【文章內容簡介】 ， 將熱能轉變?yōu)闄C械功 。 活塞式內燃機和燃氣輪機的燃燒空間一般容積不大 ， 統(tǒng)稱為 燃燒室 。 ⅱ 采用 燃燒爐 ， 利用火焰以及燃燒生成物來產生蒸汽或熱水 （ 蒸汽或熱水鍋爐 ） 推動蒸汽輪機輸出機械功或者用于供暖；或利用火焰及燃燒生成物加熱物料 （ 工業(yè)爐窯 ） ， 以滿足金屬冶煉 、 鍛造加工 、 熱處理以及玻璃 、 陶瓷 、 建材等熔化 、 煅燒 、 燒成 、 燒結 、 干燥等材料加工處理過程的需要 。 燃燒加熱爐的燃燒空間一般容積較大 ， 通常稱為 爐膛 。 工程燃燒與燃燒設備 School of Energy and Power Engineering 一 、 鍋爐 — 產生蒸汽或熱水的熱能動力設備 ， 由鍋和爐兩大部分組成 ； — 鍋是容納水和蒸汽并傳遞熱量的容器 ， 包括鍋筒和由大量鋼管制成的爐膛水冷壁 、 過熱器 、 再熱器等 ； — 爐是燃料燃燒的空間 ， 即鍋爐爐膛 。 燃料在爐膛中燃燒所產生的高溫煙氣 。 通過 輻射 、 對流和導熱 三種傳熱方式 ， 將煙氣中的熱量傳遞給鍋內的水 ， 從而產生熱水或蒸汽 。 工程燃燒與燃燒設備 School of Energy and Power Engineering — 按照用途不同 ， 鍋爐可分為供暖鍋爐 、 工業(yè)鍋爐 、 艦船鍋爐和電站鍋爐 ； — 按照所燃用的燃料不同 ， 鍋爐可分為燃煤鍋爐 、 燃油鍋爐和燃氣鍋爐； — 按照鍋爐蒸發(fā)受熱面中工質循環(huán)方式不同 ， 鍋爐可分為自然循環(huán)鍋爐 、 多次強制循環(huán)鍋爐 、 直流鍋爐和復合循環(huán)鍋爐； — 按照燃燒方式不同 ， 鍋爐可分為火床 (層燃 )爐 、 流化床 (沸騰 )爐和火室 (室燃 )爐 ； — 根據(jù)燃用煤粒的大小 ， 燃煤鍋爐可分別采用層燃 、 沸騰和室燃方式 。 工程燃燒與燃燒設備 School of Energy and Power Engineering （ 1） 燃用煤粉的室燃爐稱為煤粉爐 — 目前電站鍋爐主要的燃燒設備 ； — 煤粉和空氣通過燃燒器噴人爐膛 ， 全部燃料在爐膛空間內懸浮燃燒 ，形成火炬并產生高溫煙氣 ； — 煤粉燃燒器按其出口流動特性可分為旋流燃燒器和直流燃燒器 ； — 燃燒器的主要作用是組織煤粉氣流 ， 加強一 、 二次風氣流的混合 ，保證煤粉氣流及時 、 穩(wěn)定著火以及煤粉火焰的穩(wěn)定 。 工程燃燒與燃燒設備 School of Energy and Power Engineering （ 2） 層燃爐相應的燃燒設備主要有翻轉爐排 、 鏈條爐排 、 往復爐排 、振動爐排等 — 大部分煤在爐排上的 燃料 層中燃燒 ， 少量煤?；蚩扇細怏w在燃料層上方空間中燃 ； — 某些鍋爐采用的燃燒方式 介于 層燃和室燃之間 ， 如風力拋煤機爐 、機械拋煤機爐 、 拋煤機鏈條爐等 ； — 拋煤過程對燃料造成分選作用 ， 使許多 細小煤粒懸浮在爐膛空間中燃燒 ， 而較粗的煤粒則落在火床上進行燃燒 ； — 采用拋煤機的爐子中實際上是層燃與懸浮燃燒的綜合燃燒過程 ， 形成火炬一層燃爐 。 