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| 燃油燃气燃烧器技术讲座 |
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燃油燃气燃烧器
一、燃油燃气燃烧器概述
燃烧器总类较多：主要有煤粉燃烧器、燃油燃烧器、燃气燃烧器、水煤浆燃烧器等等，我们今天主要来了解工业燃油燃气燃烧器。先看以下照片：
（一）进口燃烧器：
1、德国威索（WEISHAUPT）燃烧器
2、德国E科（欧科）（ELCO）燃烧器
3、德国扎克（SAACKE）燃烧器
4、意大利利雅路（RIELLO）燃烧器
5、意大利百得（BALTUR）燃烧器
6、芬兰奥林（OILON）燃烧器
7、英国力威（NU-WAY）燃烧器
8、英国敦威（DUNPHY）燃烧器
（二）国产燃烧器
1、上海凌云瑞升燃烧器
2、无锡赛威特燃烧器
3、湖南颜氏燃烧器
4、温岭科能燃烧器
5、徐州燃烧控制研究院
目前，我国燃油燃气锅炉用的燃烧器基本上都是进口产品，来自不同国家，其中以德国的威索（WEISHAUPT）、欧科（ELCO）、扎克（SAACKE）、意大利的百得（BALTUR）、利雅路（RIELLO），以及英国的力威（NU-WAY）和敦威（DUNPHY）、芬兰奥林（OILON）等居多。尽管燃烧器的品牌很多，但其组成基本相同，因为它们都遵守统一的欧洲标准，如果有差异，也仅是一些器件和组装方式的不同。
燃烧器一般使用燃料可分为三种、
1、燃气燃烧器、
2、燃油燃烧器
3、油气两用燃烧器。
按调节方式来分，可分为：
1、单段火力：单段火力燃烧器是指燃烧器点火后，只有一级出力，出力大小不能调节；
2、两段火力调节：燃烧器有两级出力，点火后可以一级工作，当负荷大时，也可以使第二级投入运行，两级共同工作，这种燃烧器虽然出力大小可调整，但只能调节为两级，不是无级调节；
3、三段火力调节：调节为三级，也不是无级调节；
4、双段滑动式调节：类似比例调节，只能在大档位和小档位停留。
5、比例式调节：从最小出力直到最大出力，可连续调节，为无级调节。但最小负荷是有要求的，燃油燃烧器调节比为1：4，也就是最小负荷为25%；燃气燃烧器调节比可达到1：6。对于气体燃烧器而言，一般均是连续调节。
（三）燃烧器的技术要求
燃烧器是燃油、燃气锅炉的关键设备。其性能的好坏直接影响到锅炉热工性能、稳定运行和安全，因此对燃烧器技术上提出要求。
1、对燃油燃烧器的技术要求：
（1）燃烧效率高。对于燃油燃烧器，在一定的调节范围内，应能很好地雾化燃料油，油滴细而均匀，雾化角适当，油雾沿圆周分布也应均匀，以增大油雾与空气的接触面积。
（2）配风合理，保证燃料燃烧稳定、完全。从火炬根部供给燃烧所必需的空气，要使其与油雾迅速均匀混合，保证燃烧完全，烟气中生成的有害物质（CO、NOx等）要少，使气流形成一个适当的回流区，使燃料与空气处于较高的温度场中，以保证着火迅速，燃烧稳定。
（3）燃烧所产生的火焰与炉膛结构形状相适应，火焰充满度好，火焰温度与黑度都应符合锅炉的要求，不应使火焰冲刷炉墙、炉底和延伸对流受热面。
（4）调节幅度大，能适应调节锅炉负荷的需要，既在锅炉最低负荷至最高负荷时，燃烧器均能稳定工作，不产生回火和脱火。
（5）燃油雾化所需的能量少。
（6）调风装置的阻力小。
（7）点火、着火、调节等操作方便、安全可靠和运行噪声小。
（8）结构简单、紧凑、器件轻巧、运行可靠、便于调节和修理，并易于实现燃烧过程的自动控制。
2、对燃气燃烧器的技术要求：
（1）在额定燃气压力下，应能通过额定燃气量并将其充分燃烧，以满足锅炉所需要的额定热负荷。
（2）火焰形状与尺寸应能适应炉膛的结构形式，即火焰对炉膛有良好的充满度，火焰温度与黑度均应符合锅炉的要求。
（3）具有较大的调节比，即在锅炉最低负荷至最高负荷时，燃烧器均能稳定工作———不回火、不脱火。
（4）燃烧完全，尽量减少烟气中的有害物质（CO、NOx等）。
（5）点火、着火、调节等操作方便，安全可靠，噪声小。
