1、油的燃燒特點
油是一種液體燃料,而液體燃料的沸點總是低于它的著火溫度,因此油的燃燒實際上是在氣態(tài)下進行的。油在燃燒時,直接參加燃燒的不是液體狀態(tài)的油,而是“油氣“。所以說油滴的燃燒包括蒸發(fā)、擴散和燃燒三個過程,而且是同時進行的。具有以下特點:
(1)油在蒸發(fā)氣化狀態(tài)下燃燒;(2)油具有擴散燃燒的特點;(3)油需要霧化后再燃燒;(4)油在不同的條件下,具有不同的熱分解特性。
2、油燃燒器的分類
燃燒器是把燃油輸送及霧化裝置與調風裝置通過電路組合在一起的設備。組合為一體,稱為整體燃燒器。它除了能保證較好供給鍋爐燃料并使之完全燃燒外,還設有自動控制、報警及保護裝置。也有分體去礎,即油系統(tǒng),風系統(tǒng)分開,因而電路系統(tǒng)也分開。根據(jù)燃料不同,燃燒器分為輕油(煤油、柴油〉、重油(渣油)及油氣兩用燃燒器。
根據(jù)燃燒器的油嘴數(shù)量與調節(jié)方式不同,燃燒器又分為一級(單段〉、二級(雙段)、三級(三段)和比例式。一級有一個噴油嘴,二級有兩個噴油嘴,三級有三個噴油嘴。比例式是燃燒器的負荷隨著鍋爐出力大小連續(xù)調整變化,而其他是根據(jù)改變油嘴數(shù)量的變化來調整鍋爐出力的大小。
國外進口的燃燒器品種較多,其中常見的有德國威索、法國貴諾、意大利百得和利雅路、日本奧林匹亞及韓國水國等。
3、油燃燒器的結構
為使燃料油燃燒良好,必須提高油的霧化質量,使油霧與空氣充分混合,這主要借助于燃燒器來實現(xiàn)。燃燒器是燃油鍋爐的關鍵設備,它由噴油部分(霧化器)、調風器部分、點火及穩(wěn)燃裝置、電氣系統(tǒng)和電機及伺服馬達等構成噴油部分由油泵、油泵調節(jié)閥、濾網(wǎng)、油預熱器、電磁閥、噴油嘴、回油調節(jié)閥等組成;調風器部分由風機、空氣擋板、調節(jié)套筒、外殼等組成。
點火及穩(wěn)燃裝置由變壓器、點火電極等組成,穩(wěn)燃裝置由調風盤及燃燒頭組成。
電氣系統(tǒng)由火焰?zhèn)鞲衅?、燃燒程序控制器、燃油加熱控制器等組成。
電機伺服馬達為鳳機、油泵、風門調節(jié)、回油調節(jié)提供動力。
4、油霧化噴嘴
(1)機械霧化
機械霧化油嘴是利用較高的油壓,將油從噴孔中高速噴出實現(xiàn)霧化的。通常使用的機械霧化油嘴都是離心式油嘴。
簡單機械霧化油嘴是由霧化片:、旋流室、分油件以及油嘴螺帽等組成。
具有一定壓力、溫度的燃油,通過進油孔和均油槽進入切向槽,獲得很高的速度,然后進入旋流室。油在旋流室內產生強烈的離心旋轉,造成槽向脈動,從噴孔噴出,形成空心錐形薄膜。由于油在紊流情況下,經噴孔擴散,加之離心力作用,形成了表面張力而被粉碎成許多細小的油粒,達到霧化的目的。
(2)轉杯霧化
它的工作原理是燃料油通過空心轉軸送到3000~5000r/min的高速旋轉的杯形裝置中,在離心力的作用下,油在轉杯中緊帖轉杯內壁形成很薄的油膜,沿杯口飛出,而被霧化成很細的油粒。與此同時,裝在同一軸上的風機葉片將一次風沿轉杯口經導向片吹出,一次風旋轉方向與油滴的方向相反,使油滴進一步霧化。
(3)蒸汽霧化蒸汽霧化的原理是利用高速蒸汽通過噴射將油帶出并破碎為油粒,再由蒸汽的膨脹和油在爐膛中受煙氣加熱,使油粒進一步粉碎為更細的油霧。
蒸汽霧化油嘴按油和蒸汽的混合位置不同,可分為內混式油嘴和外混式油嘴兩種,蒸汽與油在噴嘴內混合的為內混式;蒸汽與油在噴嘴外混合的為外混式。蒸汽霧化質量較好,油粒細而均勻,一般油粒的平均直徑小于100μmo蒸汽霧化油嘴可燃用各種燃料油。
在Y形噴嘴中蒸汽通過內管5流入噴嘴頭部的幾個小孔,叫做汽孔;油由外管4也流入噴嘴頭部的另幾個小孔,叫做油孔;油和汽在幾個直徑稍大一些的孔中相遇,這些孔叫做混合孔;泊在這里和汽流撞擊,然后噴進爐內,霧化成細霧。Y形噴嘴的油壓一般為0.5~2.OMPa左右,汽壓為0.6~1.OMPa左右。
(4)空氣霧化
空氣霧化油嘴根據(jù)所用空氣壓力的不同,分為高壓、中壓和低壓等三類。高中壓空氣霧化油嘴為獲得高壓空氣,必須使用空氣壓縮機,故在鍋爐上應用較少,在鍋爐上采用的多是如圖3-41所示低壓空氣霧化油嘴。
油在較低壓力下從噴嘴中噴出,利用速度較高的空氣(約80m/s)從油的四周射入,從而將油霧化。低壓空氣霧化-般用于工業(yè)鍋爐上,所需風機壓頭約為2000~7000Pa
5、調風及穩(wěn)燃裝置
單級、兩級燃燒器調風裝置
1.單級燃燒器的調風裝置
對于單級(ON/OFF)燃燒器來說,其風門經調試后是固定不變的。
2.兩級燃燒器的調風裝置兩級燃燒器具備一個由伺服馬達驅動的風門調節(jié)裝置。當風門轉動時,進氣口的開度就發(fā)生變化,由此改變了進風量。