燃油熱水鍋爐所用燃料一般為重油,重油燃燒裝置包括鍋爐房內(nèi)重油預(yù)處理設(shè)備和油燃燒器等。鍋爐房內(nèi)重油預(yù)處理系統(tǒng)。燃油燃燒器種類很多,常按油霧化方式分蒸汽霧化、壓力霧化、轉(zhuǎn)杯霧化和超聲霧化等燃燒器。霧化質(zhì)量直接影響燃燒效果的好壞,是燃油燃燒器的重要技術(shù)特性。霧化質(zhì)量甩以下三個指標來衡量:
1)油滴直徑和均勻性要求油滴細和均勻,一般希望50微米的油滴數(shù)量為85%,最大油滴不超過250微米。
2)霧化角要求霧化角適中,以保證不同粒徑的油滴都能與空氣充分混合燃燒。霧化角有兩種表示方法:1是油霧射流在燃燒器出口的擴展角,稱出口霧化角;二是條件霧化角,是距噴口100mm截面處或半徑為220mm的射流截面處的射流外邊界點分別與噴嘴出口中心點的夾角。
3)流量密度是指通過射擒斷面上的油霧流的體積流量。要求油霧密度沿圓周方向分布均勻,沿半徑方向應(yīng)為中心密度小、外圍密度大。
調(diào)風器也是燃油熱水鍋爐燃燒器的重要組成部分。根據(jù)燃料油的燃燒特點,調(diào)風器配風應(yīng)滿足以下條件:
1)要有適量的一次風。油在高于700℃高溫下缺氧,就會裂解成難燃盡的碳黑粒子,因此,必須有適量的一次風供應(yīng),這部分空氣又稱根部風,其量約為總風量的15~30%,風速2 5~40m/s。
2)要有合適的回流區(qū)。為了保證油的著火,要有合適的回流區(qū),以確保燃料油及時著火和穩(wěn)定燃燒。
3)油霧和空氣混合要強烈。油的燃燒為擴散燃燒,強烈混合是提高燃燒效率的關(guān)鍵。除了根部風應(yīng)與油霧充分混合外,二次風也應(yīng)及時與油霧混合。因此,調(diào)風器應(yīng)組織一、二次風具有一定的出口速度、擴散角和射程。初期和后期混合都是十分重要的,以確保整個燃燒過程良好進行。
4)燃油熱水鍋爐各燃燒器間油與空氣的分布應(yīng)均勻。調(diào)風器有旋流式和直流式兩大類。旋流式一、二次風均為旋轉(zhuǎn)氣流,結(jié)構(gòu)和煤粉燃燒器相同。這種調(diào)風器二次風旋流強度大,油霧根部會產(chǎn)生一個高溫回流區(qū),容易造成油霧一離開噴嘴就處于高溫缺氧的環(huán)境中,由于裂解而產(chǎn)生碳黑,不適于重油燃燒。另外,高旋流強度氣流衰減很快,后期擾動混合差,.不利于強化燃燒過程。因此,近年來多采用平流調(diào)風器,
氣流的主要部分(二次風)為平行干調(diào)風器軸線的高速氣流,流速為60~70m/s,:由于直流二次風衰減較慢,能穿入火焰核心,加強后期混合:一次風為旋轉(zhuǎn)氣流,形成合適的根部風,既提供點火熱源,又能防止油霧的熱分解。這種調(diào)風器形成的火焰結(jié)構(gòu)也表示在圖中。另一種直流式調(diào)風器為文丘里調(diào)風器,其結(jié)構(gòu)見圖。調(diào)風器裝置了文丘里管,這就擴大了風箱和文丘里喉口處的靜壓差,有利于準確控制和調(diào)節(jié)風量,特別是低負荷時,就有足夠的壓差來調(diào)節(jié)風量,使調(diào)風器的負荷范圍擴大,也有利于燃燒器實現(xiàn)低氧燃燒,文丘里調(diào)風器可在35%~100%負荷范圍內(nèi)穩(wěn)定地組織燃燒,過量空氣系數(shù)可降低為1.03~1.05。