【正文】 位于燃燒器前部，燃?xì)庾原h(huán)形燃?xì)夥至鞴苌系男】讎姵?；調(diào)風(fēng)器為旋流式。這種燃燒方式是燃?xì)鈫为?dú)從燃燒器噴入爐膛，空氣則是由爐膛的負(fù)壓而被吸入，二者在爐膛內(nèi)相遇混合而進(jìn)行燃燒。三類燃燒方式的區(qū)別主要是供給燃燒所需空氣的方法不同。Y形噴嘴的特點(diǎn)是：汽耗低，介質(zhì)壓力不高，霧化質(zhì)量好且不隨負(fù)荷而發(fā)生變化，調(diào)節(jié)比可達(dá)10以上。介質(zhì)霧化噴嘴是借助于附加介質(zhì)（蒸氣或空氣）的能量將燃油粉碎的噴嘴。圖3—13是進(jìn)油量QO噴油量Q1和回油量(Q0—Q1)的實(shí)驗(yàn)特性曲線。用這種方法可以在不降低燃油噴出速度（即不降低霧化質(zhì)量）的情況下適當(dāng)調(diào)節(jié)噴油量。所謂二段或三段式調(diào)節(jié)，就是將二個(gè)或三個(gè)噴油嘴組合在一起裝在一個(gè)噴頭中，由各自進(jìn)油管路上的電磁閥放閉來控制其噴油與否，如圖2—10所示。 簡(jiǎn)單壓力噴嘴的噴油量是通過改變進(jìn)油壓力來調(diào)節(jié)的。按霧化所用能量的不同，噴油嘴可以分為以下幾種：目前工業(yè)鍋爐使用最廣泛的霧化是機(jī)械壓力式霧化。同樣的油，若把它粉碎成50μm的小油粒，則其總表面積就是120m2，是原來的2470倍。圖33和圖34示出的是常用的小燃油量的整體式和大燃油量的分體式燃油燃燒器，其主要構(gòu)件是油的霧化器和調(diào)風(fēng)器。由此可知，理論空氣量和理論煙氣量的計(jì)算是完全建立在氣體的物理特性和燃燒化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)上的。所以，燃燒一定的可燃性物質(zhì)，其所需要的空氣量也就可以確定了。當(dāng)然，這個(gè)反應(yīng)過程也是要經(jīng)歷一定的時(shí)間才能完成的。因?yàn)樗麄儾粌H含有數(shù)量不等的惰性氣體（不可燃部分），且而含有諸如粉塵、硫化物、焦油和蔡等雜質(zhì)和有害物質(zhì)，這些雜質(zhì)不僅不利于燃?xì)獾妮斉?，而且有些是?duì)人體和環(huán)境十分有害的。這個(gè)范圍的最低濃度稱為爆炸下限，最高濃度稱為爆炸上限。什么是華白數(shù)？它有什么實(shí)用意義？以上燃具更換的依據(jù)是什么呢？華白數(shù)是一個(gè)表征燃?xì)馊紵匦缘臄?shù)值，其值為 MJ/Nm3由此可知，對(duì)于一定的燃?xì)?，其華白數(shù)是一定的。相對(duì)密度對(duì)于儲(chǔ)運(yùn)及使用很有意義。所以，燃?xì)獾拿芏龋仨毷菍?duì)某一確定的壓力和溫度而言。所謂標(biāo)準(zhǔn)立方米，是指燃?xì)庠谝粋€(gè)大氣壓力、溫度為0℃時(shí)的體積，通常用符號(hào)Nm3表示。表3—3 單一氣體的主要特性名稱氫一氧化碳甲烷乙烷丙烷丁烷丙烯丁烯其他二氧化碳氧氮硫化氫分子結(jié)構(gòu)H2COCH4C2H6C3H8C4H10C3H6C4H8CmHmCO2O2N2H2S密度（kg/Nm3）*低熱值（MJ/Nm3）*爆炸極限下限*上限13．0*（體積％）*不明烴≤3%時(shí)，可按C2H4處理。需要說明的是，單一氣體與混合氣體是兩個(gè)不同的概念。造成區(qū)別如此之大的原因是各種單一氣體在混合氣體中所占的分額不同。燃?xì)庖话阋舶雌鋪碓捶譃槿?，如?—3。世界各國(guó)的燃油規(guī)格和質(zhì)量指標(biāo)基本上都是政府主管部門頒布的標(biāo)準(zhǔn)。低位發(fā)熱量，亦稱低熱值或低發(fā)熱量，它是指燃料燃燒后，煙氣中的水蒸氣未冷凝時(shí)的燃料發(fā)熱量，通常以符號(hào)表示。