燃烧器培训教材

1、燃油燃烧器 一：燃料 1.1. 常规燃料 1.2. 石油组成 1.3. 石油中胶状沥青状物质 1.4. 燃料油性质 1.5. 重油 1.6. 渣油 1.7. 柴油 1.8. 粘度与温度的关系 二：燃烧与排放 2.1. 烟气的组成 a. 一氧化碳 b. 二氧化碳 c. 二氧化硫 d. 氢氧化物 2.2 不同产物的基本形式 2.3 固体微粒和煤烟 2.4 不同类型的油和气体燃烧器及其典型排放物 2.5 气体排放物的转化 2.6 气体产物转化为参考值 2.7 一些燃料的饱和温度 2.8 典型尾气含量 2.9 使用燃油时，尾气的最小温度推荐值 3.6 管路中的经济流速 三：理论计算 3.1. 锅炉出力与喷油量的计算 3.2. 常规燃料的基本热值 3.3. 热工的一些单位换算 3.4. 喷嘴的选择 3.5 油预热时的所需的功率 四：燃烧器的选型及配置 五：燃烧器的基本构造及输送系统 5.1. 轻油三段火 5.2. 轻油比例 5.3. 重油两段 5.4. 重油三段火 5.5. 重油比例 5.6. 重油输送系统 5.7. 油泵进油压力 5.8. ME 分体枪式燃烧器 5.9 T 系列燃烧器 1 六：

2、燃烧器的调试 6.1. 二段式燃烧器 (”H”型) 6.2三段式燃烧器(“T”型) 6.3. 比例调节 6.4. 复合调节器 6.5. 燃烧头的调节与安装 6.6. 点火电极的设定 6.7 RP-600 ME, -800 ME. 6.8 油泵的调整(油压的确定) 6.9 油泵连轴器 6.10 T 型泵调阀 6.11 油调节阀 6.12 油预热器 6.13 油过滤器 七：自控 7.1 内部电路图 7.1 LAL2.25 7.2 时序图 燃气部分燃气部分 一：一：燃料 二：燃料的输送 三：气阀检漏 四：主阀 五：稳压阀 六：电眼 七：两段火燃烧器 八：三段火燃烧器 九：比例调节 十：特殊项目介绍 2 燃油燃烧器 一、燃料 1.1. 常规燃料燃烧器的常规燃料可分为以下几种。 石油（原油） ，柴油，重柴油，重油，渣油等 1.2. 石油组成 石油(亦称原油)是一种流动或半流动的粘稠性液体。有味，一般是暗色的，有暗黑、 暗绿、暗褐色数种。 组成石油的元素主要是碳、氢、氧、氮、硫等五种。其中主要的是碳和氢两种元素： 碳的含量（质量分数）占 84%87%，氢的含量（质量分数）占 11%14%。 一般是

3、有的水分含量较高，交付运输前要经过脱水处理，规定含水量（质量分数） 应小于 2%。在贮存、装卸和运输过程中，水分有可能增加。燃料油中的水分一般是有害 的，水分过高会促使管道或设备腐蚀，增加排演损失和输送动力消耗量等。当水分不均 匀的混在油中，出现油水分层时危害更大，它会促使内火焰脉动。因此必须对燃料油进 行脱水。但是，如果水分成乳化状态均匀地混在燃料油中，不仅不会破坏火焰的连续性， 相反地，有时还能提高燃烧的效率。 石油中的灰分含量很少，通常灰分的质量分数不到 0.05%，但是灰分对锅炉的影响 却很大。石油锅炉的机会常常比煤粉炉还要严重，过热器上积灰有时还引起高温腐蚀， 积灰对低温腐蚀也有影响。 除了灰分外，油中还有一些机械杂质。石油产品中不溶于汽油或苯的全部沉淀状态 或悬浮状态的物质，成为机械杂质。它是在开采、运输、贮存过程中混入的。机械杂质 会磨损设备，堵塞喷嘴，影响锅炉的正常运行。因此，必须用过滤器将它清除掉。 1.3. 石油胶状沥青状物质 石油中除烃外，还有非烃化合物。胶状沥青状物质（也称胶状物质）就是石油非烃 化合物中含量最大的一类。在胶状沥青状物质多的石油中，它们的含量（质

