1、2空氣過剩系數(shù) 1Kg燃油完全燃燒時所需的理論空氣量用m3kg表示(以標準狀況計)此時燃油中的可燃物質恰好與空氣中的氧全部發(fā)生氧化反應 每公斤燃油完全燃燒時所需的空氣量(標準狀況)可用下列經(jīng)驗公式近似計算：第1頁，共27頁。實際燃油在爐膛進行燃燒反應時，由于燃油與空氣混合不均勻，空氣中的氧分子不可能都有機會與燃油中的可燃成分相接觸，因此就會有部分可燃成分沒有機會進行燃燒反應而造成熱量損失。為了使燃油完全燃燒就要向爐膛內多送人一部分空氣，使燃燒在有多余氧的情況下進行.1Kg燃油燃燒所用的實際空氣量Vk與所需的理論空氣量Vq之比稱為空氣過剩系數(shù)，用a表示，即 空氣過剩系數(shù)是保持鍋爐經(jīng)濟運行的重要指

2、標。 空氣過剩系數(shù)越大，風機的耗能量越大，鍋爐的排煙損失也越大，但空氣過剩系數(shù)太小，則鍋爐的不完全燃燒損失又可能太大。 燃油鍋爐合適的空氣過剩系數(shù)一般為1.051.2。第2頁，共27頁。 3燃油在爐膛中的燃燒過程 燃油在爐膛中的燃燒是以火炬的方式進行的燃燒過程分為兩個階段：(1)準備階段：霧化的油滴被迅速加熱、氣化、與空氣相混合，同時進行熱分解；(2)燃燒階段：油氣與空氣的混合氣體的濃度達到一定數(shù)值，并被加熱到一定溫度，遇明火著火燃燒。第3頁，共27頁?？諝饨?jīng)配風器進入爐膛，它被擋風罩或擋風板分為兩部分：一部分緊貼著噴油器吹出，稱為一次風(根部風)，它的作用是保證油霧一離開噴油器就有一定量的空

3、氣與之混合，從而減少產生碳黑的可能性另一部分風沿爐墻噴火口外圍進入爐膛，稱為二次風，其作用主要是供給燃燒所需的大部分空氣。第4頁，共27頁。 4、保證燃燒質量的主要因素要使燃油在爐內燃燒得好主要取決于以下因素： (1)油的霧化質量良好：油滴霧化得越細，分布均勻性越好，則油滴的蒸發(fā)速度越快，與空氣混合也越好 (2)要有適量的一次風和二次風：一次風量約占總風量的1030、風速在1040ms為宜太少則油霧在著火前就會在高溫缺氧條件下裂解，產生大量碳黑，煙囪冒黑煙，太多又會因火炬根部風速過高而著火困難，甚至將火炬吹滅二次風量大小關系到過?？諝庀禂?shù)合適與否，直接影響不完全燃燒損失和排煙損失。 (3)油霧

4、和空氣混合均勻：著火前沿的位置和長度應合適著火前沿如離燃燒器太近，則可能使噴火口和燃燒器過熱燒壞；太遠又會因氣流速度衰減，與油氣混合的強烈程度減弱，以至火炬拖長，燃燒不良 (4)爐膛容積熱負荷要適合：太高會使油在爐膛停留時間太短來不及完全燃燒，太低又不能保證足夠高的爐膛煙氣溫度，也不利于完全燃燒。第5頁，共27頁。二、燃燒器 燃燒器主要由噴油器、配風器及點火器等部件組成 1噴油器 燃油是通過噴油器(俗稱油槍或油頭)噴進爐內的。 噴油器有兩個作用：一是控制噴人爐內燃油的數(shù)量； 二是將燃油霧化，保證在爐膛內的燃燒質量。第6頁，共27頁。對噴油器的要求：(1)有較大的調節(jié)幅度(即最大噴油量與最小噴油

5、量之比)，以適應不同蒸發(fā)量的需要(2)在要求的噴油量范圍內，獲得盡可能細的油滴油霧中油滴大小是不均勻的，用油滴的平均直徑作為衡量油滴大小(即霧化粒度)的指標從有利于燃燒出發(fā)，希望直徑為50um(3)油霧的分布要有一個適當?shù)撵F化角，以適合配風器的要求(4)油霧流的流量密度分布也要合適(5) 結構簡單，運行可靠，操作和調節(jié)方便，檢修和清洗容易，并易于實現(xiàn)自動控制。第7頁，共27頁。常用的噴油器有以下幾種：(1)壓力式噴油器(2)回油式噴油器(3)蒸汽噴射式噴油器(4)旋杯式噴油器第8頁，共27頁。(1)壓力式噴油器原理演示第9頁，共27頁。 (1)油壓。 噴油器前的油壓越高，則油的噴出速度越快，紊