（6）制造、安装、检修方便，结构紧凑，体型轻巧，耗金属少，造价低廉，轻又耐用。
（7）有利于实现燃烧自动化。
3、对燃烧器产品的性能指标要求
（1）燃烧热功率
燃烧器的实际燃烧热功率与燃烧器制造商所标明的燃烧热功率偏差不应大于5%，且只允许正偏差。
（2）背压
应有较好的背压适应范围。
（3）合适可调的火焰直径和长度比
（4）烟气成份和烟气黑度
在稳定工况下，对于燃油燃烧器CO含量应小于125mg/m3，NOX含量应小于300 mg/m3；对于燃气燃烧器CO含量应小于95mg/m3，NOX含量应小于200mg/m3；燃烧器烟气黑度应不大于林格曼I级。
（5）过量空气系数：过量空气系数不大于1.2。
（6）环境适应性：在-10℃∽50℃的环境温度下，燃烧器应能正常操作启动和运行。
（7）电压适应性：在额定电压85∽110%波动范围内，燃烧器应能正常操作启动和运行。
（8）燃烧调节比
燃烧器的燃烧调节比应符合表1的规定。
表1 燃烧调节比
额定输出功率P kW 燃烧调节比R P≤350 R≥1:1 350＜P≤3000 R≥2:1 3000＜P≤8000 R≥3:1 P＞8000 R≥4:1 （8）安全时间
燃烧器的安全时间应符合表2的规定。
表2 燃烧器安全时间
额定输出功率
P kW 安全时间s 燃油燃烧器 燃气燃烧器 点火时 熄火时 点火时 熄火时 P≤350 ≯2 ≯1 ≯2 ≯1 P＞350 ≯2 ≯1 ≯2 ≯1
（9）预吹扫
预吹扫通风量不应小于三倍的炉膛、烟道总容积，且预吹扫时间对于锅壳锅炉不应小于20s，对于水管锅炉不应小于60s。
（10）控制和监视
启动燃烧器时，超过安全时间而无火焰信号或在运行过程中火焰熄灭后超过安全时间时，应锁定燃烧器并发出声光警报。
（11）燃烧器噪音和振动
燃烧器噪音不应大于85dB(A)。
燃烧器振动速度不应大于6.3mm/s。
（四）燃烧器性能不好的危害
燃油、燃气锅炉燃烧工况的好坏，主要取决于燃烧器对燃油的雾化质量和对油气或燃气的合理配风，燃烧器雾化不好或配风不合理均会带来以下危害：
1、燃烧不完全，污染锅炉尾部受热面，排烟温度上升，甚至造成二次燃烧。
2、燃油或燃气不完全燃烧，热损失大，浪费能量和燃料，造成环境污染。
3、燃油雾化器或炉膛结焦。
4、熄火、打火炮甚至炉膛、烟道爆炸。
二、燃烧器燃烧器设备一种自动化程度较高的机电一体化设备，
2、重油系统
3、燃气（阀组）系统
4、燃烧器结构与组成
下面通过对一种油气两用燃烧器介绍，就可了解目前使用的全自动燃烧器的结构和构成，下图为一台油气两用燃烧器结构示意图，油气两用燃烧器是指燃烧器既可使用气体作为燃料，也可用燃油作为燃料，在燃料，转换时很方便，只要旋动燃料选择钮即可，但不能两种燃料同时使用，只能选择一种来工作。从图上看，标出的多个部件似乎互不相关。
从以上系统和燃烧器结构所实现的功能可分为五大系统：燃料系统、送风系统、点火系统、监测系统、电控系统。、燃料系统燃料系统的功能在于保证燃烧器燃烧所需的燃料。燃油燃烧器的燃料系统主要有：油管及接头、油泵、电磁阀、喷嘴、重油预热器。燃气燃烧器主要有过滤器、调压器、电磁阀组、点火电磁阀组。油管及接头：用于传输燃油。油泵：压力的机构，输出油压一般在10bar以上，以满足雾化和喷油量的要求，分为单管输出和双管输出两种。有些燃烧器油泵与风机马达同轴连接，有些有单独的油泵电机驱动。电磁阀：用于控制油路的通断，多为二通阀和三通阀。喷嘴：主要作用是雾化油滴。油嘴的主要参数有喷射角（30°、45°、60°、80°）、喷射方式（实心、空心、半空心）和喷油量。同等压力下，较小喷油量的喷嘴，雾化效果较好。常用的油嘴重油预热器：重油燃烧器的特有设备，用于加热重油至一定温度，减小粘度，以增加重油雾化效果，其温度控制装置与燃烧器控制电路联锁。过滤器：其作用是防止杂质进入电磁阀组和燃烧器内。调压器：主要作用是降压稳压，一般用于高压供气系统中，其入口压力不能低于100mbar。