4、量分数）有 时可达 4050%，一般石油中也有百分之几。在胶状沥青状物质的化学组成上，除了碳、 氢之外，还含有氧、氮、硫等元素。他们是石油中结构最复杂、相对分子质量最大的一 部分物质。由于其结构及组成复杂，至今对它们仍未研究清楚。所以一般就根据其外形 特征胶状粘稠，统称为胶状沥青状物质。这些物质实际上是一种混合物，现只能根 据它们在各种有机溶剂中溶解度的不同，分成若干族。燃料油中较多的有中性胶质和沥 青质。中性胶质是一种粘稠的液体或固体，它的颜色比中性胶质更深更黑，是石油中相 对分子质量最大的物质。这些物质极难挥发，大部分都集中在石油炼制后的残渣中，所 以在重油、渣油中它们的含量要大一些。 中性胶质的化学稳定性及热稳定性都较差，受热易分解或聚合，如在 230360时 就聚合成沥青质 （350时开始急剧聚合） 。 沥青质加热不熔融， 但被加热到 300以上时， 开始分解，产生焦炭（70%）和气体。这种特性对锅炉来说是不利的。如果油中含胶状 沥青状物质较多，在热油输送过程中就容易产生析碳。以至沉淀，使过滤网，甚至较细 的油管发生堵塞；在燃烧时，油喷嘴处易产生结焦。 1.4. 燃料油性质 1

5、、 粘度 流体本身阻滞其质点相对滑动的性质称为流体的粘性。 流体粘性大小用粘度来度量。 粘度表征该种油品输送及雾化的难易程度。在所颁布的燃料油标准中油品牌号 20、60、 100 及 200 等数字，相当于该油品在油温 50时的恩式粘度。 常用的粘度有动力粘度、运动粘度和恩式粘度。 (1) 动力粘度（绝对粘度） 两相邻运动液体层间，垂直于运动方向的速度梯度为 1 单位时的流体切应力，称为液体的动力粘度，在温度 t式的动力粘度用符号t表示， 单位为 Pas。 当内摩擦力等于 10-4N 时，粘度为 1Pas。 (2) 运动粘度 在某一恒定的温度下，测定一定体积的液体在重力下流过一个标定 3 好的玻璃毛细管粘度计的时间，粘度计的毛细管常数与流动时间的乘积，成为该温度下 测定液体时运动粘度， 用符号t表示， 其单位为 m2/s， 通常在实际中使用 mm2/s 或 cm2/s。 (3) 恩式粘度（条件度） 恩式粘度是用恩式粘度计测得的一种条件粘度。恩式粘度 及的主要部件是底部带一个小孔的容器 200mL，t的试样油从恩式粘度及小孔流出的时 间和同体积 20的蒸馏水流出的时间之比，称为该油品在

6、t时的恩式粘度。用符号 E 表示，单位为条件度。 用其他不同粘度计所求得的以条件单位表示的粘度还有赛氏粘度、雷式粘度和巴氏 粘度。美国采用赛氏秒，此单位为一定温度时，60cm3液体试样自赛氏粘度计中流出所需 之时间，以秒表示。赛氏温度计有两种，即通用赛氏和赛氏-福氏粘度计，分别作雷氏 1 号和雷氏 2 号，简写为 R1 和 R2。 (4) 粘度单位换算 我国石油产品测粘度的工业方法和相应的常用工业单位为运动 粘度、动力粘度和恩氏粘度。在西欧和美国仍采用赛氏粘度、雷氏粘度和巴氏粘度。 1.5. 重油 重油是由裂化重油、减压重油、常压重油或蜡油等按不同比例调和制成的。 不同的炼油厂选用的原料和比例常不相同，根据行业标准 SH0356-92，按 80的运 动粘度分为 20、60、100 和 200 等 4 个牌号。牌号的数目约等于该油在 50时的恩氏粘 度E50，其质量标准见表 重油的质量指标表重油的质量指标表(1-1) 重油牌号 项 目 20 号 60 号 100 号 200 号 粘度（E80） 不大于 5.0 11 15.5 5.59.9（E100） 凝固点 不高于 15 20 25 3

