第三節　燃燒器裝置

一、燃燒器定義

燃燒器定義是將物質通過燃燒這一化學反應方式轉化為熱能的一種設備，即將空氣與燃料通過預混裝置按適當比例混兌以使其充分燃燒。家用的熱水器、煤氣灶，乃至打火機等都可稱全氧燃燒器。

二、燃料種類

燃燒器主要應用燃料種類如下。

①燃油：輕油（僅包括柴油與煤油）、重油、渣油等。

②燃氣：天然氣、人工燃氣、液化石油氣、瓦斯氣（煤層氣）、沼氣五類。其中人工煤氣即城市煤氣、瓦斯氣、沼氣等因原料以及生成方式而在成分、熱值上有較大差異。

三、燃燒器分類

燃燒器也叫燃燒機。燃燒器根據其不同的屬性，具備多種的分類方式。按燃料方式，分為燃油燃燒器、燃氣燃燒器以及雙燃料燃燒器。其中，燃油燃燒器又將分為輕油燃燒器、重油燃燒器等；燃氣燃燒器則分為天然氣燃燒器、城市煤氣燃燒器等。按燃燒器的燃燒控制方式劃分：單段火燃燒器、雙段火燃燒器、比例調節燃燒器。

按燃料霧化方式劃分為：機械式霧化燃燒器、介質霧化燃燒器；按結構劃分為：整體式燃燒器（見圖2-4）以及分體式燃燒器。其中分體式燃燒器主要應用于工業生產，其主要特征為燃燒系統、給風系統、控制系統等均分解安裝，該種機器主要適合于大型設備或高溫等特殊工作環境。

相對而言，商業用途的燃燒器因生產制造批量化，以及市場供應鏈中專業化程度要求不高，該產品的市場銷售價格相對低廉，而分體式燃燒器因專業化要求相對較高，以及多數需要專業安裝隊伍，市場銷售價格同比則相對高出很多。

RPD系列燃燒器（見圖2-5）按照使用對象分為窯爐燃燒器和鍋爐燃燒器；按照應用領域可分為工業用燃燒器（圖2-6）、汽車零配件燃燒器（見圖2-7）、民用燃燒器及特種燃燒器。其中燃油燃燒器分為輕油（如柴油）和重油燃燒器（如廢機油），燃氣燃燒器分為天然氣燃燒器、液化氣燃燒器、城市煤氣燃燒器、沼氣燃燒器等。我們平常所說的燃燒器指的是鍋爐燃燒器。非標火焰形狀燃燒器見圖2-8。

四、高調節比燃燒器

FB-D型鍋爐的基本爐型為三回程、濕背、波紋爐膽，鍋爐和燃燒器實行一體化設計，同時可根據用戶的需要提供四回程設計的爐型，四回程結構由于增加了煙管回程而增大受熱面積，使煙氣在鍋爐中增長了滯留時間而使換熱更充分。

（1）獨特的強制通風設計

燃燒器采用強力吹風燃燒系統，能夠在不同壓力下提供保證鍋爐高效燃燒的適當的燃燒空氣量，在該強制通風設計中，空氣先進入預燃室取得均勻的壓力，然后通過擴散器，使燃料和空氣得到充分的混合支持燃燒，這樣可以做到：

①在低過量空氣的情況下得到完全、清潔、高效的燃燒；

②根據負荷的變化自動調節燃料與空氣的混合量；

③為用戶提供業界效率最高的整裝蒸汽和熱水鍋爐。

高調節比例的燃燒器（見圖2-9）能使鍋爐在低負荷時保持持續運行。

富爾頓高調節比例的燃燒器（見圖2-10）為通常會在輸出功率為4t/h以上鍋爐中出現的問題提供了良好的解決方案：一般可在低負荷非比例調節情況下用于運行的燃燒器，當負荷低于額定負荷的25%時，每小時啟停次數大約在12次，頻繁的啟停過程，不斷的前吹掃和后吹掃，造成能量損失；同時由于啟停次數的增加，機件損耗加快，維護成本增加。而且，這樣的鍋爐還可能無法應付突如其來的負荷變化。而富爾頓配備了高調節比燃燒器的FB-C型鍋爐：

