燃燒器

在廣義的燃燒器概念中，家用的熱水器、煤氣灶，乃至打火機等都可以認為是燃燒器的一種。按其工作原理，可以將燃燒器定義為是一種將物質通過燃燒這一化學反應方式轉化熱能的一種設備—即將空氣與燃料通過預混裝置按適當比例混兌以使其充分燃燒。燃燒器根據其不同的屬性，具備多種的分類方式。按燃料方式，分為燃油燃燒器、燃氣燃燒器、輕油燃燒器以及雙燃料燃燒器。其中：在具體的應用，燃油燃燒器又將分為輕油燃燒器、重油燃燒器等；燃氣燃燒器則分為天然氣燃燒器、城市煤氣燃燒器等。按燃燒器的燃燒控制方式劃分：單段火燃燒器、雙段火燃燒器、比例調節燃燒器。按燃料霧化方式劃分為：機械式霧化燃燒器、介質霧化燃燒器；按結構劃分為：整體式燃燒器以及分體式燃燒器。其中分體式燃燒器主要應用於工業生產，其主要特徵為燃燒系統、給風系統、控制系統等均分解安裝，該種機器主要適合於大型設備或高溫等特殊工作環境。相對而言，商業用途的燃燒器因生產製造批量化，以及市場供應鏈中專業化程度要求不高，該產品的市場銷售價格相對低廉，而分體式燃燒器因專業化要求相對較高，以及多數需要專業安裝隊伍，市場銷售銷售價格同比則相對高出很多。

燃燒器主要應用燃料種類：

燃油：輕油（僅包括柴油與煤油）、重油、渣油等。

燃氣：天然氣、人工燃氣、液化石油氣、瓦斯氣（煤層氣）、沼氣等五類。其中人工煤氣即城市煤氣瓦斯氣、沼氣等因原料以及生成方式而在成分、熱值上有較大差異。

1巴（bar）=10^5帕（Pa）

1達因/平方厘米（dyn/cm2）=0.1帕（Pa）

1托（Torr）=133.322帕（Pa）

1毫米汞柱（mmHg）=133.322帕（Pa）

1毫米水柱（mmH2O）=9.80665帕（Pa）

工程大氣壓=98.0665千帕（kPa）

1千帕（kPa）=0.145磅力/平方英寸（psi）=0.0102千克力/平方厘米（kgf/c㎡） =0.0098大氣壓（atm）

1磅力/平方英寸（psi）=6.895千帕（kPa）=0.0703千克力/平方厘米（kg/c㎡）=0.0689巴（bar） =0.068大氣壓（atm）

1物理大氣壓（atm）=101.325千帕（kPa）=14.696磅/平方英寸（psi）=1.0333巴（bar） 1m³(氣態)液化氣=2.3kg（液態）液化氣

天然氣 0.81kg/m³ 液化氣 2.08kg/m³ 城市煤氣 0.58kg/m³ 空氣 1.24kg/m³

常用體積：1加侖（gal）=3.785升（1）

1千卡/平方米。時（kcal/㎡.h）=1.16279瓦/平方米（w/㎡）

1千卡/（米。時.℃）〔1kcal/(m.h.℃)〕=1.16279瓦/（米。開爾文）〔w/(m2.K)〕

1英熱單位/（英尺2.時.℉）〔Btu/(ft2.h.℉)〕=5.67826瓦/（米。開爾文）〔（w/m2.K）〕

1米2.時.℃/千卡（m2.h.℃/kcal）=0.86000米2.開爾文/瓦（m2.K/W）

1千卡（米。時.℃）〔kcal/(m.h.℃)〕=1.16279瓦/（米。開爾文）〔W/(m.K)〕

1英熱單位/（英尺。時.℉）〔But/(ft.h.℉) =1.7303瓦/（米。開爾文）〔W/(m.K)〕

燃燒器按所燃燃料的不同可分為煤粉燃燒器、油燃燒器和氣體燃燒器3類。燃燒器也叫燃燒機，按照燃料可分為燃油燃燒器和燃氣燃燒器；按照使用對象分為窯爐燃燒器和鍋爐燃燒器；按照應用領域可分為工業用燃燒器、民用燃燒器及特種燃燒器。其中燃油燃燒器分為輕油（如柴油）和重油燃燒器（如廢機油)，燃氣燃燒器分為天然氣燃燒器、液化氣燃燒器、城市煤氣燃燒器、沼氣燃燒器等。我們平常所說的燃燒器指的是鍋爐燃燒器。