7、6 闪点（开式） 不低于 80 100 120 130 灰分(质量分数)(%) 不大于 0.3 0.3 0.3 0.3 水分(质量分数)(%) 不大于 1.0 1.5 2.0 2.0 含硫量(质量分数)(%) 不大于 1.0 1.5 2.0 3.0 机械杂质含量(质量分数)(%) 不大于 1.5 2.0 2.5 2.5 各种重油的适用范围为：20 号重油用在较小喷嘴（30kg/h 以下）的燃油炉上；60 号 重油用在中等喷嘴的船用蒸汽锅炉或工业炉上； 100 号重油用在大型喷嘴的陆用锅炉或具 有预热设备的锅炉上；200 号重油用在与炼油厂有直接管路送油的具有大型喷嘴的锅炉 上。 重油的含氢量较高，所以重油很容易着火燃烧。并且，几乎没有炉内结渣及磨损的 问题。重油加热到一定温度就能流动，故运输和控制都较方便。然而重油的硫汾和灰分 对受热面的腐蚀和机会要比煤炉粉严重得多。 1.6. 渣油 渣油是减压蒸馏塔塔底的残留油，也称为直馏渣油，它的主要成分为高分子烃类和 胶状物质。原油在蒸馏后，硫分集中于渣油中，所以相对地说，它的含硫较高，其含硫 量决定于原油含硫量以及加工工艺情况。 渣油的粘度和流

8、动性决定于原油本身的特性和含蜡量。 1.7. 柴油 柴油分轻柴油和重柴油两种。 (1) 轻柴油 轻柴油通常用作高速（高于 1000r/min）柴油机燃料。大中型火电厂 多作为锅炉点火之用。目前，小型燃油锅炉用轻柴油作燃料已日渐普遍。 轻柴油由石油的各种直馏柴油硫分、催化柴油馏分和混有热裂化柴油硫分等制成。 其产品按质量分为优等品、一级品和合格品三个等级，每个等级按凝点分为 10、0、-10、 -20、-35、-50 等六个牌号。 4 (2) 重柴油 重柴油一般用作中速和低速柴油机燃料。某些电厂也作为锅炉燃料。 按凝点分为 10、20 和 30 等 3 个牌号。 1.8. 粘度与温度的关系(见图 1-2) 5 轻油的性质轻油的性质 热值 42.7 MJ/kg 密度， 15C 时 850 kg/m 相对密度 (=1) 11.3 mn/kg fuel CO2max 15.5 vol-% 尾气量，干 10.3 mn/kg fuel 点火温度 min 70 C 粘度 311 mm/s at 20 C 粘度 12 mm/s at 50 C 烟囱内的露点 75110 C 重油性质重油性质 热值 40

9、.5 MJ/kg 密度 15C 时 960980 kg/m 相对空气量 (=1) 10.6 mn/kg fuel CO2max 15.9 vol-% 尾气量，干 11.7 mn/kg fuel 最小点火温度 120 C 粘度 90650 mm/s at 50 C 粘度 1160 mm/s at 100 C 烟囱内的露点 130160 C 煤油性质煤油性质 热值 42.8 MJ/kg 密度， 15C 时 775830 kg/m 相对密度 (=1) 11.3 mn/kg fuel CO2max 15.5 vol-% 尾气量，干 10.3 mn/kg fuel 点火温度 min 43 C 粘度 3.58.0 mm/s at 20 C 粘度 1.25 mm/s at 40 C No. 20 重油的性质重油的性质 热值 41 MJ/kg 密度， 15C 时 940 kg/m 凝点 15 C 水含量 20 C 水含量 25 C 水含量 36 C 水含量 45 C 水含量 2.0 % 硫磺含量 1.0 % 7 点火温度 min 200 C 粘度 18000 mm/s at 50 C 粘度 25 E at 100 C 烟囱内的露点 150155 C 蒸汽雾化燃烧器的雾化温度 160 C 二：燃烧与排放 燃烧的过程是燃料氧化的过程，因而燃料除了物体本身以外，空气中的氧气也参与燃烧。 一般的燃料的成分是碳（C） 、氢（H） 、氧（O）以及硫（S） 、氮（N）等。空气中的氧气与上 述物质发生反应放出热量，反应如下： C + O2 = CO2 + 热量 2H2 + O2 = 2H2O + 热量 S + O2 = SO2 + 热量 在燃烧不完全时也可发生以下反应：2C + O2 = 2CO + 热量 空气中的 N2不参加燃烧，但燃料中的氮将参与燃烧，产生氮氧化物 NOx。 2.1. 烟气的组

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