工程燃燒與燃燒設備 School of Energy and Power Engineering （ 3） 采用流化床 (沸騰 )燃燒方式的燃煤鍋爐 ， 又稱為沸騰爐 — 主要燃燒設備有布風 裝 臵 (爐箅 )和爐膛 ； — 布風裝臵的主要作用是均勻地分配空氣 ， 使其沿著爐膛底部截面均勻地進入爐內 ， 以保證煤粒的均勻流化 ； — 由進料口加人爐子沸騰段的煤粒受到氣流的流化作用迅速與沸騰 、燃燒著的燃燒層中的顆?；旌?， 形成沸騰床 ， 并在上下翻滾運動中著火和燃燒 ； — 一部分細粉被上升氣流吹出沸騰段 ， 進入 沸騰段之上的懸浮段 ， 進行懸浮燃燒 。 工程燃燒與燃燒設備 School of Energy and Power Engineering 燃油鍋爐和燃氣鍋爐 — 均為室燃爐 ， 爐膛結構與煤粉爐基本上相同 ， 燃油和氣體燃料全部在爐膛空間內做懸浮燃燒 ； — 燃油鍋爐中 ， 燃油總是先霧化成細小油滴后再噴入爐膛內進行燃燒（ 極大地增大燃料的表面積 ， 以便通過空間燃燒達到燃燒迅速和完全的目的 ） ； — 油燃燒器是將燃油霧化并進行合理配風的裝臵 ， 主要由霧化器和配風器組成 ； — 燃油通過霧化器霧化成細小油滴 ， 以一定的霧化角噴入護膛 ； — 具有一定形狀和速度分布的空氣流由配風器 送入 ， 形成有利的空氣動力場 ， 使空氣與霧化油滴流相混合 ， 達到及時著火 ， 充分燃盡 。 工程燃燒與燃燒設備 School of Energy and Power Engineering — 燃油鍋爐采用的霧化器主要有機械式霧化器 (包括離心式和旋杯式 )和介質式霧化器 (以蒸汽或空氣為介質 )兩大類 ， 以 采用離心式機械霧化器為最多 ； — 配風器按照氣流流動的方式可分為旋流式和直流式兩大類 ； — 旋流式配風器根據(jù)旋流葉片的結構可分為軸向葉片式和切向葉片式 ； — 直流式配風器又可分為平流式和純直流式兩種 ； — 對于油燃燒器 ， 必須提高霧化質量 、 保證均勻配風 、 保持霧化器在配風器中的合理位臵 、 使霧化特性與空氣動力特性相適應 ， 才能保證獲得穩(wěn)定 、 完全 、 低污染的燃燒 。 工程燃燒與燃燒設備 School of Energy and Power Engineering 燃氣鍋爐 — 燃用的氣體燃料主要是天然氣和高爐煤氣 ； — 氣體燃料的燃燒屬氣相反應 ， 著火和燃燒要比固體燃料容易得多 ，燃燒速度和燃燒的完全程度主要取決于氣體燃料與空氣的混合 ； 氣體燃料的燃燒方式主要有擴散燃燒和動力燃燒兩種 ； — 擴散燃燒是指氣體燃料與空氣在燃燒前無混合的燃燒 ； — 動力燃燒是氣體燃料與空氣在著火前即混合 ； — 所采用的燃燒器有旋流式天然氣燃燒器 、 多槍進氣平流式天然氣燃燒器 、 中心管進氣天然氣燃燒器 、 高爐煤氣無焰燃燒器等 。 工程燃燒與燃燒設備 School of Energy and Power Engineering 二 、 工業(yè)爐窯 — 對物料進行加熱的設備 ； — 加熱的目的是改變物料的物理 、 化學和機械性質 ， 使物料便于加工成所需要的產品 ； — 主要用于鋼鐵和有色金屬工業(yè) 、 機械工業(yè) 、 建材陶瓷工業(yè)以及化學工業(yè)等領域中 ， 以完成材料的熔化 、 精煉 、 熱加工 、 熱處理以及燒成 、燒結等工藝過程 ； — 在實際應用中 ， 習慣上 將用于金屬加熱 、 熔化 、 熔煉和熱處理的設備稱為工業(yè)爐 ， 而 將用于水泥 、 玻璃 、 陶瓷等硅酸鹽類材料加熱 、 煅燒 、 熔化 、 燒成 、 燒結的設備稱為爐窯 。 