6、流脈動越強烈，霧化質量就越好。但油壓超過2MPa以后，霧化質量的改善并不明顯，耗能卻增加，因此一般船用燃油鍋爐燃油系統(tǒng)的最高壓力多不超過23MPa要保證良好霧化的最低油壓是0.7MPa左右 (2)噴孔直徑。 噴孔直徑越小，形成的油膜越薄，則霧化質量越好故每個噴嘴的噴油量不宜過大。 (3)油流旋轉的強烈程度。 在旋渦室旋轉越強烈，噴孔處氣體旋渦的直徑就越大，形成的油膜也越薄，同時油流中的紊流脈動也越強烈，因而有利于霧化。 (4)油的粘度。 油的粘度越小，油流分子間的摩擦力越小，則油流在旋渦室和霧化片內的速度衰減就小，油膜就越容易破碎，因而霧化質量越好。一般要求霧化前燃油的的粘度不高于雷氏粘度RW

7、No1(38)70s(約相當于16mm2s)，而最佳粘度為RWNo1(38 )60s左右(約相當于13mm2s)。 因此，R.WNo.1為100s的柴油約加熱至55-60，RWNo.l為1 500s的中間燃料應加熱至105110，RWN01為3 500s的重油需加熱至115120。第10頁，共27頁。 壓力式噴油器的噴油量與油壓的平方根和噴孔的截面積成正比 一臺鍋爐常配備有不同規(guī)格的霧化片，噴孔直徑從0.51.2mm分為幾檔，可根據(jù)燃油品種和鍋爐所采用的蒸發(fā)量選用 霧化片基本特性用標在其上的型號來表示。例如25-60號霧化片表示其噴油量為25kgh，霧化角為60。 為了防止在油壓不足時噴油霧化

8、不良，新式的壓力式噴油器帶有噴油閥，結構如圖所示。彈簧6與閥4保證最低的噴油壓力。第11頁，共27頁。壓力式噴油器噴油量的調節(jié)三種方法: 1）改變噴油壓力； 2）變換使用噴孔直徑不同的噴嘴(或噴油器)； 3）改變投入工作的噴嘴(或噴油器)數(shù)目。 用改變油壓的方法來調節(jié)油量，噴油量與油壓的平方根成正比，當噴油量降到1/2時，油壓必須降到14； 而噴油器的油壓最高為23MPa，最低為0.7MPa； 用改變油壓的方法來調節(jié)油量時，其調節(jié)幅度很少超過2，不能適應鍋爐負荷的變化幅度(10100)，燃燒器起停會較頻繁后兩種方法必須采用多噴嘴噴油器或設多個噴油器它們都屬于有級調節(jié)。第12頁，共27頁。(2)

9、回油式噴油器 回油式噴油器是在壓力式噴油器的基礎進行改進的其結構如圖所示回油式噴油器的霧化原理也和壓力式噴油器相同隨著回油閥開度的改變， 回油壓力變化，回油量和噴油量隨之改變但是因進油量幾乎不變，油在切向槽內的速度也不變，所以，噴油量雖然變了，但油的旋轉速度不變，故油的霧化質量仍然不變這樣其調節(jié)幅度就可以達到3050。噴油演示第13頁，共27頁。第14頁，共27頁。 (3)蒸汽式噴油器特點：霧化質量較好，平均霧化粒度可達50um； 噴油量改變時，霧化角不變，可保持較好的霧化質量； 調節(jié)幅度可達10%以上；（單個噴油器最大噴油量可達10th，船舶鍋爐通常所用的為115th耗汽量低，一般僅為0.0

10、10.03kg/kg） 缺點是噪聲較大。第15頁，共27頁。(4)旋杯式噴油器 圖示為旋杯式噴油器。 主要部分是油杯2和霧化風機3。 油杯和風機由同一電動機通過傳動皮帶5和離心中央傳動軸1帶動，轉速為6000rmin。油從供油軟管7進入，經(jīng)空心軸流人油杯，油壓為 0.070.15MPa由于油杯以高速旋轉，燃油在油杯的錐形內壁形成一層均勻的油膜，當油流至杯緣時，依靠離心力向四周甩出形成空心圓錐形油膜；同時沿油杯外壁經(jīng)縫隙12吹出的6080 ms高速氣流(一次風)將油膜粉碎為油霧一次風約占燃燒所需空氣量的110，絕大部分空氣由另外的風機從油杯周圍的二次風口14送入二次風量由調節(jié)門15調節(jié)。第16頁

11、，共27頁。旋杯式噴油器在我國遠洋船舶的輔鍋爐中很常見；優(yōu)點；調節(jié)方便(只需改變進油量)，調節(jié)幅度大(可達10:1)，尤其在低負荷時，油杯內油膜變薄，霧化更好，油的流動不通過噴孔之類狹窄流道，因此對油的過濾要求不高：適用劣質燃油，即使燃油溫度僅為30一40同樣可得到良好的霧化效果，所需油壓也低。其缺點是結構比較復雜，價格較高第17頁，共27頁。2配風器 配風器的作用是分配一次風和二次風的風量，創(chuàng)造條件使助燃空氣與油霧充分混合，促使油霧迅速氣化和受熱分解，以利于穩(wěn)定和充分的燃燒 配風器具備下述能力： (1)在燃燒器前方產生一個適當?shù)幕亓鲄^(qū)，以保證及時著火和火焰穩(wěn)定回流區(qū)與噴油器出口應保持合適的距

