脱火
脱火的含义： 气体燃料和预混空气的混合物流出火孔的速度大于脱火 极限，使燃料气离开喷头一段距离以后才着火。 处理措施： • 改进燃烧器结构，加设稳燃器 • 减少一次风量 • 降低瓦斯压力
熄火
原因： • 一次风量过大把火吹灭。处理方法是尽量关小一次风门 • 瓦斯压力波动 • 瓦斯中混入液相组分
过剩空气系数与炉子氧含量以及辐射室传热 量、炉子热效率的关系
实际进入炉膛的空气量与理论空气量之比，叫做过剩 空气系数。 理论空气系数与炉子氧含量的关系大约可按以下公式 进行粗略计算：0.9×0.21(α-1)/ α,例如：过剩空气系 数α为1.2的话，则完全燃烧状况下，炉子的氧含量大约 为0.9×0.21×(1.2-1)÷1.2=0.0315=3.15%。由此可以看 出，过剩空气系数增加，炉子氧含量增加，降低了火焰温 度，减少了三原子气体的浓度，降低了辐射热的吸收率， 减小了辐射室的传热量，同时也必然降低炉子的热效率。 通过测定，在排烟温度、不完全燃烧损失和外壁散热损失 不变时，过剩空气系数每降低10％可使炉子热效率提高 1～1.5%。
瓦斯枪
• 连接尺寸：瓦斯枪与燃烧器本体相连接的法兰板的规格尺 寸 • 有效长度：瓦斯枪法兰板连接面距瓦斯枪头部的距离 • 瓦斯入口型式：主要指燃料气进入瓦斯枪的管线的通径、 压力等级，法兰或丝头的规格
油枪
• 连接型式：油枪与燃烧器本体或瓦斯枪相连接的方式、规 格尺寸 • 有效长度：油枪连接面距油枪头部的距离 • 入口型式：主要指燃料油或雾化蒸汽进入油枪的管线的通 径、压力等级，法兰或丝头的规格
燃烧器的安全操作
• 燃烧器的安全操作是非常重要的，在以人为本安全生产越 来越重要的今天，每台燃烧器设置长明灯成为必需。长明 灯的燃料气管线必须是单独的，且压力稳定，不受主瓦斯 调节的影响。 • 负压炉，燃烧器的长明灯必须用自吸式供风，且风量可以 调节。 • 正压炉，燃烧器长明灯必须有单独的、稳定的供风源（如 仪表风），并且有压力显示。另外长明灯最好加装自动点 火装置。
火焰冒火星
• 原因是雾化蒸汽过少 • 燃烧用空气过多
火焰过长或过短
• 火焰过长时，有必要增加一次空气量或增加雾化蒸汽量
• 火焰过短时，要反而来减少一次空气量或减少雾化蒸汽量
火焰脉动、“喘气”
原因： • 喷头结垢了 • 燃料油中存在水分或异物 • 每个燃烧器所烧的燃料过少 • 燃料油含有较多轻组分而被过度地预热，形成蒸汽层
•
内混式 （雾化级数多，雾化粒度细，效果好）
燃烧器技术性能
在炉型结构、物料物性、燃烧器台数相同时， 管式加热炉辐射室的传热量（QR）随火焰高度 的降低而增加。辐射室传热量增加，对流室传 热量必定下降。由于辐射室炉管平均表面热强 度是对流室炉管平均表面热强度的2倍，辐射室 传热量增加和对流室传热量下降必然使得全炉 炉管平均表面热强度提高。
炼油厂管式加热炉燃烧器技术
目录
• • • • • • • 燃烧器分类 燃烧器技术性能 燃烧器设计选型 燃烧器原理 燃烧器常见故障分析及排除 燃烧状况模拟 国内外燃烧器发展趋势
燃烧器