所以，燃油中的硫危害很大。燃油的閃點(diǎn)一般比燃點(diǎn)低10～20℃。閃點(diǎn)的測(cè)定方法是按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的。由此可知，凝點(diǎn)的度量是一個(gè)溫度值。溫度過高還可能引起油的汽化，導(dǎo)致承壓設(shè)備鼓包破裂，甚至導(dǎo)致火災(zāi)等惡性事故的發(fā)生。例如，用離心泵將100號(hào)燃油從卸油坑里打人貯油罐。因?yàn)樗腥加停湔扯榷茧S油的溫度升高而降低，而且各種油品都存在各自的粘度和溫度相互依變的關(guān)系，這就是所謂油的粘度—溫度特性，如圖3—2。這是非常危險(xiǎn)的。如果燃油通過管道輸送，粘度增加，阻力就增大，泵的揚(yáng)程就必須提高；如果粘度過大，就可能造成泵的揚(yáng)程不足，甚至導(dǎo)致燃油在管道中停止流動(dòng)，造成堵塞事故，等等。它在燃油的裝卸運(yùn)輸和鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中都是非常重要的。F（38℃）時(shí)、50mL的該燃油流出測(cè)試孔眼的時(shí)間需3000s, Rl則表明是商業(yè)雷氏秒（或Rt ）。美國(guó)是60cm3，英國(guó)是50cm3。單位的符號(hào)分別是“St”（拖）和“cst”（厘拖）。這一指標(biāo)世界各國(guó)也都普遍采用。恩氏粘度的全稱是恩格勒粘度。為了表示燃油粘性的大小，就使用了“粘度”這個(gè)物理量。為此，就必須對(duì)燃油的特性，尤其是與使用操作有關(guān)的主要特性和油質(zhì)指標(biāo)有清楚的了解。碳、氫和硫在燃燒時(shí)都能放出相應(yīng)的熱量，因此是燃油中的可燃元素成分。以上各塔均可獲得相應(yīng)的柴油和渣油。因此，燃料油的概念，通常是指用于鍋爐和各種工業(yè)爐窯的燃料油，俗稱燃油。當(dāng)壓力下降到常壓時(shí)，它還是氣體，所以應(yīng)屬氣體燃料。管程壓力降是介質(zhì)通過加熱盤管的阻力。在爐內(nèi)參予傳熱的爐管有效外表面積叫傳熱面積。規(guī)范規(guī)定：熱負(fù)荷小于400KW的水套加熱爐僅裝一只安全閥，；熱負(fù)荷大于400KW的加熱爐至少應(yīng)裝兩只安全閥，其中一只為工作安全閥，定壓值同上，另一只為控制安全閥。流量是被加熱介質(zhì)通過加熱盤管的排量。被加熱介質(zhì)吸收的有效熱量與燃料產(chǎn)生熱量的比值叫熱效率。此處所說的指平均值，實(shí)際值是不均勻的，局部熱強(qiáng)度可能大大高于平均值。運(yùn)行熱負(fù)荷應(yīng)該小于設(shè)計(jì)熱負(fù)荷。把幾個(gè)溫度不同的物體放在一起，組成一個(gè)系統(tǒng)，則物體之間就要進(jìn)行熱量交換，使系統(tǒng)中各物體的溫度變成一樣，其中溫度高的物體放出熱量，溫度低的物體吸收熱量，如果沒有熱量損失，也沒有從系統(tǒng)外吸收熱量，那么，系統(tǒng)內(nèi)溫度較高物體放出熱量的總和等于所有溫度較低物體吸收熱量的總和，這就叫熱平衡。溫度和熱量是互相聯(lián)系而又不相同的兩個(gè)概念。兩種溫度的換算關(guān)系如下：ｔ℃＝（5／9）（176。絕對(duì)溫度的零度為零下273攝氏度℃）。 MPa（大氣壓力）。大氣壓力是指空氣作用在地球表面上的質(zhì)量力。對(duì)流換熱時(shí)，物質(zhì)的分子相互變動(dòng)位置，如管式加熱爐煙氣流過對(duì)流爐管，水套加熱爐盤管內(nèi)原油與殼內(nèi)熱水都是對(duì)流換熱。凡有溫差存在就一定有熱傳遞發(fā)生。第二段用阿拉伯?dāng)?shù)字表示加熱爐的額定熱負(fù)荷為若干千瓦。