电磁阀组：一般由安全电磁阀和主电磁阀组成，有分体式和一体式，一体式电磁阀组内一般还组合有稳压阀和过滤网。安全电磁阀一般为快开快闭式。主电磁阀一般为二级式，并有快开快闭式和慢开快闭式之分。电磁阀泄漏检测器：其作用是检测电磁阀组的关闭是否严密。一般用在功率大于1400kw的燃烧器上。点火电磁阀组：一般有手动球阀、稳压器、电磁阀组成。主要用于功率较大的燃烧器。 、送风系统送风系统的功能在于向燃烧室里送入一定风速和风量的空气，其主要部件有：壳体、风机马达、风机叶轮、风枪火管、风门控制器、风门档板、扩散盘。壳体：是燃烧器各部件的安装支架和新鲜空气进风通道的主要组成部分。从外形来看可以分为箱式和枪式两种，箱式燃烧器多数有一个注塑材料的外罩，且功率一般较小，大功率燃烧器多数采用分体式壳体，一般为枪式壳体的组成材料一般为高强度轻质合金铸件。风机马达：主要为风机叶轮和高压油泵的运转提供动力，也有一些燃烧器采用单独电机提供油泵动力。某些小功率燃烧器采用单相电机，功率相对较小，大部分燃烧器采用三相电机，电机只有按照确定的方向旋转才能使燃烧器正常工作。风机叶轮：通过高速旋转产生足够的风压以克服炉膛阻力和烟囱阻力，并向燃烧室吹入足够的空气以满足燃烧的需要。它由装有一定倾斜角度的叶片的圆柱状轮子组成，其组成材料一般为高强度轻质合金钢，也有注塑成形的产品，所有合格的风机叶轮均具有良好的动平衡性能。风枪火管：起到引导气流和稳定风压的作用，也是进风通道的组成部分，一般有一个外套式法兰与炉口联接。其组成材料一般为高强度和耐高温的合金钢。风门控制器：是一种驱动装置，通过机械连杆控制风门档板的转动。一般有液压驱动控制器和伺服马达驱动控制器两种，前者工作稳定，不易产生故障，后者控制精确，风量变化平滑。风门档板：主要作用是调节进风通道的大小以控制进风量的大小。其组成材料有注塑和合金两种，注塑档板一般为单片形式，合金档板有单片、双片、三片等多种组合形式。扩散盘：其特殊的结构能够产生旋转气流，有助于空气与燃料的充分混合，同时还有调节二次风量的作用。、点火系统点火系统的功能在于点燃空气与燃料的混合物，其主要部件有：点火变压器、点火电极、电火高压电缆。点火变压器：是一种产生高压输出的转换元件，其输出电压一般为：2×5KV、2×6KV、2×7KV，输出电流一般为15~30mA。点火电极：将高压电能通过电弧放电的形式转换成光能和热能，以引燃燃料。一般有单体式和分体式两种。电火高压电缆：其作用是传送电能。
、监测系统监测系统的功能在于保证燃烧器安全的运行，其主要部件有火焰监测器、压力监测器、监测温度器等。火焰监测器：其主要作用是监视火焰的形成状况，并产生信号报告程控器。火焰检测器主要有三种：光敏电阻、紫外线UV电眼和电离电极。压力监测器：一般用于气体燃烧器，主要有燃气高压、低压监测，以及风压监测，若燃烧器用于蒸汽锅炉，还有蒸汽压力监测。温度监测器：燃油（重油）温度的监测与控制5、电控系统电控系统是以上各系统的指挥中心和联络中心，主要控制元件为程控器，针对不同的燃烧器配有不同的程控器，常见的程控器有：LFL系列、LAL系列、LOA系列、LGB系列，其主要区别为各个程序步骤的时间不同。燃烧器工作过程介绍以比例式燃气燃烧器为例，其工作过程有四个阶段：准备阶段、预吹扫阶段、点火阶段和正常燃烧阶段。准备阶段程控器得电后，开始内部程序自检，同时，伺服马达驱动风门到关闭状态，程序自检完毕后，处于待机状态，当恒温器、过高过低燃气压力开关、蒸汽锅炉蒸汽压力开关等限制开关允许时，程控器开始启动，进入预吹扫阶段。如果电磁阀组带有泄漏检测系统，该系统在上述限制开关允许时先进行阀门泄漏检测，检测通过后，才进入预吹扫阶段。预吹扫阶段伺服马达驱动风门到大火开度状态，同时风机马达启动，以吹入空气进行预吹扫，根据程控器的不同，约吹扫20~40秒后，伺服马达驱动风门到点火开度状态，准备点火。整个预吹扫阶段，空气压力开关测量空气压力，只有空气压力保持在一个足够高的水平上，预吹扫过程才能持续进行。