| 燃油燃氣鍋爐爐膛容積的大小取決于兩個因素 |
燃油燃氣鍋爐爐膛容積的大小及形狀主要取決于燃燒和傳熱兩個因素。
1)按燃燒的要求為了保證燃料的完全燃燒，煙氣在爐膛內(nèi)要有足夠的停留時間，因此要求有一定的爐膛容積。
液體燃料噴入爐內(nèi)后，很快失去其初速度，隨著氣流一起運動，絕大部分的油粒很快蒸發(fā)完，爐膛空間燃燒的是可燃氣體和一些炭黑。因此，燃料在爐內(nèi)的停留時間也就相當于煙氣在爐內(nèi)的停留時間。為了保證燃燒完全，必須使其有足夠的停留時間。爐膛容積熱負荷實際上也就反映了燃料在爐內(nèi)的停留時間，它的數(shù)值越大，表示停留時間越短。
對于氣體燃料的燃燒，沒有固體、液體燃料那種揮發(fā)氣化和固體炭粒炭黑的燃盡過程，因此氣體燃料需要的燃燒時間少，即其在爐膛內(nèi)的停留時間很短，需要的燃燒空間即爐膛容積比同容量的燃煤及燃油鍋爐小。
從滿足燃燒要求考慮，容積熱負荷與許多因素有關，如燃料種類、燃燒方式、燃燒器形式、爐內(nèi)空氣動力狀況、爐內(nèi)溫度場的分布等。
2)按傳熱的要求；爐膛內(nèi)要有足夠的受熱面，使爐膛出口處煙氣能保持合適的溫度。
爐膛四周有水冷壁，水冷壁布置越多，爐膛出口溫度越低，整個爐內(nèi)溫度水平也將降低。炭黑在低溫區(qū)域的燃燒速度很慢，如果爐膛出口煙氣溫度太低，出口部分的爐膛空間對燃燒的作用很小，在那里如果還有未燃盡的炭，就不能繼續(xù)燃燒，增加了機械未完全燃燒熱損失q4。
爐膛出口煙氣溫度高，必然導致整個爐膛內(nèi)的溫度水平提高，使單位輻射受熱面的吸熱量增大，而輻射受熱面吸熱量過大可能造成傳熱惡化。燃油鍋爐的爐膛出口煙氣溫度還受到高溫積灰、熔灰、腐蝕等條件限制。爐膛出口煙氣溫度的高低與鍋爐的著火、傳熱和燃燒是密切相關的，應控制在一個適當?shù)姆秶?/span>一般燃油鍋爐爐膛出口煙氣溫度不低于1000℃。
由于燃氣鍋爐煙氣中水蒸汽的含量高，其輻射能力強，所以總輻射強度比燃油鍋爐高。
燃氣鍋爐無論是水管型鍋爐還是火管型鍋爐，單位輻射受熱面的金屬耗量都比對流受熱面高。從傳熱效果上，只有當爐膛溫度相當高時。采用輻射受熱面才比對流受熱面有利。在燃氣鍋爐中，由于對流受熱面煙氣流速的提高和采取了其他強化傳熱的措施，使對流受熱面的傳熱系數(shù)大大提高，輻射受熱面在傳熱上的優(yōu)越性相對減少。因此。提高爐膛出口煙溫成為必然趨勢。一般燃氣鍋爐爐膛出口煙溫采用1300℃左右。
對于小型鍋爐，單位蒸發(fā)量的爐膛表面積較大，有足夠的面積布置水冷壁來降低爐膛出口溫度。爐膛容積決定于燃燒條件，如果采取措施強化燃燒，采用較高的爐膛容積熱負荷，那么爐膛容積可以做得很小，從而節(jié)約材料、減少占地面積。但對于大型鍋爐，單位蒸發(fā)量的爐膛表面積較小，有時布滿水冷壁，爐膛出口煙溫也還是比較高，所以為了保證爐膛內(nèi)能布置有足夠的受熱面，就要限制爐膛容積熱負荷。
燃油燃氣鍋爐的爐膛容積熱負荷變化比較大，燃油工業(yè)鍋爐的爐膛容積熱負荷一般為300~ l000kW/m3 。前些年國內(nèi)使用的小型燃氣鍋爐多數(shù)由燃煤鍋爐改裝，其爐膛容積熱負荷對不同形式的鍋爐相差很大。一般容量在1~4t/h的燃氣鍋爐，改裝后爐膛容積熱負荷為450~850kW/m3 。當采用無焰燃燒時，一般在1150~1750kW/m3 之間。國外設計的中小型燃氣鍋爐采用強化燃燒措施，當設計考慮油、氣兩用時，爐膛容積熱負荷取600~1150kW／m3 。對于只考慮燃氣的鍋爐則取1150~1800kW/m3 之間。
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