①在較低負荷情況下保持持續運行，高低火調節比可達10：1（燃氣），8∶1（燃油）；

②降低啟停次數，從而降低機件的損耗率和維護費用；

③消除了吹掃過程，節約了原來必須損失的能源，提高了鍋爐的運行效率；

④提高了溫度和壓力控制的精準性和靈敏度。

（2）高效率的燃油、燃氣和油氣兩用燃燒器

空氣霧化燃油燃燒器——采用獨特的空氣霧化方式，無論輕油、重油都能達到最佳的霧化效果并與助燃空氣充分混合，使燃料油燃燒起來像燃氣一樣清潔、安全；FB-D型重油燃燒器帶的吹掃裝置，不會有油噴嘴和燃燒器管道堵塞的麻煩，每一次啟動運行都輕松自如，降低故障率。同時燃燒器提供全自動和手動兩種點火方式，使FB-D型重油鍋爐可以在存在不影響安全運行的微小故障的情況下，通過手動方式啟動鍋爐而滿足生產需要，這在重油鍋爐的實際運行中非常重要。

高速燃氣燃燒器——燃燒氣體先通過導流板再通過擴散器以后得到的高速度使之與空氣能夠充分地混合，同時可調節凸輪控制適當的燃燒氣體和空氣量的比例。

燃油、燃氣兩用或三用型燃燒器讓您能夠方便地從使用一種燃料轉變到使用另一種燃料，無須更換任何零件，只撥動一個開關，即可讓您的鍋爐選擇燃輕油、重油或天然氣，極大程度地方便了用戶。

（3）全程可調自動控制系統

控制系統的關鍵——標準配置的FB-D系列鍋爐配備的火焰程序控制器，具有強大的控制、診斷和檢測功能。多重安全連鎖和保護功能——火焰程序控制器對鍋爐的點火、運行和火焰狀況進行監測，并與水位繼電器，壓力/溫度控制器一起實行對鍋爐的連鎖保護；實行自動熄火保護，具有油泵、水泵、風機過載保護，低水位連鎖、高壓連鎖、熱水鍋爐的超高溫保護和連鎖，高低燃氣壓力連鎖保護，燃氣泄漏保護等。

精確地控制燃料用量——運行中，由于采用全程比例的控制方式，伺服發動機能將調節風門走位在任何角度，這樣能夠根據負荷的變化情況精準地控制燃料，達到最佳燃燒效果。

強大的診斷檢測功能——程序控制器所具有的診斷檢測功能可以分析檢測鍋爐的故障原因，從而可以最大限度地消除因故障停機的時間和次數，避免由于停機可能造成的巨大損失。

高調節比燃燒器按調節方式分為：單級、二級、比例調節式、高調節比。二級燃燒器只有大火和小火之分；比例調節式燃燒器可以在任意一個負荷點工作。高調節比簡單說就是燃燒機輸出功率小到大的比值。比如，燃燒機功率標示50～200kW，那么它的調節比就是1∶4。

隨著我國工業的不斷發展，能源消費日益增大。環境污染已成為全球共同關注的問題，故而人們的環境保護意識也逐漸增強。采用太陽火熱能科技開發生產的新型燃燒器——紅外線燃燒器可謂應運而生。

五、機組集空氣源熱泵及商用熱泵

1. 溴化鋰熱泵

火力發電廠的冷凝熱損失是電廠熱力系統的最大能量損失，大量的汽輪機冷凝余熱通過不同的冷卻設備排放至大氣中。汽輪機冷凝熱損失對于火力發電廠來說是廢熱排放，但對于需要低品位熱能的建筑采暖而言，則構成巨大的浪費。如能將汽輪機冷凝余熱回收用于城市建筑供熱（見圖2-11），相當于在不增加電廠容量，不增加大氣污染物排放，耗煤量和發電量都不變的情況下，擴大了熱源的供熱能力，提高了電廠的綜合能源利用效率，增加了供熱收益。同時，由于減少了冷卻系統的蒸發耗散損失，還可以減少電廠循環冷卻水系統補水量，節約水資源。