12、離太近則著火前沿會伸展到噴油器頭部。 (2)油霧在燃燒器出口與空氣的早期混合必須良好。離燃燒器出口約1 m以內是燃燒燃油最多的地方，會造成較大的不完全燃燒損失。(3)要有足夠大的風逮，使燃燒后期也有良好的混合作用第18頁，共27頁。 2配風器 配風器的作用是分配一次風和二次風的風量，創(chuàng)造條件使助燃空氣與油霧充分混合，促使油霧迅速氣化和受熱分解，以利于穩(wěn)定和充分的燃燒配風器除了能調節(jié)風量和分配外，還應具備下述能力；(1)在燃燒器前方產生一個適當?shù)幕亓鲄^(qū)，以保證及時著火和火焰穩(wěn)定(2)油霧在燃燒器出口與空氣的早期混合必須良好(3)要有足夠大的風逮，使燃燒后期也有良好的混合作用。第19頁，共27頁。

13、配風器配風器的類型根據(jù)二次風旋轉與否分為兩種類型（即旋流式和平流式） (1)旋流式配風器 (2)平流式配風器第20頁，共27頁。配風器第21頁，共27頁。 3電點火器 電點火器是一個電火花發(fā)生器。由兩根耐熱鉻鎂金屬絲電極組成，兩極端部離開一定距離(354 mm)，通入5 0001 000V的高壓電時，間隙處便產生電火花。電壓越高或鉻鎂絲直徑越細，則兩極間的距離越大。 在開始噴油的同時，使電點火器10通電，電火花即能將油點燃。電點火器所用高壓電由點火變壓器供給。電點火器頂端發(fā)火部分伸至噴油器前方稍偏一些(約24mm)，并注意防止油霧噴到點火電極上，同時也應防止電火花跳到噴油器和擋風罩上。 除了噴

14、油器，配風器、電點火器之外，自動化的燃燒器還設有火焰感受器(光電元件)5，另外通常還設有看火孔(可兼作人工點火孔)6。第22頁，共27頁。三、燃燒器使用管理要點1、安裝燃燒器時應使噴油器中心線與噴火口軸線一致2、噴油器可能發(fā)生漏油現(xiàn)象，這可以從爐膛底部積油生成的量來判斷3、噴孔結焦可從燃燒火炬不對稱或其中有黑色條紋來發(fā)現(xiàn)。4、霧化片使用一段時間后(一般500h以上)會磨損應拆下噴油器，在專門的 試驗臺上檢查其噴油量、霧化角和噴出的油霧圓錐有否變形。噴油量超 過額 定值約10時，應將霧化片更換或研磨減薄，減少其切向槽的深 度，使噴油量減少若各槽磨損不均勻(會使噴出的油霧圓錐形狀歪斜)或 霧化片磨

15、損嚴重時，應予更換第23頁，共27頁。四、燃油系統(tǒng)燃油系統(tǒng)原理演示第24頁，共27頁。五、燃燒方面常見故障 1運行中突然熄火(汽壓未到上限)可能原因是：(1)日用油柜燃油用完，(2)油路被切斷，例如燃油電磁閥因線圈損壞而關閉：(3)燃油中有水，(4)自動保護起作用(如危險水位、低油壓、低風壓或火焰感受器失靈等) 2點不著火 點不著火除上述原因外，還可能是：(1)風量過大，(2)噴油器堵塞，(3)電點火器發(fā)生故障 (點火電極與點火變壓器接觸不良、點火電極表面被結碳所沾污、點火電極間距離不當、點火電極與燃燒器端部位置不當、點火變壓器損壞) 第25頁，共27頁。3爐膛內燃氣爆炸 爐膛內燃氣爆炸是燃油

16、鍋爐的一種危險事故，一般在點火或熱爐熄火后發(fā)生這是因操作管理不當，使大量燃油積存于爐膛底部，蒸發(fā)以后在爐膛內形成可燃氣體，一旦被點燃，突然產生大量煙氣，來不及從煙道排出，煙氣壓力劇增而爆炸這可能使火焰從燃燒器向外噴出，嚴重時能使煙氣擋板飛出或把鍋爐外殼炸開，危及人身安全及引發(fā)火災。 爐內燃氣爆炸的原因主要是； (1)點火前預掃風和熄火后掃風不充分，或點火失敗再點火前沒再進行充分的預掃風。 (2)停爐后燃油系統(tǒng)的閥件有漏泄，使燃油漏人爐膛又被余熱點著，或積存在底部，下次重新點火時預掃風不足，就會發(fā)生爆炸。第26頁，共27頁。為了防止鍋爐發(fā)生燃氣爆炸事故，對鍋爐的燃燒器及燃油系統(tǒng)應采取下列措施：(1)預掃風要充分