燃烧器的基础知识

一、常用单位说明

1、能量、热、功（率）

1大卡 = 1 kcal = 4.1868 kJ 1 kJ = 1000J = 1Nm 1 t/h ≈ 60万大卡/小时 = 0.7 Mw 10000 kcal/h = 11.63 kw 1 Mw = 1000 kw = 85.98万大卡/小时 2、粘度

运动粘度 1 St = 100 mm2/s =100 cSt 恩氏粘度 °E 换算关系： 运动粘度 vt = 7.31°E － 6.31/°E 3、压力（强、头）

1 bar = 105 Pa =103 mbar 1 mbar = 100 Pa = 0.1 kPa 1 atm = 1.01325 bar 1 kg/cm2 = 0.98 bar 1 kg/cm2 = 10 m H2O 1 mbar≈10 mm H2O 1 bar≈1 atm≈ 1 kg/ cm2 1 Mpa = 106 Pa = 10 bar 4、热值

1 kcal/kg = 4.18 kJ/kg 1 kcal/Nm3 =4.18 kJ/ Nm3 5、温度

摄氏度：℃ 华氏度：℉ 换算关系： ℃ = 1.8 ( ℉－32 ) 6、容积

1加仑（英）= 4.54609 升 1加仑（美）= 3.785435 升 7、排放量2

1ppm = 1/106 体积含量 ppm×C = mg/Nm3

(其中CNOX =2.053 CsOX =2.93 CcO = 1.25) 二、燃料分类、性质、特点 1、燃油

（1）柴油 轻柴油：按凝点分为0号轻柴油，适用于4℃以上地区； －10号轻柴油，适用于－5℃以上地区；

－20号轻柴油，适用于－5～－14℃以上地区； －35号轻柴油，适用于－14～－29℃以上地区； －50号轻柴油，适用于－29～－44℃以上地区。

轻柴油的使用和运输温度应高于其凝点3～5℃,否则将有石蜡析出,堵塞管路. 轻柴油的运动粘度（20℃）一般在1.8～8.0 cSt之间,热值在42900kJ/kg 左右, 即 10200kcal/kg左右. 重柴油：按凝点分为10、20、30号三个牌号，使用时应加预热设备。重柴油的运动粘度（50℃）一般在13.5～36 cSt之间. (2)重油

重油按其在50℃时的恩氏粘度分为20、60、100和200号4个牌号，同时这些牌号也约等于该种油在80℃时的运动粘度。热值在9800kcal/kg左右。

要注意的是中国的编号不同于国外编号，使用时应确认其真实粘度，一般机械雾化燃烧机油嘴前油的粘度应小于25cSt，重油加热器的作用就是使重油的粘度下降到可雾化燃烧的程度。

另外、燃料油的杂质、水分、残炭含量等都会对燃烧状况产生影响。 2、燃气

（1） 天然气

天然气又可分为以下几种：

气田气：主要成份是甲烷，占90%以上，热值在35000～39000kJ/ Nm3之间。主要分布于我国四川和陕西长庆气田一带。

油田气：又称油田伴生气，主要成份是甲烷，占80%左右，另外还有一些其它烃类，标态下低位热值在39000～44000kJ/ Nm3之间，主要分布于我国四川南充一带。

煤田气：又称矿井气，甲烷占50%左右，标态下低位热值在13000～19000kJ/ Nm3之间，燃烧速度比气田气和油田气低，主要分布于我国山西阳泉一带。 （2） 人工气体燃料

人工气又可分为以下几种：

液化石油气：主要成分是碳氢化合物,可燃成分包括丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等，标态下密度约为2.0kg/Nm3,其热值很高,气态热值在90000～120000kJ/ Nm3(即21500～28660 kcal/Nm3)之间,液态热值在45000～46000kJ/ kg (即10750～10990 kcal/ kg)之间, 燃烧速度中等.

油制气:石油裂解产物,热裂解气标态下热值在35900～39700kJ/ Nm3(即8570～9480 kcal/ Nm3)之间,催化裂解气标态下热值在18800～27200kJ/ Nm3(即4490～6500 kcal/ Nm3)之间.其中催化裂解气燃烧速度快,须用后混式燃烧头.

水煤气: 标态下低位热值10400kJ/ Nm3(即2487 kcal/ Nm3), 燃烧速度快.

焦炉煤气: 标态下热值在15000～25000kJ/ Nm3(即3580～5970 kcal/ Nm3)之间, 燃烧速度快.

