我國對節(jié)能減排的倡導(dǎo)力度越來越高，要想讓能耗降低，不光要在生產(chǎn)過程中嚴格把控，先進的節(jié)能技術(shù)和配套的節(jié)能設(shè)備也非常重要。在鍋爐制造行業(yè)，要想讓燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，燃燒器在其中起到重要作用。燃燒器的燃燒工作方式也成為了決定鍋爐節(jié)能減排的關(guān)鍵。今天我們就來講講，鍋爐燃燒器這個不可忽視的設(shè)備。

一、燃燒器的歷史變革


       1792年，蘇格蘭人默克多第一次把焦?fàn)t煤氣用于照明，人們由此認識了擴散式燃燒。1855年，本生發(fā)明本生燈，大氣式燃燒進入了人們的視野。經(jīng)過100多年的發(fā)展，人們逐漸掌握了各種燃燒方式的特點，燃燒器在理論及結(jié)構(gòu)上也都發(fā)生了深刻的革，很大程度上促進了工業(yè)的發(fā)展。為滿足不工藝的需求，人們通過控制燃氣與空氣的速度與向，得到各種形狀的火焰，如平板型、碟型、長型、鉛筆型。
       20世紀末期，大部分工業(yè)操作的靈活性熱量需要得到了滿足，燃燒器設(shè)計與發(fā)展的腳步乎要放慢了，但環(huán)保的要求又使人們開始了對低氮（NOx）燃燒器的開發(fā)。目前國內(nèi)外已采用的多種低氮燃燒器，其控制原理大都是采用促進混合、分火焰、煙氣再循環(huán)、階段燃燒、濃淡燃燒以及它們組合形式。全預(yù)混表面燃燒，是把空氣與燃氣按照最佳比例充分混合，通過全預(yù)混燃燒器以藍色火焰型式燃燒。

二、各種燃燒方式的特點
       1、擴散式燃燒
       這是最簡單的燃燒方式。燃燒之前，燃氣不與空氣混合，燃氣自火孔流出后，靠擴散作用與氣混合進行燃燒。該燃燒方式的優(yōu)點是簡單、容易點火、不會回火、燃燒穩(wěn)定及燃具結(jié)構(gòu)簡單。缺點對于空氣需求量大的高熱值燃氣(天然氣、液化油氣)，靠層流擴散達不到完全燃燒；煙氣中CO含量比較高，燃具體積比較大。因此，民用燃具大都淘汰了擴散式燃燒方式。但是，層流擴散式燃燒方式也有其不可忽視的優(yōu)點，如穩(wěn)定性較高，沒有回火，不容易離焰。由于燃燒過程中溫度不高，氧氣濃度低，不具備產(chǎn)生N0x的條件，其燃燒產(chǎn)物中幾乎沒有N0x，但是在這種條件下，卻容易產(chǎn)生CO，因此采用這種燃燒方式時，必須有足夠的燃燒空間。目前我國還有不少地區(qū)使用低熱值人工煤氣，如果采用部分預(yù)混式燃燒方式，火焰不能達到穩(wěn)定，可以考慮采用擴散式燃燒方式。 強制鼓風(fēng)擴散燃燒方式多用于工業(yè)爐中的工業(yè)燃燒器。采用這種燃燒方式需要合理地組織空氣與燃氣混合，避免產(chǎn)生大量的NOx與CO。
       2、部分預(yù)混式燃燒
       部分預(yù)混式燃燒習(xí)慣上又稱大氣式燃燒。與擴散式燃燒相比，部分預(yù)混式燃燒具有燃燒完全、火焰短、熱強度大的優(yōu)點，但是這種燃燒方式可能產(chǎn)生回火、離焰與脫火，在控制好一次空氣的條件下，能具有一定范圍的不離焰、不回火的穩(wěn)定火焰區(qū)，在此區(qū)內(nèi)可以調(diào)節(jié)熱負荷。部分預(yù)混式燃燒在民用燃具中得到了廣泛應(yīng)用，這是由于其燃燒產(chǎn)物中CO較少，充分利用了燃氣自身的壓力與空氣混合，燃具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。 引射型大氣式燃燒器用于工業(yè)時，由于工業(yè)要求熱負荷大，所以引射器的體積也比較龐大，在安裝與維護方面都會產(chǎn)生問題，因此大工業(yè)爐一般不采用此種形式的燃燒器。 部分預(yù)混式燃燒最大的優(yōu)點是改善了層流擴散燃燒方式燃燒不完全的特點。民用燃具的熱負荷不高，完全可以靠燃氣壓力通過引射器吸入足夠的部分空氣進行大氣式燃燒。同時可以通過調(diào)節(jié)燃氣壓力來調(diào)節(jié)熱負荷，并且在不同的熱負荷下，一次空氣系數(shù)變化不大。因此，引射型大氣式燃燒器能夠廣泛應(yīng)用于民用燃具。 部分預(yù)混式燃燒也有以下缺點：a.需要組織好二次空氣，需要足夠的二次空氣進口面積及必要的爐膛高度，所以很難減小燃燒設(shè)備的體積。b.燃燒產(chǎn)物中NOx含量較高，采取措施后，N0x含量降低，而CO含量升高，很難達到CO與NOx含量都降低的效果。


       3、全預(yù)混式燃燒
       將燃燒所需空氣全部混入燃氣再進行燃燒的全預(yù)混式燃燒，其特點是火焰短，附著于燃燒表面，甚至看不到火焰，故也稱作無焰式燃燒。這種燃燒方式的穩(wěn)定性較差，穩(wěn)定燃燒的范圍較小，必須采用防止離焰與回火的穩(wěn)焰措施。民用燃具中的紅外線輻射器和灶具就是采用多孔陶瓷板或雙金屬網(wǎng)作為穩(wěn)焰載體，達到穩(wěn)焰的效果。工業(yè)燃具中，熱負荷小的燃具與民用燃具相同，采用多孔陶瓷板，熱負荷大的燃具則多采用單火道及多火道進行穩(wěn)焰。全預(yù)混式燃燒的優(yōu)點：燃燒強度大，火焰短，可以降低爐膛高度；不需要二次空氣，省去了二次空氣的入口面積；具有較大的面積熱強度與體積熱強度，可縮小燃燒設(shè)備體積；火焰面可以靠近熱交換器，增大傳熱系數(shù)；燃燒產(chǎn)物中CO及NOx含量都比較低。 全預(yù)混式燃燒的缺點及特殊的技術(shù)要求：當(dāng)熱負荷較大時，無法利用燃氣自身壓力通過引射器吸入空氣，需要有保證燃氣與空氣混合比例的裝置，并且維持此比例不受熱負荷變化的影響；應(yīng)有可靠的避免離焰、回火的穩(wěn)焰措施，必要時需要冷卻頭部，防止回火。

方快鍋爐公司出品的全預(yù)混超低氮燃氣鍋爐，采用全預(yù)混表面燃燒技術(shù)，氮氧化合物小于30毫克，滿足我國最嚴格的大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)，在北京、天津、西安等城市也可照常使用。同時，相比于傳統(tǒng)鍋爐，能節(jié)能40%以上；可謂是集所有優(yōu)勢于一身。