分旋流式和直流式兩種。

① 旋流式煤粉燃燒器：主要由一次風旋流器、二次風調節擋板（旋流葉片或蝸殼）和一、二次風噴口組成(圖1 旋流式煤粉燃燒器)。它可以布置在燃燒室前牆、兩側牆或前後牆。輸送煤粉的空氣稱為一次風，約佔燃燒所需總風量的15～30%。煤粉空氣混合物通過燃燒器的一次風噴口噴入燃燒室。燃燒所需的另一部分空氣稱為二次風。二次風經過燃燒器的調節擋板（旋流葉片或蝸殼）后形成旋轉氣流，在燃燒器出口與一次風匯合成一股旋轉射流。射流中心形成的負壓將高溫煙氣卷吸到火焰根部。這部分高溫煙氣是煤粉著火的主要熱源。一次風出口的擴流錐可以增大一次風的擴散角，以加強高溫煙氣的卷吸作用。

② 直流式煤粉燃燒器：一般由沿高度排列的若干組一、二次風噴口組成（圖2直流式煤粉燃燒器），布置在燃燒室的每個角上。燃燒器的中心線與燃燒室中央的一個假想圓相切，因而能在燃燒室內形成一個水平旋轉的上升氣流。每組直流式燃燒器的一、二次風噴口分散布置，以適應不同煤種穩定而完全燃燒的要求，有時也考慮減少氮氧化物的生成量。

燃油燃燒器主要採取霧化技術，KMY汽泡霧化燃燒器霧化原理是：燃油與霧化介質（水蒸汽或壓縮空氣）經汽泡霧化發生器產生大量油包汽汽泡，在混合室充分混合后噴出，由於存在較高壓差，從而實現爆破霧化。經航空發動機氣動熱力國防科技重點實驗室激光檢測，其霧化顆粒索太爾平均直徑SMD≤23.76μm，這是一般氣動霧化和機械霧化噴嘴達不到的，是一種全新的燃油霧化燃燒技術。

油燃燒器的調風器除與煤粉燃燒器相似的旋流式和直流式外，尚有一種部分旋流式，即在直流式調風器內布置一個穩焰器，使少量空氣(10～20%)流經穩焰器后產生旋轉運動，在調風器出口形成中心迴流區，使油霧著火穩定，以達到低氧燃燒。

主要有天然氣燃燒器和高爐煤氣燃燒器兩類。大容量天然氣燃燒器大多採用多槍進氣平流式。天然氣槍放在調風器的空氣通道內。高爐煤氣燃燒器因高爐煤氣發熱量較低，著火困難，常在熾熱的通道內燃燒，而後噴入燃燒室。

為深入研究生物質顆粒燃料的燃燒特性，探討自動燃燒器的燃料適應性，該文基於PB-20型生物質顆粒燃燒器，選擇了5種灰分小於25%(空氣乾燥基)的顆粒燃料，分別研究了燃燒工況中進料量和空氣量對燃燒性能的影響。試驗結果表明灰分含量大於20%的顆粒燃料燃燒不充分，工況不穩定，效率低，結渣大，易熄火，不適用於此類生物質顆粒燃燒器；灰分含量為12.40%的顆粒燃料推薦參數為進料量4 kg/h，風機轉速2 600~2 800 r/min，清渣速度為3 r/min，轉5 s/停35 s;灰分在7.21%的顆粒燃料推薦控制參數為進料量3~4 kg/h，風機轉速2 600~2 800 r/min，清渣速度相對應為3 r/min，轉5 s/停60~55 s;灰分值低於1%的顆粒燃料均以進料量3~4 kg/h，風機轉速2 600~2 800 r/min，不需清渣為推薦參數。該研究總結了生物質顆粒燃燒器的燃料適用控制參數，為燃燒器的推廣應用提供了數據支持。