一个完整的燃烧器通常包括燃料喷嘴、配风器和燃烧道三 部分。 • 燃料喷嘴是供给燃料并使燃料完成燃烧前准备的部件。燃 料油喷嘴的主要任务是使燃料油雾化并形成便于与空气混 合的雾化炬。外混式燃料气喷嘴将燃料气分散成细流，并 以恰当的角度导入燃烧道，以便与空气良好混合。预混式 燃料气喷嘴则使将燃料气和空气均匀混合后供给燃烧的。 • 配风器的作用是使燃烧空气与燃料良好混合并形成稳定而 符合要求的火焰形状。特别是在烧燃料油的情况下，为了 保证重质燃料油燃烧良好，除了使之良好雾化外，还必须 有良好的配风器，使空气和迅速、完善的混合。尤其是在 火焰根部必须保证有足够的空气供应，以避免燃料油受热 时因缺氧而裂解，产生黑烟。
燃烧器的选用原则
单台燃烧器的设计负荷选取： Q单＝1.25×Q炉子总有效负荷/(μ· n) 燃烧器的形状一定要与炉型相匹配（一般选用原则）： 圆筒炉 选用圆形油气联合或单烧气燃烧器 方箱炉 选用扁平（矩形）燃烧器
燃烧器的操作弹性
• 烧燃料油的操作弹性可选为2:1，最大不能超过3:1 • 烧高压燃料气的操作弹性可选为4:1，最大不能超过8:1 • 主烧低压燃料气的操作弹性可选为2:1，最大不能超过3:1
烟囱冒黑烟
• 雾化蒸汽量不足或蒸汽过湿、过热度不够 • 过剩空气不足，形成不完全燃烧 • 燃料油线和蒸汽线在燃烧器上被接反了 • 燃气燃烧器的故障及处理
燃气燃烧器的故障及处理
• • • • • • 回火 脱火 熄火 火焰脉动 燃烧器能力不足 发生二次燃烧
回火
回火的含义为： 气体燃料和预混空气的混合物流出火孔的速度小于火焰 传播速度。 处理措施： • 提高瓦斯压力 • 对含氢量高的气体燃料只推荐采用外混式（扩散式）燃烧 器
火焰脉动
原因： • 烟囱抽力过小 • 瓦斯压力波动 • 空气量不足，应开大烟囱挡板
燃烧器能力不足
原因： • 空气量过多 • 瓦斯流量不足 • 瓦斯喷孔尺寸过小等
发生二次燃烧
• 炉子燃烧不完全时烟气中产生CO。烧油时观察火焰即可发 现燃烧是否完全；但烧气时即使燃烧不完全火焰也是清澈 的颜色，所以难以判断，在尾部烟道、空气预热器等部位 CO有可能引起二次燃烧。 • 产生二次燃烧时应立即快速打开燃烧器的通风挡板或通风 装置，如果全开所有风门后空气量仍然不足，则只好减少 燃烧器的燃烧量，让炉子降量操作。
长明灯
• 连接尺寸：长明灯与燃烧器本体相连接的法兰板的规格尺 寸 • 有效长度：长明灯法兰板连接面距长明灯头部的距离 • 入口型式：主要指燃料气进入长明灯管线的通径、压力等 级，法兰或丝头的规格
燃烧器的基本经验计算
• 配风量的估算 • 常用单位之间的换算 • 喉口助燃风速度选取值
配风量的估算
• 燃料气：1×104kcal需15NM3的助燃风 • 燃料油：1×104kcal需14NM3的助燃风
• 烟气中的NOx含量是一个环保指标，现在已经成为衡量燃 烧器性能优劣的一个主要依据。以烟气NOx中主要以NO为 主，180mg/NM3换算成百分比浓度大约为134ppm。烟气中 SOx主要来源于燃料中的S，它在烟气中的含量是无法人为 控制的。
强制供风的燃烧器
• 对强制供风的燃烧器，除非有特殊的高空气压降要求和备 用风机的条件，否则必须同时在自然通风的条件下满足加 热炉正常负荷的要求，即在设计燃烧器时，必须首先考虑 自然供风的条件。
•