工程燃燒與燃燒設備 School of Energy and Power Engineering 工程燃燒與燃燒設備 School of Energy and Power Engineering — 按照用途不同 ， 工業(yè)爐窯可分為 加熱爐 和 熔煉爐 兩大類 。 加熱爐是在爐內使某種物料得到加熱的設備 ， 如軋制加熱爐 、 鍛造加熱爐 、 熱處理爐 、 焙燒爐 、 煉焦爐 、 煤氣發(fā)生爐 、 裂解爐 、 干燥爐等； 熔煉爐是在爐內使物料加熱并熔煉的設備 ， 如高爐 、 轉爐 、 沖天爐 、玻璃熔窯等 。 — 按照應用工業(yè)領域和被加熱物料類型不同 ， 工業(yè)爐窯可分為金屬熔煉熔化爐 、 金屬加熱爐 、 化學工業(yè)爐 、 水泥窯 、 玻璃窯和陶瓷窯 。 工程燃燒與燃燒設備 School of Energy and Power Engineering — 按照加熱熱源不同 ， 工業(yè)爐窯分為 燃料爐和電加熱爐 。 — 燃料爐分為燃用煤 、 焦炭 、 粉煤等的 固體燃料爐 ， 燃用重油 、 柴油等的 液體燃料爐 ， 燃用天然氣 、 煤氣等的 氣體燃料爐 。 — 在燃料爐中 ， 加熱過程依靠燃燒火焰來實現(xiàn) ， 按照加熱方式不同 ，燃料爐分為 直接加熱 和 間接加熱 。 直接加熱 （ 即明火加熱 ） 指燃燒生成物直接與被加熱物料相接觸 ， 間接加熱指燃燒生成物不直接接觸被加熱物料 ， 而借助于某種間壁式元件 （ 如輻射加熱管 、 對流加熱管 、 馬弗罩等 ） 實現(xiàn)熱量傳遞 。 — 一般來說 ， 工業(yè)爐窯的爐溫多數(shù)比鍋爐爐溫高 ， 而且爐內溫度分布比較均勻 。 工程燃燒與燃燒設備 School of Energy and Power Engineering 燃用氣體燃料的工業(yè)爐窯采用煤氣燃燒器 (或稱煤氣燒嘴 )使 燃氣 與空氣混合燃燒 。 — 按煤氣與空氣的混合方式 ， 分為 內部混合 、 外部混合和半混合式燒嘴 。 — 內部混合式 (完全預混型 )燒嘴的特點是煤氣燃燒所需要的全部空氣已預先在燒嘴內完全混合好 ， 可燃氣體混合物由燒嘴噴出后即可燃燒 ，不需要用二次空氣助燃 ； 又稱 無焰燒嘴 ， 產生無色火焰 ， 并能快速燃燒 ； 通過設定煤氣與空氣的混合比例 ， 采用這種燒嘴可形成所需要的爐內氣氛 。 工程燃燒與燃燒設備 School of Energy and Power Engineering — 煤氣和空氣在燒嘴外部以擴散方式混合并燃燒的燒嘴稱為外部混合式 (或稱擴散燃燒型 )燒嘴 ， 也稱 有焰燒嘴 ； 燃燒調節(jié)范圍較寬 ， 而且沒有回火的危險 。 — 半混合式 (或稱部分預混型 )燒嘴是使煤氣和一部分助燃空氣預先混合并從噴頭噴出燒嘴 ， 再將必要數(shù)量的二次空氣在燒嘴外予以補足后進行燃燒 。 一次空氣量占助燃