工業燃燒器俗稱燒嘴，種類規格型式很多，有燃油、燃氣（煤氣）、燃煤（煤粉/水煤漿）幾大類別。應用領域很廣，在需要使燃料燃燒以加熱物料或反應的工業場合都需要用燃燒器。

燃燒機又稱一體化燃燒器，以燃油和燃氣為主。一般應用在中小型燃料鍋爐、燃料熱風機、烘（烤）箱和小型燃料加熱爐上。

工業燃燒器（燒嘴）增加配置后可實現燃燒機的功能，但燃燒機在很多工業場合不能滿足燃料燃燒加熱或反應的要求。二者的區別見詞條“燒嘴”。

廣義上來說，民用灶具、打火機、噴燈、發動機中的噴燃裝置等都屬於民用燃燒器和特種燃燒器的範疇。

burner ：火焰原子化器預混合型構造中的一個部件，又稱燃燒頭。它是火焰燃燒時混合氣體和運輸船狀試樣的噴口，多為單狹縫型，前者用於一氧化二氮-乙炔火焰，後者用於空氣-乙炔火焰。一般採用不鏽鋼製作，也有用鋁或黃銅製作的。有單縫（single-slot）與三縫（three-slot）型兩種。原子熒光法採用麥克燃燒器（Meker burner），它是火炬形火焰。分水冷和氣冷兩種。使用后需經常以蒸餾水清洗，防止鏽蝕和縫隙堵塞。

國際上先進的燃燒器生產廠商，紛紛開始研發並大規模推廣富氧、全氧助燃的燃燒器。

傳統燃燒器都是以空氣作為助燃氣體，但空氣中氧氣含量很低，只有21%，剩餘的部分都是氮氣、二氧化碳等不可燃氣體，這些氣體在燃燒過程中，不僅不會有助於發熱，反而會大量的吸熱，並把這些熱量以煙氣的方式帶走，大大影響了燃燒發熱效率。

而富氧和全氧燃燒器，可以使燃料得到充分的利用，排煙溫度降低，大幅度提高燃燒效率。氧氣助燃燃燒的火焰溫度要比空氣燃燒時高出很多，所以在爐體耐材的選擇上，也同樣有更高的要求。

在美國，工業燃燒器和鍋爐燃燒器是嚴格區分開的。兩者絕對不能互換使用。但是在國內，很可惜，由於鍋爐燃燒器價格低廉，工業燃燒系統價格高，導致經常有很多小廠商用鍋爐燃燒器替代工業燃燒系統。

國內燃燒器行業缺乏統一的行業標準。

燃燒器作為一種自動化程度較高的機電一體化設備，從其實現的功能可分為五大系統：送風系統、點火系統、監測系統、燃料系統、電控系統。

送風系統的功能在於向燃燒室里送入一定風速和風量的空氣，其主要部件有：殼體、風機馬達、風機葉輪、風槍火管、風門控制器、風門檔板、凸輪調節機構、擴散盤。

點火系統的功能在於點燃空氣與燃料的混合物，其主要部件有：點火變壓器、點火電極、電火高壓電纜。火焰長度、錐角、形狀可按用戶要求設計。

監測系統的功能在於保證燃燒器安全、穩定的運行，其主要部件有火焰監測器、壓力監測器、溫度監測器等。

燃料系統的功能在於保證燃燒器燃燒所需的燃料。燃油燃燒器的燃料系統主要有：油管及接頭、油泵、電磁閥、噴嘴、重油預熱器。燃氣燃燒器主要有過濾器、調壓器、電磁閥組、點火電磁閥組然、燃料蝶閥。

