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基础知识12二、与燃烧器有关的单位和概念（1）温度：温度是物体冷热程度的度量。摄氏温度：℃绝对温度：°K=℃+273（2）压力：物体单位面积上的作用力。常用单位及换算：1公斤力/厘米2=0.1Mpa1kgf/cm2=1bar（巴）1mbar（毫巴）=10mm水柱1mm水柱=10帕（Pa）（3）密度：密度是指单位体积的物质质量单位：kg/m3空气的标准密度是：1.293kg/m33（4）相对密度：燃气的相对密度就是燃气的密度与空气的密度之比：S＝————（5）热量和功率热量是物质分子运动表现出的一种能量，热量的单位就是能量单位。常用热量单位：大卡或千卡千焦千瓦1000千瓦KcalKJKWMW1T/h=0.7MW=700KW=60×104Kcal/h1KW=860Kcal/h1KJ=0.239Kcal1Kcal=4.18KJ1Kw=3600KJ/h1Kw=1KJ/sρ1.2934（6）燃烧器的效率和锅炉效率散热化学机械排烟输入热量输出热量燃烧器的效率=燃烧器产生的热量燃料消耗量×燃料发热值(一般≥99%)锅炉效率=锅炉功率（出力）燃料消耗量×燃料发热值(一般85--90%)输出热量输入热量=燃烧器功率（出力）=锅炉功率（出力）锅炉效率锅炉5（7）过量空气系数α燃料燃烧时实际供给的空气量与燃料完全燃烧所需要的理论空气量之比值α就叫过量空气系数：一般α=1.03-1.20α=国家标准规定燃油、燃气锅炉满负荷时а应低于1.2最小负荷时应低于1.5理论空气量实际空气量中平公司基础知识6多余的空气量进入炉膛，不能参加燃烧反应，只能白白吸收热量（如从20℃提高到120℃以上）随烟气一起排出，实际上浪费了能源。这就是必须合理控制过量空气系数的目的。在上世纪八十年代，北京节能办组织了一次司炉工大比武，最后剩下三名高手进行决赛，结果取得冠军的司炉工就是依靠调整出最合理的过量空气系数，因为他掌握了过量空气系数的理论知识。78O2％1.01.52.02.53.04.05.06.07.08.0α1.041.061.091.121.151.211.281.361.451.56q2％8.038.188.348.508.689.139.5910.1110.7111.41正常情况下排烟处烟气O2的含量一般在2％－3%,CO含量一般在250ppm左右。天然气锅炉过量空气系数α对锅炉效率的影响下面提供锅炉燃天然气，排烟温度为200℃，进风温度为20℃时的烟气O2的含量、过剩空气系数α与排烟热损失q2之间的关系值。供参考（当燃料成份、烟气成份等参数变化时，彼此之间的关系值会有变化）。9轻油锅炉过量空气系数α对锅炉效率的影响下面提供锅炉燃0号柴油，排烟温度为200℃，进风温度为20℃时的烟气O2含量、过剩空气系数α与排烟热损失q2之间的关系值。供参考（当燃料成份、烟气成份等参数变化时，彼此之间的关系值会有变化）。O2％1.01.52.02.53.04.05.06.07.08.0α1.051.071.101.131.161.221.301.381.461.57q2％7.507.677.848.038.218.639.149.6410.1310.78正常情况下排烟处烟气O2的含量一般在2％－3%,CO含量一般在300ppm左右。10重油锅炉过量空气系数α对锅炉效率的影响下面提供锅炉燃200号重油，排烟温度为200℃，进风温度为20℃时的烟气O2含量、过剩空气系数α与排烟热损失q2之间的关系值。供参考（当燃料成份、烟气成份等参数变化时，彼此之间的关系值会有变化）。O2％1.01.52.02.53.04.05.06.07.08.0α1.051.071.101.131.161.221.291.381.471.58q2％7.497.657.817.988.178.589.059.5810.0910.75正常情况下排烟处烟气O2的含量一般在3%左右,CO含量一般在400ppm左右.