三、燃烧机选型及背压曲线的应用

一般燃烧机的选型要根据燃烧机的背压曲线等资料再结合用户提供的设备和燃料参数来确定,在背压曲线的范围内燃烧机才可能正常工作。

燃油机要根据设备负荷（喷油量）确定油嘴型号，H型（两段火）机小火和大火的油嘴喷油量比例约为3：2；T型（三段火）机小火、中火、大火油嘴喷油量比例为4：3：3。总喷油量可用下列公式计算： kg/h=P/(Ha×n×kp) 其中 P— 锅炉容量 KW

Ha --- 燃油热值 KWh/kg n--- 锅炉效率 0.8-0.95 kp --- 压力因素 P2/P1, P2是实际压力

P1 = 10bar(CEN标准) =7 bar(US标准) 总喷油量确定后就可按比例分配给每个油嘴,以确定油嘴号.

M型(比例式)油机的油嘴的喷油量与回油压力有密切的(正比)关系,一般出厂前都按照机型的最大出力配好了,调试时只要根据实际需要的负荷调节回油压力即可. 燃气机选型前一定要搞清楚燃气的气种、热值、供气压力等参数，然后根据背压曲线来选型。 四、 污染物排放量对比

“标准”燃烧器的不同燃料燃烧后烟气含量排放值 燃料 燃烧器负荷 O2 % λ (过剩空气) 2.0 1.11 天然气 100% 50% 3.0-3.5 1.17-1.20 100% 2.0-2.5 1.11-1.14 轻油 50% 3.0-3.5 1.17-1.20 100% 3.0-3.5 1.17-1.27 重油 50% 4.5-5.0 1.27-1.31 CO2 % 颗 粒 mg/MJ CO mg/MJ NO2 mg/MJ NO2 ppm 10.5 10.0-9.8 13.9-13.5 13.2-12.8 13.3-13.0 12.3-11.9 0 50 50 77 0 50 50 77 <10 50 80 122 <10 50 80 122 90 50 240 366 90 50 220 366 以上数值是从下述燃料测试得出 : 天然气

- CH4 99% - N2 <1% 轻油

- 到燃烧器粘度 6-12 cSt

- 热值 41-42 MJ/kg - 密度 830-900 kg/m³ - 氮 0.01-0.02 w-% - 硫 0.09-0.18 w-% - 灰份 <0.01 w-% 重油

- 到燃烧器粘度 40-45 cSt

- 热值 40 MJ/kg

- 密度 约1000 kg/m³ - 氮 0.3-0.4 w-% - 硫 1.0-1.25 w-% - 灰份 <0.03 w-%

燃烧后烟气的排放保证值，可在一个有具体数据的锅炉和燃烧器得出， 五、 燃油燃烧机

燃油燃烧机一般由三部分组成，即燃料供应系统、助燃空气系统和电气控制系统，重油燃烧机还多了一套重油加热系统。

燃料供应系统（油路系统）由过滤器、油泵、接轴器、电动机、电磁阀、输油管、油嘴、油嘴座等部件组成，另外，在燃烧机以外，用户也应有自己的一套供油系统，一般由储油罐、油泵、过滤器、日用油箱、油管等组成。

助燃空气系统（配风系统）由电动机、风叶、进风口、调风装置（伺服马达、挡板、连杆机构、凸轮盘等）、风箱、旋风盘等组成。

电气控制系统由程控器、接线端子、接线盒、电磁阀线圈、电动机、电眼、点火变压器、点火电极、限位开关、继电器、接触器、负荷调节器（比例式）、联线等组成。 重油机会多一套重油加热系统，由重油油箱、加热元件、温控装置等组成。 六、燃气燃烧机

燃气燃烧机一般也是由燃料供应系统、助燃空气系统和电气控制系统三部分组成，不过每一部分所包含的内容会有所不同。

燃料供应系统（气路系统）由过滤器、排空阀、膨胀管、调压阀、压力表、压力开关、电磁

阀、蝶阀、喷气口、等部件组成，另外，在燃烧机以外，用户应有自己的一套调压系统，如调压箱或调压站等，一般由天然气公司或煤气公司提供。

助燃空气系统（配风系统）由电动机、风叶、进风口、调风装置（伺服马达、挡板、连杆机构、凸轮盘等）、风箱、旋风盘等组成。

电气控制系统由程控器、接线端子、接线盒、电磁阀线圈、电动机、UV电眼、点火变压器、点火电极、限位开关、高低压保护开关、风压保护开关、继电器、接触器、负荷调节器（比例式）、联线等组成。