成为气体状态。

液态燃烧发生在正在气化的油雾表层,由此可见同体积的液态燃料表面积越大(通过减少油雾中液滴的大小来实现),燃烧反应就越有效,在有限的时间里燃烧也能达到高效率。

如果燃料本身就是气体状态,例如天然气和气化丙烷等就比较容易燃烧,也容易同供燃的空气相混合。

液态的燃料就困难多了,固体的更为困难。

液态燃料的燃烧效率与其进入燃烧区时的雾化效率紧密相关。

请注意:油雾中液滴越小,燃烧速度越快,燃烧越好,但必须注意燃烧速度必须可控,燃烧速度过快将会带来更多的麻烦


废气中各成分的测量


废气中氧气和二氧化碳的测量是在滚筒中靠近火焰的位置进行采样的。

一般是将探测器放在与燃烧器相对的一端,离火苗越远测出的结果受漏入的空气影响就越大。

漏入空气会将更多的氧气带入测量设备中,使得氧气所占比例增大,二氧化碳比例减少。

因此在烟囱出口处测量是没用的。

若是测出的含氧量高则意味着漏入空气太多或燃烧不完全。

为了减少漏入的空气给实际测量带来的影响,采样点应尽量贴进滚筒顶端的刮料板处。

因为废气实际上是在旋转的,所以在滚筒出口处的一端会形成一个涡流,进入的过量空气在废气周围,可以认为距滚桶内壁150mm-180mm都是过量空气,根据这一点选好采样点,那么这种情况就对废气的采样影响甚微了。

总的来说,燃烧器的工作效率依赖于提供燃烧的空气量。

燃烧器工作效率低劣对沥青混合料搅拌设备的设计、制造和销售有极 大的负面影响。

过大的过量空气会造成很大的浪费,原因是系统中的所有气体都需要同时加热,所以烘干区的空气越多,带走的(也就是浪费掉的)热量越多,就需燃烧更多的燃料。

所以经济有效的燃烧器工作状况就是需要将过量空气控制在燃料完全燃烧的小值。


维 护

维护包括对设备叶轮等部件的磨损情况的定时检测、设备润滑、微调和清洗。

需要通过生产量、工作时间制定维护计划。

应该将一本设备维修手册放在手边以备经常翻查和参考。

燃烧器鼓风机的设计是按高效、大可靠性、大安全性和高工作年限进行的,为了保证设备的工作效率就需对之进行维护,当做出维护计划时就一 定要坚决执行!

根据设备制造商的推荐来进行清洗维护工作会使设备拥有高年限的正常工作。

注意:在对设备进行任何维修工作之前,需要确保以下两点:


(1)所有设备的电源关闭并保证不被轻易开启,好锁上电源开关。

(2)燃料也必须停止进入燃烧器。

燃烧器的维护,重要的是要检查阀门是否正常工作。

无论何种阀门都需按制造商所推荐的值来进行维护。


燃烧器组件的维护

燃烧器的检查根据工作情况或制造商所推荐的周期定期进行(至少每天一次)。

污尘过多时次数要增加。

以下列出所建议的维修活动:

1.要经常检查燃料管路、阀门是否有损坏隐患,是否工作正常,要确保管路连接装置能够正常运转。阀门或管道泄漏可能会引起着火或爆炸。

2.对所推荐需要润滑的地方进行适当的润滑。要记住过量加注润滑油可能和不加注润滑油的效果一样差。

3.燃烧器的清洗工作同样重要,根据维修手册的推荐进行相关组件的拆卸、安装。

4.清除燃烧器内的滞留物。当重新组装时,保证连接装置的牢固。检查各种执行机构。

5.过滤器的检查和维护、保养。

6.定期检查、清理燃烧器喷嘴、挡火板、旋风板及火焰桶。

7.确保风门控制装置运转正常,应及时调整并紧固。

8.燃烧器中如有耐高温燃烧室也要定期检查。耐高温燃烧室的大问题是耐高温材料可能会碎裂。当出现断裂或小洞时,用所推荐的耐高温材料进行填补。


皮带传动式鼓风机

1.  定期检查皮带的松紧度和皮带轮、轮轴的固定情况。

2.更换的皮带长度要适合,受力要均匀,通常建议一次更换整组皮带。

3.确保轮轴平行。皮带轮安装要适当,每运转8小时就需检查一下皮带松紧度。

4.不要硬把皮带往轮槽里套,要调节两轮之间的距离使皮带可轻松套上。

5.某种皮带需要注意安装的方向。

6.保持皮带轮清洁,不要给其加油或沾上油污。

7.   确保皮带罩固定牢靠并不影响散热