如有尾部受热面和引风机的烟气O2含量应略高0.5-1%.11链条炉、往复炉（燃煤）过量空气系数α对锅炉效率的影响下面提供锅炉燃二类烟煤，排烟温度为160℃，进风温度为20℃，修正系数Kq4=0.9时烟气O2含量、过剩空气系数α与排烟热损失q2之间的关系值。供参考（当燃料种类、成份、烟气成份等参数变化时，彼此之间的关系值会有变化）。O2％6.07.08.09.010.011.012.013.014.0α1.391.491.601.731.882.062.282.552.89q2％6.787.207.698.258.929.7110.6711.8613.37正常情况下排烟处烟气O2的含量一般在7％－9%,CO含量一般在200ppm左右。12煤粉炉、沸腾炉（燃煤）过量空气系数α对锅炉效率的影响下面提供锅炉燃一类烟煤，排烟温度为160℃，进风温度为20℃，修正系数Kq4=0.95时烟气O2含量、过剩空气系数α与排烟热损失q2之间的关系值。供参考（当燃料种类、成份、烟气成份等参数变化时，彼此之间的关系值会有变化）。O2％6.07.08.09.010.011.012.013.014.0α1.391.491.601.731.882.062.282.552.89q2％7.447.918.459.089.8210.7011.7713.0914.77正常情况下排烟处烟气O2的含量一般在6％－8%,CO含量一般在200ppm左右。13（8）爆炸极限（着火范围）可燃气体与空气的混合物达到一定浓度，遇明火引起爆炸时，可燃气体占混合物的比例范围叫该燃气的爆炸极限，也叫爆炸范围或着火范围。1415中平公司基础知识16基础知识1718下限上限天然气4.815城市煤气5.028.4液化石油气2.19.4水煤气6.969.5一氧化碳12.575乙炔1.580.5原油1.7111.3重油1.26燃气种类爆炸极限（%）19分析：天然气城市煤气液化石油气04.81502.19.40528.420（9）燃料发热量：单位体积或单位重量的燃料完全燃烧所放出的热量。计量单位：kj/kg或kj/m3以前常用Kcal/kg或者Kcal/m3（指液体燃料或气体燃料）高位发热量（包含燃料中水分的汽化潜热）低位发热量（10）汽化潜热：在压力不变的情况下，对饱和水继续加热，其温度保持不便，但饱和水却汽化为水蒸气，这种温度不发生变化而吸收的热量称为气化潜热。21（11）锅炉背压阻力△P=P1-P2P1P222流体力学－流体压力•静压、动压和全压静压：是指流体垂直作用在容器壁上的压力。动压：是指流体在通道内流动时，由于速度而产生的压力全压：是指流体的静压和动压构成流体的全压。•全压＝静压＋动压23流体阻力•流动阻力：流体在流动过程中由于摩擦、扩容等原因而受到阻力，这个阻力的存在形成了流体的压力降。包括沿程阻力和局部阻力：•沿程阻力——流体在直管段内流动时，因管子内壁的粗糙而产生的阻力。沿程阻力△P与管子的长度L成正比；与流体的密度ρ成正比；与流速w的平方成正比；与管子的摩擦系数&成正比；与管子的内径D成反比。△P＝&.L.ρ.w2/D（米水柱）24局部阻力——流体在管路的进口、弯头、阀门、扩大、缩小等局部位置流过时，其流速大小和方向都发生了变化，流体受到干扰或冲击，使涡流现象加剧而产生的阻力，称为局部阻力。△P＝§.W2/2g(米水柱）§——局部阻力系数W——流速（米/秒）g——9.8（米/秒2）25燃气系统阻力包括球阀、过滤器、稳压阀、电磁阀、蝶阀、弯头、燃烧头等各项阻力。——依靠燃气的供气压力克服阻力。烟风系统阻力包括燃烧器（风侧）阻力、锅炉阻力、烟道阻力等——依靠风机产生的压头克服阻力。2627风机的压头特性曲线燃烧器的工作曲线是根据风机的特性曲线制定的：横坐标表示燃烧器功率（实际是表示风机所对应的风量）,单位是kw。纵坐标表示燃烧器具备克服锅炉背压（阻力）的能力，单位是mbar。