國(guó)外有關(guān)加熱爐的安全保護(hù)和運(yùn)行控制均實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，可實(shí)現(xiàn)加熱爐運(yùn)行無人值守。，自控程度低。、安裝方便，投資少。它是油氣集輸系統(tǒng)中應(yīng)用最多的一種油田專用設(shè)備，其作用是將原油、天然氣，油水混合物、油氣水混合物加熱至工藝所需要溫度，滿足油氣集輸工藝及加工工藝的要求。設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、安裝及使用均必須遵循有關(guān)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。（二）油田加熱爐的特點(diǎn)同石油化工工業(yè)爐相比較，油田加熱爐有以下特點(diǎn)：。但總的來說目前國(guó)內(nèi)油、氣生產(chǎn)和輸送中使用的加熱爐，整體技術(shù)裝備水平相對(duì)不高，與國(guó)際先進(jìn)水平還存在一定的差距，主要表現(xiàn)為：，熱負(fù)荷為1250kW以下的小型加熱爐約占加熱爐總數(shù)的90%以上。⑵管式加熱爐分為：①立式圓筒管式加熱爐；②臥式圓筒管式加熱爐；③臥式異型管式加熱爐。第一段用漢語拼音字母代表被加熱介質(zhì)的種類，見表1—2。由于各種物質(zhì)的導(dǎo)熱能力不同，將導(dǎo)熱較好的金屬稱為良導(dǎo)體，將導(dǎo)熱較差的非金屬稱為不良導(dǎo)體?！?。的海平面上（即海拔零米處） MPa。通常負(fù)壓燃燒的鍋爐正常燃燒時(shí)，打開爐門會(huì)感覺到周圍空氣吸向爐膛，這是爐膛內(nèi)負(fù)壓的緣故。目前我國(guó)常用的是攝氏溫度。熱量的單位是J或KJ。而不能說油在進(jìn)口處有多少熱量或油從加熱爐中吸收了多少溫度。式中：Q—熱負(fù)荷KW C—比熱容KJ/kg在爐內(nèi)參予傳熱的爐管有效外表面積叫傳熱面積。煙氣離開輻射室進(jìn)入對(duì)流室時(shí)的溫度即擋火墻溫度。爐管內(nèi)介質(zhì)流速應(yīng)控制在合理的范圍。允許的最大操作運(yùn)行壓力。它是根據(jù)殼內(nèi)熱水溫度、介質(zhì)物性、介質(zhì)流量、介質(zhì)進(jìn)出爐溫度、加熱爐熱負(fù)荷等參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算確定的。熱負(fù)荷是燃料燃燒產(chǎn)生的熱量扣除排煙熱損失、不完全燃燒損失、爐體散熱損失后，供給被加熱介質(zhì)的有效熱量。流量是被加熱介質(zhì)通過加熱盤管的排量。規(guī)范規(guī)定：熱負(fù)荷小于400KW的水套加熱爐僅裝一只安全閥，；熱負(fù)荷大于400KW的加熱爐至少應(yīng)裝兩只安全閥，其中一只為工作安全閥，定壓值同上，另一只為控制安全閥。燃料油一般又按其來源分為三類，如表3—1。柴油、重油和渣油是煉油工藝流程中幾種不同的產(chǎn)物，如圖3—1所示。名稱的區(qū)別只是各國(guó)命名的方法不同而已，當(dāng)然也都有各自的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。除這些元素外，燃油還含有少許灰分、水分和機(jī)械雜質(zhì)。燃油的特性指標(biāo)包括：粘度、比重、比熱、凝固點(diǎn)、閃點(diǎn)、導(dǎo)熱系數(shù)、發(fā)熱量、硫分、燃點(diǎn)、自燃點(diǎn)、機(jī)械雜質(zhì)、水分，以及熱膨脹性和毒性等十多項(xiàng)理化指標(biāo)。根據(jù)測(cè)量的方式不同，就出現(xiàn)了不同的粘度單位，常用的有以下三種。