自然引风扩散式燃烧器应用范围

根据自然引风式扩散燃烧器的优缺点可知，它最适用于温度要求不高，但要求温度均匀、火焰稳定的场合例如，用于沸水器、热水器、纺织业和食品业中的加热设备及小型采暖锅炉，用作点火器和指示性燃烧器。有些工业窑炉要求火焰具有一定亮度或某种保护性气氛时，也可用自然引风式扩散燃烧器。由于‘它结构简单和操作方便，也常用一于临时性加热设备。

层流扩散式燃烧器一般不适用于天然气和液化石油气。因为这两种燃气燃烧速度慢、火孔热强度小、容易产生不完个燃烧和烟炱。

（1）优点

1、燃烧稳定，不会回火，运行可靠’；

2、结构简单，制造方便；

3、操作简单，容易点火；

4、可利用低压燃气，燃气压力为2(1O一400Pa或更低时，仍能工常工作；

5、不需要鼓风。

（2）缺点

1、燃烧热强度低，火焰长，需要较大的燃烧室；

2、容易产生不完全燃烧。为使燃烧完全，必须供给较多的过剩空气(α=1.2~1.6)。

3、由于过剩空气系数较大，燃烧温度低。

自然引风式扩散燃烧器能否进行稳定燃烧，关键在于其火孔热强度是否选得合适。图4表示了直径不同的火孔在燃烧不同性质的燃气时，火孔热强度对火焰状况的影响。.以下分别对不同成分的燃气进行分析:

1、炼焦煤气

火孔热强度在曲线1以下时为无黄焰的扩散燃烧，这时由于热强度低，故火焰较软；曲线1与2之间为黄焰区，这时气流处于层流状态，火焰轮廓清晰，呈长圆锥形。越过曲线2火焰仍为黄色，但部分产生了紊流。曲线2与3之间为过渡区，这时气流从层流向紊流转变。曲线3以上气流完全处于紊流状态，黄焰消失，火焰变为蓝色。如果允许产生黄焰，则火孔热强度可在曲线1~2之间进行选取。

2、天然气

天然气与炼焦煤气不同之处在于没有曲线3。当火孔热强度越过层流极限——曲线2时，火焰便产生离焰现象。

3、丁烷

丁烷火焰特性大体与大然气相同，但在曲线1与2之间存在曲线4。当火孔热强度超过曲线4时，火焰将产生烟炱。即使允许有黄焰存在，在选取火孔热强度时也不应越过曲线4，而应在曲线1一4之间选取。

图4所示的火焰特性变化范围并非绝对，当火孔方向变化时，曲线位置也会上下摆动。

自然引风式扩散燃烧器可根据加热工艺的需要做成多种形式。

1、管式扩散燃烧器

这种燃烧器的头部由不同形状的管子组成。

图1上所示为直管式扩散燃烧器。

图1中所示为排管式扩散燃烧器，它由若f根钻有火孔的排管焊在一根集气管上组成。

为了使燃烧所需的空气畅通到每个火孔，要求排管间的净距e=（0.6-1.0）d_out（d_out——排管外径）。

图1下所示为涡卷式扩散燃烧器。它由若于根钻有火孔的涡卷形管子焊在一根集气管上组成，这样既保证了燃烧所需的空气畅通到每个火孔，又保证了涡卷形管子所组成的圆形平面内火孔的均匀分布。

2、扇形火焰式扩散燃烧器

图2上所示为扇形火焰式扩散燃烧器，火孔呈扇形扁缝孔。燃气燃烧时形成很薄的扇形火焰，增大了与空气的接触面，因此火焰短，火馅长度变化小，燃烧完全而稳定。

3、冲焰式扩散燃烧器

图2下所示为冲焰式扩散燃烧器。它采用两个扩散火焰相撞的方法来加强气流扰动。增进燃气与空气的混合，从而提高燃烧稳定性和强化燃烧过程。火焰的撞击角度θ一般为50°~70° ，两根管子的中心跟约为管外径的两倍(e=2d_out)。为使燃气均匀地分布在各火孔上，火孔总面积必须小于管子截面积。

4、炉床式扩散燃烧器

炉床式扩散燃烧器一也称缝隙式扩散燃烧器。它主要在小型燃煤锅炉改烧燃气时应用，其构造如图3所示。这种燃烧器由直管式扩散燃烧器和火道组成。直管管径为50~100mm，火孔直径d_p=2~4mm，火孔中心距s=(6~10)d_p。

炉床式扩散燃烧器工作时，空气靠炉内负压吸入(也可用鼓风机供给)。燃气经火孔逸出后与空气成定角度相遇，进行紊流扩散棍合，在离开火孔约20一40mm处着火，约在0.5一1m处强烈燃烧:因此火道上方要有足够的空间以保证燃气燃烧完全。

为了保证供给燃烧所需的空气量，对于2~10t/h的蒸汽锅炉，炉内负压不应小于20~30Pa；对于小型采暖锅炉，不应小于8Pa。

当使用天然气时，最住火孔出口速度为25~80m/s，空气流速为2.5~8m/s。

火道截面热强度可达(2.9~23)×10^-3kw/mm²，最高火道温度可达900~1200℃常用的过剩空气系数为1.1~1.3。

当火孔呈双排布置时，火孔夹角β取90~180℃。实验证明，当β接近90℃时，燃气射流对炉膛吸入空气的阻碍作用较小，故炉内过剩空气系数较大，空气对燃气管道的冷却效果较好。随着β的增大，燃气射流对炉膛吸入空气的阻碍作用增大，过剩空气系数减小，空气对燃气管道的冷却效果较差，燃气管道温度增高。因此，供给冷空气时可取β=90°~180℃，供给热空气或采用低几燃气时可取β=90℃。

一、优点

1、与自然引风扩散式燃烧器相比，鼓风扩散式燃烧器燃烧热强度大，火焰长短可调节。与热负荷相同的引射式燃烧器相比，其结构紧凑，体形轻巧，占地面积小。特别是当热负荷较大时，此优点更为突出。

2、另外，鼓风扩散式燃烧器要求燃气压力低，热负荷调节范围大，能适应正压炉膛，容易实现粉煤—燃气或油—燃气联合燃烧。还可以采用预热空气或燃气，预热温度甚至可接近燃气着火温度，因此可以极大地提高燃烧温度，这对高温工业炉来说是非常必要的。

二、缺点

1、鼓风扩散式燃烧器需要鼓风，耗费电能。

2、燃烧室容积热强度通常比完全预混燃烧器小，火焰较长，因此需要较大的燃烧室容积。

3、另外，鼓风扩散式燃烧器本身不具备燃气与空气成比例变化的自动调节特性，需配置自动比例调节装置。

根据上述优缺点可知，鼓风扩散式燃烧器主要用于各种工业炉及锅炉中。

采用引射器通风的主要优点是：无电气设备，无噪声，比较安全。若采用水力引射器通风，还能起到降温、降尘的作用。其缺点是：供风量小，需要水源或压气。故引射器通风适用于需要风量不大的短距离掘进通风，一般用于有煤与瓦斯突出的煤巷掘进中。

引射器通风的原理是利用喷嘴喷出的高压流体（高压水或压气）在喷嘴射流的周围造成负压而吸入空气，并在混合管口内混合，将能量传递给被吸入的空气，使之具有通风压力，达到通风的目的。引射器通风一般都采用压入式。从能量消耗看，压气引射器不经济，水力引射器比较好。