28工作曲线–燃烧器功率29•堞阀的阻力系数:全开时:0.10~0.30a=5°:0.24a=30°:3.91a=50°:32.6·截止阀的阻力系数:4.3~6.1(全开)只作截断用,因其只在25%开度以内可以调节流量(范围很小),超过25%开度后相当于全开.·球阀的阻力系数与堞阀阻力系数相近.3031三、燃料特性与燃烧器的关系1、液体燃料的分类：（1）、轻油：即柴油分为10#、0#、-10#、-20#、-35#（2）、重油：20#、60#、100#（3）、渣油：200#322、燃料油的特性（1）、凝固点：燃料油丧失流动状态时的温度叫凝固点。注：并不是由液态变为固态，只是丧失流动的温度，在滴定板上能保持5秒不流动时的温度。（天津有一家日本独资企业，报称因燃烧器问题全厂停产，经检查燃烧器完全正常，后发现当时正值冬天，天气温度为零下13℃，而他们采购的燃料油是0＃柴油（采购员是日方人员，精打细算）。由于低于油的凝固点，雾化效果非常差，根本无法着火运行。）33（2）、粘度（恩氏粘度）表示液体油料流动性的程度，一般常用恩氏粘度表示较多，200毫升试样油温度为t℃，从恩氏粘度计流出的时间与200毫升20℃的蒸溜水流出的时间之比就叫该油在t℃的恩氏粘度。柴油的恩氏粘度一般小于或等于2OE进入重油燃烧器的重油的恩氏粘度应达到2-3°E为宜。我国重油牌号相当于该种油温度为50℃时的恩氏粘度值。如20#重油，表示该种油在50℃时的恩氏粘度为20°E。重油的凝固点一般在15~36℃左右，渣油凝固点一般为14~40℃。34（3）、闪点随着油温的升高，油的表面蒸发出一定的油蒸汽，与空气混合后遇明火即发生一闪即灭的闪光，此时油的温度称为闪点。轻柴油的闪点在45℃以上，一般65℃左右重油的闪点一般在80~130℃左右渣油的闪点一般在80~300℃左右（4）、燃点：燃油被加热到油蒸汽与空气混合后遇明火时能发生燃烧，其时间不少于5秒钟时的温度。一般油的燃点比闪点温度高出10~20℃油的闪点和燃点关系到燃料的储存、加热及燃烧着火工况。353、气体燃料的分类（1）、天然气:气田气油田气主要成分为甲烷（CH4）约占94~98%Q≥8500大卡/米3相对密度γ=0.5~0.7（2）、城市煤气（焦炉煤气）:主要成份是氢（H2）约占54%，其次是甲烷约占31%左右及一氧化碳占5~6%左右。Q=3800~4200大卡/米3，相对密度γ=0.4～０.5(3),液化气:一般在大于5bar的压力下装在储灌（瓶）中呈液态。Q=20000~24000大卡/米3，相对密度γ=1.5～2.01米3气态=2公斤液态=4升液态3637384、气体燃料的其他特性。（1）、燃气华白数的概念：燃气华白数W，(MJ/Nm3)式中：Q——燃气发热值（MJ/Nm3）d——燃气相对密度（物体单位体积的质量称密度，其他气体与空气密度之比为相对密度）由此式可见，华白数是代表燃气性质的数，燃料发热值Q反映了燃气的燃烧特性，相对密度反映了燃气的流动阻力特性。W=Q√d39华白数的概念是说明燃烧器对不同品种燃气的适应性，即同一台燃烧器可适用于一定的华白数范围。在这个范围内的各种燃气都可以直接在这台燃烧器上使用。而不同华白数的燃气就要选择不同的燃烧器（或燃烧头）。40华白数常用三个范围：人工煤气W1=21~35MJ/NM3天然气W2=42~59MJ/NM3液化石油气W3=77~93MJ/NM3（2）、燃烧速度在单位时间内，单位火焰面上被烧掉的气体容积。用单位式表示，M3/M2·S=M/S燃烧速度受多种因素影响，与燃气成分、助燃剂种类、燃气与助燃剂混合比例及温度、压力、传热状况等因素有关。常用气体的火焰燃烧速度：天然气0.38m/s城市煤气0.857m/s水煤气1.418m/s液化石油气0.429m/s41四、燃烧器及其应用范围1、什么是燃烧器燃烧器是将燃料的化学能转变为热能的设备。即将燃料与空气按一定比例混合,燃烧的设备。（发展历史）作用：送风、送燃料、混合、点火、着火、燃烧。2、应用范围凡是以液体和气体燃料为能源，直接利用其热能的场合都可适用，如各类锅炉、