除此之外，恩氏粘度還有一些其他的名稱，如比粘度、相對(duì)粘度和條件粘度等。拖（拖）的全稱是斯托克斯。它還有運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)等名稱。高粘度油用的是：賽氏一福氏秒，符號(hào)為SFt；兩種符號(hào)的角標(biāo)t表示測(cè)試的溫度。但是，各國(guó)的燃油除采用一些專門的粘度單位外，通常都同時(shí)采用了運(yùn)動(dòng)粘度。加熱的目的就是為降低油的粘度，使其保持在允許的范圍之內(nèi)，以便裝卸。不論采用何種霧化方式，要達(dá)到正常霧化，油的粘度都必須滿足霧化器的要求。所以，粘度直接影響鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由于粘度與溫度存在依變關(guān)系，所以對(duì)一定油品，只要其溫度確定，粘度也就確定了。又如，鍋爐使用的是100號(hào)燃油。(4)粘度的直觀意義由于粘度在燃油的使用中十分重要，因此世界各國(guó)幾乎無一例外地都用粘度指標(biāo)來標(biāo)明燃油的品牌，特別是恩氏粘度。重油的凝點(diǎn)一般在15～36℃左右，如果含蠟量高，其凝點(diǎn)也高。閃點(diǎn)在燃油使用中的意義在于它與“燃點(diǎn)”直接有關(guān)。我國(guó)20～200號(hào)重油的閃點(diǎn)（開口）在80～130℃；渣油隨原油的不同，最低者為80℃，最高者可達(dá)300℃以上。對(duì)燃用中硫和高硫油的鍋爐，必須采取必要的防腐蝕措施。由于柴油、重油和渣油的可燃元素含量基本相同，所以燃油的低位發(fā)熱量都在37000～46000kJ/kg范圍內(nèi)。這些質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基本上與部標(biāo)質(zhì)量相符。如一氧化碳（CO）、氫氣（H2）、氣態(tài)烴類的碳?xì)浠衔铮–m Hm），以及硫化氫（H2S)等。通常用的是容積組分，即：混合氣體中各單一氣體的分容積與混合氣體總?cè)莘e之比，并用百分率表示。如一氧化碳CO，它是由一個(gè)碳原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成的，這種構(gòu)成不可改變。使用時(shí)，對(duì)燃?xì)夤?yīng)的壓力和溫度也是不可缺少的指標(biāo)。一般將發(fā)熱量低于13000kJ/Nm3的燃?xì)夥Q為低熱值燃?xì)?；?3000～20000）KJ/Nm3的稱為中等熱值燃?xì)?；高?0000 KJ/Nm3的稱為高熱值燃?xì)狻Ｈ缟纤?，因燃?xì)獾母鹘M分比例是在一定范圍內(nèi)變化的，所以實(shí)用的燃?xì)饷芏榷际瞧骄芏?。目前華北石油大部分礦區(qū)都已經(jīng)由液化石油氣改為燒天然氣。也就是它只能適合一定條件的燃?xì)?。一般情況下，天然氣的爆炸極限是(5～15)％；焦?fàn)t煤氣是(5～36) %；液化石油氣(～)％。第三節(jié) 燃油、燃?xì)獾娜紵^燃燒，就是燃料中可燃物質(zhì)的分子與空氣中的氧氣分子接觸，在一定的溫度和濃度條件下，發(fā)生劇烈化合并發(fā)出一定熱量的化學(xué)反應(yīng)過程。所以加熱爐爐膛的冷熱程度對(duì)燃燒有直接影響。實(shí)際操作中，不可能把燃燒組織得燃料與空氣量那么恰到好處。有關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式列于表3—9中。這表明油的燃燒過程是：蒸發(fā)—混合—著火—燃燒。這種將燃油粉碎成細(xì)小的油粒并在空氣流中彌散成油的霧炬的過程稱為“霧化”。其霧化原理是：經(jīng)油泵升壓的燃油從分油嘴通過霧化片的切向槽切向進(jìn)入旋渦室并劇烈旋轉(zhuǎn)。