如何保持油气两用燃烧器的燃烧温度
如何保持油气两用燃烧器的燃烧温度
石油和天然气两用燃烧器是现代燃烧技术在工业燃烧设备行业中的体现。出口处高温燃烧产物的喷射速度可达100m/s~300m/s。它具有节能、火焰动量可控等技术优势。我国已广泛应用于钢铁、化工、轻工等行业的各种加热炉。
油气两用燃烧器由油嘴和空气调节器组成。油嘴布置在空气调节器的轴线上，将油雾化成细小的液滴，以一定的扩散角（也称为雾化角）喷入燃烧室，与空气调节器送出的空气混合，点燃。油嘴主要有两种类型：压力雾化和双流体雾化。压力雾化油喷嘴由分流片、旋转片和雾化片组成。油压一般为2~3兆帕。
油在涡流板中产生高速旋转运动，通过中心孔喷出，并在离心力的作用下分解成细小的液滴。雾化油滴的平均直径低于100微米。双流体雾化油嘴使用蒸汽或压缩空气作为雾化介质，加速油的破裂和雾化。使用蒸汽作为雾化介质的Y型油嘴之所以得名，是因为蒸汽通道和油通道形成Y形斜交点。油气两用燃烧器具有负荷调节范围大、蒸汽消耗低等优点。
为了实现油气两用燃烧器的完全燃烧，气体和空气通过多个喷嘴孔进入燃烧室。气体射流和空气射流逐一碰撞，混合均匀。合成射流矢量的方向应平行于燃烧室的主轴。射流穿透另一个射流，导致混合不均匀。为了减少NOx的产生，采用分区燃烧。前区燃烧温度低于后区燃烧温度，燃烧室出口处的燃烧温度较高。
前区为稀薄燃烧，后区增加供氧，燃烧室出口处多余的空气系数α=1。这样的设计不仅可以合理地分配空气，保证完全燃烧，防止CO的产生，而且可以保持较低的燃烧温度，减少有害气体NOx的产生。燃烧室壁冷却 燃烧室充满高温燃烧产物，金属室壁必须充分冷却才能安全工作。
在设计中，空气用于在燃烧室外的腔室中流动，以吸收腔室壁传导的热量，以确保腔室壁在安全的温度范围内工作。同时，对空气进行预热可以促进完全燃烧，提高理论燃烧温度。在燃烧室喷嘴的局部高温区域，专门设计了一层气膜来保护金属壁。由于上述设计，油气两用燃烧器的使用寿命可以达到3年。
