在一臺油(氣)鍋爐內(nèi),熱氣流從燃燒機(jī)開始,經(jīng)過爐膛、熱交換器、煙氣收集器和排煙筒排至大氣,組成一個流體熱力過程。燃燒后產(chǎn)生的熱氣流,*其上游的壓頭在爐膛通道中流動,就象河里的水一樣,*位差(落差、水頭)往下游流動。由于爐膛的爐壁、通道、彎頭、檔板、峽口和煙筒對氣體的流動都存在著阻力(稱流阻),會造成壓力損失.如果壓頭不能克服沿程的壓力損失,流動就無法實(shí)現(xiàn)。所以爐膛里必須維持一定的煙氣壓力,對燃燒機(jī)而言稱反壓,對沒有引風(fēng)裝置的鍋爐,爐膛壓力在考慮沿程壓頭損失后必須高于大氣壓力。
反壓的大小直接影響著燃燒機(jī)的出力,反壓跟爐膛的大小、煙道的長短和幾何形狀有關(guān)。流阻大的鍋爐要求燃燒機(jī)的壓力要高,對一臺特定的燃燒機(jī),其壓頭有一值,對應(yīng)風(fēng)門空氣流量狀態(tài)。進(jìn)氣節(jié)風(fēng)門變化時,風(fēng)量和壓力也跟著變化,燃燒機(jī)的出力也跟著變化。風(fēng)量小時壓頭小,風(fēng)量大時壓頭高。對于一臺特定的鍋滬,進(jìn)來的風(fēng)量大時,流阻跟著變大、使?fàn)t膛的反壓提高,爐膛的反壓提高又抑止然燒機(jī)的出風(fēng)量,所以,選用燃燒機(jī)時一定要了解其功率曲線,做到合理匹配。
4爐膛的大小和幾何形狀的影響
對于鍋爐而言,爐膛的空間大小,在設(shè)計(jì)時首先決定于爐膛的熱負(fù)荷強(qiáng)度的選取,根據(jù)它可以初步確定爐膛的容積。
爐膛容積確定以后,還應(yīng)確定其形狀和尺寸,設(shè)計(jì)原則是充分利用爐膛的容積;盡量避免死角,要有一定深度、合理流向,保證有足夠的反應(yīng)時間,使燃料在爐膛燃燒,換句話說,讓燃燒機(jī)噴出的火苗在爐膛內(nèi)有足夠的停留時間,因?yàn)楸M管油霧粒很小(<0.01mm),在噴出燃燒機(jī)之前已經(jīng)混氣點(diǎn)火并開始燃燒,但不夠充分。若爐膛太淺,停留時間不夠則會燃燒,輕者排氣CO超標(biāo),重則冒黑煙,功率達(dá)不到要求。因此,在決定爐膛深度時,應(yīng)盡量符合火苗的長短,對于中心回燃式的還應(yīng)加大出口處的直徑,保證回流燃?xì)馑嫉捏w積。
爐膛的幾何形狀主要影響氣流的流阻和輻射的均勻性。一臺鍋爐要經(jīng)過反復(fù)的調(diào)試才能與燃燒機(jī)有良好的匹配。