電控系統是以上各系統的指揮中心和聯絡中心，主要控制元件為程式控制器，針對不同的燃燒器配有不同的程式控制器，常見的程式控制器有：LFL系列、LAL系列、LOA系列、LGB系列，其主要區別為各個程序步驟的時間不同。

● ● 按下燃燒控制面板上的母火啟動按鈕。母火工作指示燈亮起10秒鐘以後，確認母火點燃。若10秒鐘內母火指示燈熄滅，燃燒控制面板上的燃燒故障報警蜂鳴響起，此時說明點火失敗;需等待60秒後手動按下程式控制器故障複位按鈕，重新啟動母火按鈕。

2. 母火點燃正常后，操作人員通過燃燒器觀察孔確認母火是否點燃。確認后按下燃燒器控制面板上的額大火啟動按鈕，延時數秒鐘以後，大火工作指示燈亮起后，爐前操作工應緩慢打開負荷調節球閥，同時按比例加大助燃氣空氣，直至火焰呈現主藍加微紅色最好。

3. 大火點燃、穩定后，檢查主管道的燃氣供氣壓力是否在正常範圍。

4. 風機啟動，進入預吹階段，檢查確認設備處於正常狀態。

5. 觀察燃氣、空氣壓力指示，確認給出燃燒器操作允許指令。

6. 按下燃燒控制面板上的燃燒控制按鈕，此時燃燒控制器進入燃燒開始程序。

7. 接下明母火的點火任務已完成。操作工應及時關閉面板上的母火按鈕、切斷母火保留大火燃燒。

8. 大火燃燒過程中操作工可以按工藝要求隨時調節火焰(負荷)的大小。工藝要求需要短時關火時，操作工應打開母火開關保留母火，然後關閉大火開關。

9. 調整燃氣閥、空氣閥門操作手柄，可階段調整，確定燃燒器負荷輸出符合工藝要求。

10. 停機操作：臨時停機，首先應關閉大火，然後再關閉燃燒控制開關，最後關閉停止按鈕。

（一）開機操作

1．對新安裝爐體，調試前應認真檢測燃氣是否符合燃燒器的要求；檢查供氣管路上的檢測儀器是否正常及管道閥門開、關是否正常，是否便於以後使用及檢修。

2．對新安裝的管道，應認真檢查所有管路的安裝可靠性和管路的密封性。

3．使用單獨氣化站的用戶，要保證供氣量、供氣參數符合安全燃燒要求。

4．操作人員認真閱讀設備使用說明書，熟練掌握安全操作知識及方法。

5．每次開機前要檢查燃氣閥門是否打開，否則燃燒器不工作。

6．啟動控制柜上的電源控制按扭，此時數顯表就顯示當前爐內溫度，新安的裝爐體此溫度為環境溫度。

7．啟動風機控制按扭，安裝在爐體上的風機就工作，此時若風機損壞控制櫃就自動保護不進入下一步操作。

8．助燃風機工作無異常現象時，再啟動燃燒控制按扭，此時燃燒程序控制器就開始工作，它通過一定的程序進行點火、送氣、檢測火焰、等程序最終實現安全燃燒。

9．當燃燒控制器收到不利於燃燒的信號（例：點火失敗、氣壓不穩定、電路有問題）等問題時，燃燒控制器就立刻關閉燃氣併發出報警信號。

10.燃燒控制器若報警，必須是解決故障後由操作人員對其手動複位才可以繼續工作。

11.整個設備的操作，操作人員應參考爐體安全操作規程及生產工藝要求進行操作。

12.按生產工藝要求需要調整控制溫度時，操作員應參考智能數控表說明書進行調節。

（二）關機操作

（1）關機有兩種情況：第一是：當爐內溫度到達所設定值自動關機，此時操作員不必任何操作，等到爐內溫度低於設定值時控制器會自動開機。

（2）第二是：人為停機和交接班停機時，此時操作員應按開機時的相反順序（a.先關閉燃燒控制按扭、b.再關閉風機按扭、c.最後關閉電源按扭）操作關機。