溴化鋰熱泵技術的出現，為低品位余熱回收市場帶來了春天。溴化鋰吸收式熱泵機組是一種以高溫熱源（蒸汽、高溫熱水、燃油、燃氣）為驅動熱源，溴化鋰溶液為吸收劑，水為制冷劑，回收利用低溫熱源（如廢熱水）中的熱能，制取所需要的工藝或采暖用高溫熱媒（熱水），實現從低溫向高溫輸送熱能的設備。這類熱泵的優點就是節能，即用一個單位的熱量做驅動熱源，可以得到1.6～1.8個單位的輸出熱量。而采用普通汽水換熱器供熱，換熱效率按95%計算，也就是說一個單位的熱量作為熱源，只能得到0.95個單位的輸出熱量，經對比，熱泵機組節能效果明顯。

溴化鋰吸收式熱泵技術具有高效、環保、可靠性高等特點，可廣泛應用于電力、石油、化工、鋼鐵、建材、紡織、造紙等行業。

鶴壁項目供熱系統設計供水溫度110℃，回水溫度50℃，熱泵出水溫度88℃，總供熱能力385MW，供熱面積700萬平方米，其中回收冷凝熱供熱101.1MW，余熱供暖面積182萬平方米。本項目實施后每年回收冷凝熱節能104.65萬吉焦，（電廠鍋爐效率按92.65%計算）每年可實現節約3.85萬噸標準煤，年減排二氧化碳10.2萬噸、二氧化硫770.8噸、氮氧化物269.8噸、煙塵578.1噸。由此可見，該項目的實施具有非常明顯的經濟效益、環境效益和社會效益。

2. 空氣源熱泵

（1）產品特點　機組集空氣源熱泵、水源熱泵和地源熱泵的技術為一體（見圖2-12），結合創新的系統設計，在夏天，熱泵機組提供節能熱水的同時可以免費提供冷氣，冬天或春、秋天不需要冷氣時利用環境空氣進行熱交換，實現空氣源熱泵的節能供熱；北方寒冷地區冬天可以啟用水源或地源工作模式作為熱源進行節能供熱，冷熱聯供全效熱泵機組相對其他熱泵機組更節能，環境適應性更強。

（2）產品原理圖　其見圖2-12。

（3）技術參數　其見表2-2。

空氣能熱泵熱水器是創新一代的熱水設備，是一種高效集熱并轉移熱量的裝置，用電能驅動熱泵，由熱泵裝置中的壓縮機、電子膨脹閥、干燥過濾器、四通閥、蒸發器、套管冷凝器、風機等主要部件組成，它成功地運用了逆卡諾原理，壓縮機從蒸發器中吸入低溫低壓氣體制冷劑，通過做功將制冷劑壓縮成高溫高壓氣體，高溫高壓氣體進入冷凝器與水交換熱量，在冷凝器中被冷凝成底紋液體而釋放出大量的熱量，水吸收其釋放出的熱量而溫度不斷上升，被冷凝的高壓低溫液體經碰撞閥節流降壓后，在蒸發器中通過風扇的作用，吸收周圍空氣熱量從而揮發成低壓氣體，又被吸入壓縮機中壓縮，這樣反復循環，從而制取熱水。

具體工作過程如下。

①制冷劑工質在蒸發器中吸收低溫物體（外界空氣）的熱量，蒸發成氣體。

②蒸發器出來的制冷氣體經過壓縮機的壓縮，變成高溫高壓的氣體。

③高溫高壓的氣體在冷凝器將熱能釋放給被加熱的物體（水），同時自身變為高壓液體。

④高壓液體在節流裝置中減壓，再變為過熱液體媒體，進入蒸發器，循環最初的過程。

3. 專用高溫泵

其見圖2-13。

4. 空氣能熱泵

（1）產品特點

①制冷、制熱、生活熱水一體化功能。

②主要零部件均采用國際著名品牌元件。

③機組配置遠程線控制系統，用戶在室內操作，無需專人看管。

④生活熱水優先型空氣源熱泵機組小巧、緊湊、可掛墻或放置陽臺，無需占用機房。

（2） 產品原理圖　其見圖2-14。