燃烧器20111018.docx

燃烧器
一． 燃烧器 ，英文名burner
定义：将燃料和空气，按所要求的浓度、速度、湍流度和混合方式送入炉膛，并使燃料能在炉膛内稳定着火与燃烧的装置。
应用学科：电力（一级学科）；锅炉（二级学科）
燃烧器是使燃料和空气以一定方式喷出混合（或混合喷出）燃烧的装置统称。 燃烧器按类型和应用领域分工业燃烧器、燃烧机、民用燃烧器、特种燃烧器几种。
二． 燃烧器的分类
燃烧器也叫燃烧机，按照燃料可分为燃油燃烧器和燃气燃烧器；按照使用对象分为窑炉燃烧器和锅炉燃烧器；按照应用领域可分为工业用燃烧器、民用燃烧器及特种燃烧器。其中燃油燃烧器分为轻油（如柴油）和重油燃烧器（如废机油)，燃气燃烧器分为天然气燃烧器、液化气燃烧器、城市煤气燃烧器、沼气燃烧器等。我们平常所说的燃烧器指的是锅炉燃烧器。
1. 工业燃烧器
工业燃烧器:俗称烧嘴，种类规格型式很多，有燃油、燃气（煤气）、燃煤（煤粉/水煤浆）几大燃烧器类别。应用领域很广，在需要使燃料燃烧以加热物料或反应的工业场合都需要用燃烧器。
　　燃烧机又称一体化燃烧器，以燃油和燃气为主。一般应用在中小型燃料锅炉、燃料热风机、烘（烤）箱和小型燃料加热炉上。
　　工业燃烧器（烧嘴）增加配置后可实现燃烧机的功能，但燃烧机在很多工业场合不能满足燃料燃烧加热或反应的要求。广义上来说，民用灶具、打火机、喷灯、发动机中的喷燃装置等都属于民用燃烧器和特种燃烧器的范畴。
burner ：火焰原子化器预混合型构造中的一个部件，又称燃烧头。它是火焰燃烧时混合气体和运输船状试样的喷口，多为单狭缝型，前者用于一氧化二氮-乙炔火焰，后者用于空气-乙炔火焰。一般采用不锈钢制作，也有用铝或黄铜制作的。有单缝（single-slot）与三缝（three-slot）型两种。原子荧光法采用麦克燃烧器（Meker burner），它是火炬形火焰。分水冷和气冷两种。使用后需经常以蒸馏水清洗，防止锈蚀和缝隙堵塞。
2. 氧气助燃燃烧器
　　目前国际上先进的燃烧器生产厂商，纷纷开始研发并大规模推广富氧、全氧助燃的燃烧器。
　　还有北京佳德昌开发的多氧燃烧器，这都是在传统氧气燃烧的基础上研究出来的。燃烧连续稳定，点火容易。烧嘴容易控制，火焰洁净，燃烧气氛可调。 烧嘴安装方便，无转动部件，寿命长。 可实现自动化控制。全封闭输送，不污染环境。
　　传统燃烧器都是以空气作为助燃气体，但空气中氧气含量很低，只有21%，剩余的部分都是氮气、二氧化碳等不可燃气体，这些气体在燃烧过程中，不仅不会有助于发热，反而会大量的吸热，并把这些热量以烟气的方式带走，大大影响了燃烧发热效率。
　　而富氧和全氧燃烧器，可以使燃料得到充分的利用，排烟温度降低，大幅度提高燃烧效率。
　　以ACI的燃烧器为例，在特定工况下，使用全氧助燃时，可以使天然气的使用量减少30%以上。而且使每批次工件加热单位时间大幅缩短。
　　全氧燃烧的火焰温度要比空气燃烧时高出很多，所以在炉体耐材的选择上，也同样有更高的要求。
3. 工业燃烧器与锅炉燃烧器的区分
　　 在美国，工业燃烧器和锅炉燃烧器是严格区分开的。两者绝对不能互换使用。但是在国内，很可惜，由于锅炉燃烧器价格低廉，工业燃烧系统价格高，导致经常有很多小厂商用锅炉燃烧器替代工业燃烧系统。
　　 目前国内燃烧器行业缺乏统一的行业标准。
4. 电站锅炉燃烧器
将携带煤粉的一次风和助燃的二次风送入炉膛，并组织一定的气流结构，使煤粉能迅速稳定的着火，同时使煤粉和空气合理混合，达到煤粉在炉内迅速完全燃烧。煤粉燃烧器可分为直流燃烧器和旋流燃烧器两大类 。
　　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。
1. 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。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直流式煤粉燃烧器）,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。
2. 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 Y型油喷嘴），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。北京佳德昌燃烧器