如果將調(diào)節(jié)比提高到1:3，則其油壓比就達(dá)1:9。圖—11(a)是這種噴嘴的結(jié)構(gòu)。于是出現(xiàn)了回油壓力噴嘴。轉(zhuǎn)杯式霧化的原理是：利用高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)杯（一般轉(zhuǎn)數(shù)為3000—6000r／min）所產(chǎn)生的離心力，使送到杯中的燃油沿杯壁形成油膜并向外流動(dòng)飛出而霧化，如圖3—14。介質(zhì)霧化噴嘴的形式很多，按霧化劑壓力還可分為高、中、低壓三種；按霧化劑與燃油相遇在噴頭內(nèi)部或外部又分為外混合式和內(nèi)混合式，以及中間混合式等。燃?xì)獾娜紵^程是：燃?xì)馀c空氣混合—著火—燃燒。一次空氣量與供給燃燒所需的全部空氣量之比，就稱為一次空氣系數(shù)，并以符號(hào)α1表示；反之，燃?xì)夂涂諝飧髯灾苯訌膰娮旌惋L(fēng)道進(jìn)入爐膛就稱為擴(kuò)散式。以上兩種燃燒器的燃?xì)饬枯^小，一般不大于300Nm3 /h。燃?xì)鈴墓夤苓M(jìn)入環(huán)形配氣箱（管），配氣箱再將燃?xì)夥峙涞蕉喔ū緢D為6根）燃?xì)夥至鞴埽▏姌專?，從管端以徑向和切向兩個(gè)方向噴出，形成旋轉(zhuǎn)燃?xì)饬?；空氣則從槍間直流噴出。經(jīng)混合的燃?xì)馀c空氣的混合物從引射管端部的火孔（常稱燃燒頭）流出而燃燒，同時(shí)與二次空氣混合。五、調(diào)風(fēng)器（配風(fēng)器）如上所述，為了使燃油和燃?xì)獾玫胶玫娜紵?，必須將燃油霧化，將燃?xì)夥至鳌D3—28和圖329的中心管（油槍或氣噴嘴套管）端部都各有一個(gè)葉輪（或錐形體）。直流式調(diào)風(fēng)器形成的火焰一般呈細(xì)長(zhǎng)形狀。從燃油和燃?xì)獾娜紵^程已知，燃油的燃燒要先將油蒸發(fā)成油蒸氣，而燃?xì)鈩t沒有這一過程。自動(dòng)點(diǎn)火實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)容量很小的電火花點(diǎn)火的氣體燃燒器，它是用電火花點(diǎn)燃可燃?xì)怏w，然后再用此火焰將主燃燒器的燃料點(diǎn)燃?；鹜彩腔鸸芎蜔煿艿目偡Q。殼內(nèi)熱水供值班房采暖。主要用于氣井井口、集氣站、輸氣干線等。⑴.負(fù)壓燃燒水套加熱爐。(3)設(shè)計(jì)溫度，系指火筒式加熱爐在正常工作過程中，在相應(yīng)設(shè)計(jì)壓力下殼壁或部件金屬可能達(dá)到的最高溫度。(d)～。(b)強(qiáng)制通風(fēng)時(shí)取12m/s～20m/s，在最低熱負(fù)荷時(shí)不低于5m/s。水套加熱爐由以下幾部份組成，見圖41。(5)煙囪燃料燃燒及其產(chǎn)物，沿火筒煙管流動(dòng)傳熱時(shí)，要產(chǎn)生一定的流動(dòng)阻力，煙囪提供一定抽力，部份或全部克服上述流動(dòng)阻力，保證加熱爐正常燃燒、運(yùn)行，同時(shí)將燃燒產(chǎn)物（煙氣）導(dǎo)向排放。火筒爐應(yīng)在火筒下部設(shè)置介質(zhì)分配裝置，使介質(zhì)分配均勻，同時(shí)可在殼體上部設(shè)置介質(zhì)收集裝置。水套爐的加熱盤管一般采用蛇形管，為了在有限的空間內(nèi)，增加盤管換熱表面積，其直徑不宜大于DN100；在加熱礦化度較高或雜質(zhì)含量較高、或懸浮物較多的介質(zhì)時(shí)，加熱盤管應(yīng)充分考慮被加熱介質(zhì)的結(jié)垢和雜質(zhì)懸浮物在管內(nèi)沉積的因素，其直徑不宜小于DN40。油田管式爐按輻射段的結(jié)構(gòu)形式和布置形式分為立式圓筒管式加熱爐（輻射