（3）關機時間較長情況下操作員應關閉燃氣管路閥門，以免燃氣泄漏現象發生。

燃燒器的目標群體廣泛，有鍋爐、冶鍊爐、熔爐、熱處理等領域，和熱能有關的行業，燃燒系統是必不可少的。中國燃燒器技術領域歷史發展相對於歐洲等工業發達地區相對較短，有五至六年時間，生命力旺盛，市場處於上升期，生產穩定增長，再加之國民和政府對環保的關注，燃燒器的設計主要趨向於排放和效率水平的提高。 “十一五”規劃中崛起了一群有技術實力的中小型企業，簡單的說就是 設計-加工-驗收 一條龍，環環相扣，這個是其他廠商甚少關心的問題。我國工業市場有個明顯的問題就是安全質量標準低，這不光體現在燃燒器行業中，安全從哪來？就從做好這三點來！很多燃燒器企業棄驗收不顧，收了餘款便草草了事，出了事故之後也無法及時處理，因為國內燃燒器廠家大多數是小企業，幾個技術人員便能開家燃燒器的公司，這也是國內燃燒器市場的現狀。

其次，國內多數廠家依靠“複製”掙錢，簡單說就是沒有創新，這也是國內大多數廠家無法對抗進口燃燒器的原因。繼續拿北京凱明陽為例，他們和其他燃燒器廠家一樣有開發部，但是不同點是開發部通過實體實驗來創新產品，也就是杜絕閉門造車。甚至買來進口燃燒器和他們自己開發出的產品用在相同的爐窯來比較，筆者相信這是很少或者不會有廠家這樣做的，一則提高成本，二則加大了開發人員負擔，如果沒有成功創新反而得不償失。

不可否認，國內的燃燒器距國外還有一定的實力差距，但這也給中國燃燒器提供了一個良好的學習開發的機會，質量、技術、企業發展速度這一系列的問題都要有一個詳細的規劃做保證。現在燃燒器的亮點在於節能改造，安全還有技術，這三環是息息相關、環環相扣的，怎麼樣改進國內燃燒器這片市場，還是要整個行業內形成一個良性循環的體制，從而帶動整個行業的發展。

用戶可以根據自已資金和設備要求選擇進口或國產燃燒器。

進口燃燒器偏向於價格高，做工精美，高效環保，節能減排，但多數不適合國內廠家使用。簡單的比喻就是只能吃細糧，不能吃國內的粗糧。國產燃燒器價格低、維修簡單，售後服務完善，目前在國內市場份額正逐步提高。特別是在排放低於30mg的超低氮燃燒器市場已經超過進口品牌。

1. 日常維護、保養

1)經常保持設各表面清潔。

2)設備停車時，應及時按規定對快開盲板 (法蘭蓋)的各個轉動進行潤滑，開閉部位的絲杠，應塗潤滑油脂. 其它部位也盡量塗潤滑油脂. 對於無法塗潤滑油脂的部位，可注 10#或20#機油。

2. 運行時的維護、保養

1)建議由操作者負責設備平時的維護保養.

2)經常保持設備表面清潔。

3)隨時監測差壓計讀數，當使用壓差達到0.O2Mpa時，應沖洗濾芯。

3. 檢驗周期

1)本設備的定期檢驗必須嚴格按照“容規”第六章的有關規定進行。

2)每年至少對本設備進行一次全面檢驗、設備壁厚的測雖，每兩年對設備的承壓焊縫進行無損檢測。所有的檢驗、檢測結果，應記入設備的技術擋案。

3)設備內部有壓力時. 不得進行任何維修。對於特殊情況下的維修. 必須嚴格遵守“容規”第 122條的規定進行。

4. 停放時的維修保養

1)本設備停放時. 應將設備內液體排凈。

2)關閉所有閥門。

3)將設備表面徹底清理乾淨。

4)所有轉動部位塗防油脂。

5)用帆布將設各全部蓋上，防止塵垢沉積在設備表面。