　　油燃烧器的调风器除与煤粉燃烧器相似的旋流式和直流式外，尚有一种部分旋流式，即在直流式调风器内布置一个稳焰器，使少量空气(10～20)流经稳焰器后产生旋转运动，在调风器出口形成中心回流区，使油雾着火稳定，以达到低氧燃烧。
3. 气体燃烧器
　　主要有天然气燃烧器和高炉煤气燃烧器两类。大容量天然气燃烧器大多采用多枪进气平流式。天然气枪放在调风器的空气通道内。高炉煤气燃烧器因高炉煤气发热量较低，着火困难，常在炽热的通道内燃烧，而后喷入燃烧室。
三、 工业燃烧器结构
1． 送风系统
　　 燃烧器作为一种自动化程度较高的机电一体化设备，从其实现的功能可分为五大系统：送风系统、点火系统、监测系统、燃料系统、电控系统。
　　送风系统的功能在于向燃烧室里送入一定风速和风量的空气，其主要部件有：壳体、风机马达、风机叶轮、风枪火管、风门控制器、风门档板、凸轮调节机构、扩散盘。
2． 点火系统
　　点火系统的功能在于点燃空气与燃料的混合物，其主要部件有：点火变压器、点火电极、点火高压电缆。火焰长度、锥角、形状可按用户要求设计。
3． 监测系统
　　监测系统的功能在于保证燃烧器安全、稳定的运行，其主要部件有火焰监测器、压力监测器、温度监测器等。
4． 燃料系统
　　燃料系统的功能在于保证燃烧器燃烧所需的燃料。燃油燃烧器的燃料系统主要有：油管及接头、油泵、电磁阀、喷嘴、重油预热器。燃气燃烧器主要有过滤器、调压器、电磁阀组、点火电磁阀组然、燃料蝶阀。
5． 电控系统
　　电控系统是以上各系统的指挥中心和联络中心，主要控制元件为程控器，针对不同的燃烧器配有不同的程控器，常见的程控器有：LFL系列、LAL系列、LOA系列、LGB系列，其主要区别为各个程序步骤的时间不同。
　　燃烧器的目标群体广泛，有锅炉、冶炼炉、熔炉、热处理等领域，和热能有关的行业，燃烧系统是必不可少的。中国燃烧器技术领域历史发展相对于欧洲等工业发达地区相对较短，有五至六年时间，生命力旺盛，市场处于上升期，生产稳定增长，再加之国民和政府对环保的关注，燃烧器的设计主要趋向于排放和效率水平的提高。 “十一五”规划中崛起了一群有技术实力的中小型企业，比如北京凯明阳，其燃烧器之所以成为国内少数可以登上国际舞台的国产燃烧器品牌之一，厂家宣传有一定作用，但是技术和“量身定做”是重点，适配性高、设计合理是其一，另外还注重安装效率，简单的说就是 设计-加工-验收 一条龙，环环相扣，这个是其他厂商甚少关心的问题。我国工业市场有个明显的问题就是安全质量标准低，这不光体现在燃烧器行业中，安全从哪来？就从做好这三点来！很多燃烧器企业弃验收不顾，收了余款便草草了事，出了事故之后也无法及时处理，因为国内燃烧器厂家大多数是小企业，几个技术人员便能开家燃烧器的公司，这也是国内燃烧器市场的现状。
　　其次，国内多数厂家依靠“复制”挣钱，简单说就是没有创新，这也是国内大多数厂家无法对抗进口燃烧器的原因。继续拿北京凯明阳为例，他们和其他燃烧器厂家一样有开发部，但是不同点是开发部通过实体实验来创新产品，也就是杜绝闭门造车。甚至买来进口燃烧器和他们自己开发出的产品用在相同的炉窑来比较，笔者相信这是很少或者不会有厂家这样做的，一则提高成本，二则加大了开发人员负担，如果没有成功创新反而得不偿失。
不可否认，国内的燃烧器距国外还有一定的实力差距，但这也给中国燃烧器提供了一个良好的学习开发的机会，质量、技术、企业发展速度这一系列的问题都要有一个详细的规划做保证。现在燃烧器的亮点在于节能改造，安全还有技术，这三环是息息相关、环环相扣的，怎么样改进国内燃烧器这片市场，还是要整个行业内形成一个良性循环的体制，从而带动整个行业的发展。
国内市场燃烧器知名品牌
　　用户可以根据自已资金和设备要求选择进口或国产燃烧器。
　　进口燃烧器偏向于价格高，做工精美，但多数不适合国内厂家使用，简单的比喻就是高射炮打蚊子。
　　国产燃烧器价格低、维修简单；虽然外观和安全距国外有一定距离，但是进步的速度已经不可估量。
　　目前进口燃烧器有：美国麦克森 德国威索、扎克、欧E科、威利；意大利利雅路、百得、意高、FBR、将军；英国力威、优尼瓦斯；法国贵诺、瑞典百通、芬兰奥林、韩国水国、日本奥林匹亚等各种品牌。
　　国产燃烧器有：北京凯明阳、浙江百特、欧瑞特、上海凌云、炬炼、唐山金沙、无锡赛威特、岳阳颜氏、进一、济南宇威等各种品牌。