燃烧道也称火道，其作用有三：燃烧道耐火材料蓄积 的热量为火焰的根部提供了热源，加速燃料油的蒸发 和着火，有利于形成稳定的燃烧，这一点对炉膛温度 较低的管式炉尤为重要。其次是它能约束空气，迫使 其与燃料混合而不致散溢。第三是与配风器一起使气 流形成理想的流型。
燃烧器的分类
• 按燃料形式分：a、气体燃烧器（烧瓦斯） b、液体燃烧器（烧油） c、油气联合燃烧器 • 按供风形式分：a、自然供风 b、强制供风 • 按安装位置分：a、底烧 b、侧烧 c、顶烧 d、附墙 气体燃烧器按燃料与空气的混合形式可分为外混式 （扩散式），内混式（动力燃烧）两种。
但过剩空气系数太小会使燃烧恶化，燃料燃烧不完全， 结果将使炉效率降低。燃料不完全燃烧对加热炉热效率的影 响大于过剩空气系数对加热炉热效率的影响，采用先进的配 风技术，强化燃料与空气的混合，保证燃料完全燃烧是降低 过剩空气系数的前提。 一般过剩空气系数大小的理论选取如下： 烧油 1.25 烧低压瓦斯 1.2 烧高压瓦斯 1.15 实际运行过程中，过剩空气系数都要高，一般都在 1.25-1.35之间，氧含量在3％－4％之间，这样才能保证充 分燃烧。预混合燃烧器的过剩空气系数要低一点，可达1.05。
燃烧器的基本技术参数
• 燃料油技术参数
• 燃料气技术参数
燃料油
• 燃料油的温度 • 燃料油的粘度（最好<6 º E（35厘汑）,不大于10 º E（60厘 汑） • 燃料油的压力（介质雾化最好在0.5－0.8MPa,机械雾化最 好在2MPa以上 • 雾化蒸汽的温度（最好在180℃－250℃之间） • 雾化蒸汽的压力（最好在0.7-1.0MPa之间）
• 燃烧状况模拟 • 国内外燃烧器发展趋势
常用单位之间的换算
• 1MW=86×104kcal/h • 1MPa=10kg/cm2=10大气压 • 绝压（A）＝表压（G）＋1大气压 • 1mmH2O柱=10Pa
喉口助燃风速度选取值
• 自然供风燃烧器喉口速度选12-18m/s,压降小于6mmH2O • 强制通风燃烧器喉口速度选20-40m/s,压降小于20mmH2O • 高压降燃烧器喉口速度选60-100m/s,压降小于100mmH2O
燃烧器在使用中的常见故障分析及排除
• • • • • • • 滴油 点火困难，发生脱火或离焰 火道砖积碳 火焰冒火星 火焰过长或过短 火焰脉动、“喘气” 烟囱冒黑烟
滴油
原因： • 燃料油预热温度不够 • 燃料油杂质太多，含泥、渣等不良重质成分 • 油枪喷头堵塞 处理措施： • 卸油枪清扫检查 • 提高燃料油预热温度 • 检查和调整油枪安装高度和中心度
燃料气
• 燃料气的组成及含量（即各组分的体积百分数或质量 • 燃料气流量或燃烧器设计负荷
燃烧器的关键尺寸
• 燃烧器本体 • 瓦斯枪 • 油枪 • 长明灯
燃烧器本体
• 中心高（H） 风道水平中心面到炉底板面的垂直距离 • 中心距（L） 风道口平面到燃烧器中心的距离 • 炉底（炉壁、炉顶）开孔尺寸 为了保证安装燃烧器的需 要而在炉底（炉壁、炉顶）板上开的合适的孔的尺寸 • 炉板连接尺寸 燃烧器与炉板相连的螺栓在炉板上的位置 尺寸 • 风道口连接尺寸 燃烧器进风口与助燃风道连接法兰的规 格尺寸
高、低压瓦斯的划分范围 •
• 高压瓦斯 P>0.05MPa（表）
低压瓦斯
P<0.05MPa（表）