1、油的燃烧特点
油是一种液体燃料,而液体燃料的沸点总是低于它的着火温度,因此油的燃烧实际上是在气态下进行的。油在燃烧时,直接参加燃烧的不是液体状态的油,而是“油气“。所以说油滴的燃烧包括蒸发、扩散和燃烧三个过程,而且是同时进行的。具有以下特点:
(1)油在蒸发气化状态下燃烧;(2)油具有扩散燃烧的特点;(3)油需要雾化后再燃烧;(4)油在不同的条件下,具有不同的热分解特性。
2、油燃烧器的分类
燃烧器是把燃油输送及雾化装置与调风装置通过电路组合在一起的设备。组合为一体,称为整体燃烧器。它除了能保证较好供给锅炉燃料并使之完全燃烧外,还设有自动控制、报警及保护装置。也有分体去础,即油系统,风系统分开,因而电路系统也分开。根据燃料不同,燃烧器分为轻油(煤油、柴油〉、重油(渣油)及油气两用燃烧器。
根据燃烧器的油嘴数量与调节方式不同,燃烧器又分为一级(单段〉、二级(双段)、三级(三段)和比例式。一级有一个喷油嘴,二级有两个喷油嘴,三级有三个喷油嘴。比例式是燃烧器的负荷随着锅炉出力大小连续调整变化,而其他是根据改变油嘴数量的变化来调整锅炉出力的大小。
国外进口的燃烧器品种较多,其中常见的有德国威索、法国贵诺、意大利百得和利雅路、日本奥林匹亚及韩国水国等。
3、油燃烧器的结构
为使燃料油燃烧良好,必须提高油的雾化质量,使油雾与空气充分混合,这主要借助于燃烧器来实现。燃烧器是燃油锅炉的关键设备,它由喷油部分(雾化器)、调风器部分、点火及稳燃装置、电气系统和电机及伺服马达等构成喷油部分由油泵、油泵调节阀、滤网、油预热器、电磁阀、喷油嘴、回油调节阀等组成;调风器部分由风机、空气挡板、调节套筒、外壳等组成。
点火及稳燃装置由变压器、点火电极等组成,稳燃装置由调风盘及燃烧头组成。
电气系统由火焰传感器、燃烧程序控制器、燃油加热控制器等组成。
电机伺服马达为凤机、油泵、风门调节、回油调节提供动力。
4、油雾化喷嘴
(1)机械雾化
机械雾化油嘴是利用较高的油压,将油从喷孔中高速喷出实现雾化的。通常使用的机械雾化油嘴都是离心式油嘴。
简单机械雾化油嘴是由雾化片:、旋流室、分油件以及油嘴螺帽等组成。
具有一定压力、温度的燃油,通过进油孔和均油槽进入切向槽,获得很高的速度,然后进入旋流室。油在旋流室内产生强烈的离心旋转,造成槽向脉动,从喷孔喷出,形成空心锥形薄膜。由于油在紊流情况下,经喷孔扩散,加之离心力作用,形成了表面张力而被粉碎成许多细小的油粒,达到雾化的目的。
(2)转杯雾化
它的工作原理是燃料油通过空心转轴送到3000~5000r/min的高速旋转的杯形装置中,在离心力的作用下,油在转杯中紧帖转杯内壁形成很薄的油膜,沿杯口飞出,而被雾化成很细的油粒。与此同时,装在同一轴上的风机叶片将一次风沿转杯口经导向片吹出,一次风旋转方向与油滴的方向相反,使油滴进一步雾化。
(3)蒸汽雾化蒸汽雾化的原理是利用高速蒸汽通过喷射将油带出并破碎为油粒,再由蒸汽的膨胀和油在炉膛中受烟气加热,使油粒进一步粉碎为更细的油雾。
蒸汽雾化油嘴按油和蒸汽的混合位置不同,可分为内混式油嘴和外混式油嘴两种,蒸汽与油在喷嘴内混合的为内混式;蒸汽与油在喷嘴外混合的为外混式。蒸汽雾化质量较好,油粒细而均匀,一般油粒的平均直径小于100μmo蒸汽雾化油嘴可燃用各种燃料油。
在Y形喷嘴中蒸汽通过内管5流入喷嘴头部的几个小孔,叫做汽孔;油由外管4也流入喷嘴头部的另几个小孔,叫做油孔;油和汽在几个直径稍大一些的孔中相遇,这些孔叫做混合孔;泊在这里和汽流撞击,然后喷进炉内,雾化成细雾。Y形喷嘴的油压一般为0.5~2.OMPa左右,汽压为0.6~1.OMPa左右。
(4)空气雾化
空气雾化油嘴根据所用空气压力的不同,分为高压、中压和低压等三类。高中压空气雾化油嘴为获得高压空气,必须使用空气压缩机,故在锅炉上应用较少,在锅炉上采用的多是如图3-41所示低压空气雾化油嘴。
油在较低压力下从喷嘴中喷出,利用速度较高的空气(约80m/s)从油的四周射入,从而将油雾化。低压空气雾化-般用于工业锅炉上,所需风机压头约为2000~7000Pa
5、调风及稳燃装置
单级、两级燃烧器调风装置
1.单级燃烧器的调风装置
对于单级(ON/OFF)燃烧器来说,其风门经调试后是固定不变的。
2.两级燃烧器的调风装置两级燃烧器具备一个由伺服马达驱动的风门调节装置。当风门转动时,进气口的开度就发生变化,由此改变了进风量。