点火阶段：伺服马达驱动风门到点火开度状态后，点火变压器切入，并输出高电压给点火电极，以产生点火电火花，约3秒后，程控器送电给电磁阀，阀打开后，燃气到达燃烧头，与风机提供的空气混合，然后被点燃。在阀打开后2秒内，电应检测到火焰的存在，只有这样，程控器才继续后面的程序，否则，程控器锁定并断开电磁阀停止供气，同时报警。正常燃烧阶段点火正常并稳定燃烧几秒后，伺服马达驱动风门大火开度状态，并根据来调节燃气阀后的燃气压力以调节燃气量，达到稳定、高效燃烧的目的。此后，燃烧器根据各个限制开关的要求自动实现大小火转换和停机。此外，整个燃烧过程中，电和空气压力开关对燃烧器实行监控。
（1）雾化原理及方法
把燃料油通过喷嘴破碎为细小颗粒的过程，称为油的雾化。根据雾化理论的研究，雾化过程大致是按以下几个阶段进行的：
1）液体由喷嘴流出时形成薄幕或流股。
2）由于流体的初始湍流状态和空气对液体流股的作用，使液体表面发生弯曲波动。
3）在空气压力的作用下，产生了流体薄膜。
4）靠表面张力的作用，薄膜分裂成颗粒。
5）颗粒的继续碎裂。
6）颗粒（互相碰撞时）的聚合。
油的雾化都是要消耗能量的，按其能量来源，油的雾化可分为蒸汽或空气介质式雾化和机械式雾化两大类。蒸汽或空气介质式雾化是利用高速蒸汽（或空气）的运动，将燃油雾化成细粒，这类方法还可根据雾化介质压力不同分为：①高压雾化，雾化剂压力在100kPa以上。②中压雾化，雾化剂压力在10~100kPa。③低压雾化，雾化剂压力在3~10kPa。主要靠液体本身的压力能把液体以高速喷入相对静止的空气中，或以旋转方式使油流加强搅动，使油雾化，这种方法称为机械式（或油压式）雾化。
（2）雾化质量
一般常用下列特性参数表征喷嘴的雾化质量，即雾化气流（或称雾化锥）中液滴群的雾化细度、雾化气流的扩张角度（雾化角）、雾化气流的流量密度分布、射程及流量等。现分别叙述如下。
1）雾化锥液滴细度雾化锥中液滴大小各不相同，液滴直径越小，则表面积越大， 蒸发、混合及燃烧速度也就越快。例如，1cm3球形液滴的表面积仅为4.83cm2，如将它分成107个相同直径的小液滴时，其表面积增加到1200cm2，表面积约增加250倍。采用离心式机械喷嘴雾化的油滴直径在5~500μm，而多数在150μm左右；蒸汽一机械雾化的油滴多数在100μm左右。雾化的滴径不仅要求平均滴径小，也要求滴径尽量均匀，当粒径分布不均匀，大小颗粒较分散时，较大的油滴仍对燃烧有影响。
2)雾化角喷嘴出口处的燃料油形成细油滴组成的雾化锥（图4-1），喷出的雾化气流不断卷吸炉内气体并形成扩展的气流边界。从雾化锥根部至出口不远的距离内雾化锥呈圆锥形，圆锥尾部由于动能的消失及中心压力的减低使扩展渐渐减小，故雾化锥并非正圆锥形。雾化锥的形状和扩展与喷嘴结构有关（图4-2），也对合理的配风有影响。度量雾化锥的扩张程度常用雾化角表示。因为雾化锥为非正圆锥，故只能用拍摄照片后作图求得雾化角的大小。雾化角有不同的表示方法（图4-3）有出口雾化角和条件雾化角之分。
图4-1 重油雾化锥示意图
1）出口雾化角在喷嘴出口处作雾化锥外边界的切线，切线的夹角即为出口雾化角α，可用α或2α角表示其大小。
2）条件雾化角以喷口中心为圆心，距离x为半径（一般x 取200mm）作弧，与边界线得两交点，连接喷口中心与两边界线交点的连接，这两条连线间的夹角称为条件雾化角，可用αx或2αx表示。显然αx<α，其差值可达20°以上。条件雾化角随着半径的取值不同而不同。比较雾化角时，应使条件相同。由于条件雾化角能反映油雾的运行方向，便于测量，故试验时常采用条件雾化角表示或比较不同工况的雾角。但是射程与火焰长度是两个不同的概念，二者并不等同。影响油粒平均直径的因素很多，如油温、雾化剂压力、流量、油压、喷油嘴结构等都对油雾化的粒径有影响。
图4-2 不同结构的油雾形状
图4-3雾化角定义
2、燃油雾化器（或称油喷嘴）的分类
燃油燃烧器按燃油雾化器（或称油喷嘴）的型式分类如下：
（1）简单压力式雾化喷嘴
简单压力式雾化喷嘴主要由雾化片、旋流片、分流片构成的切向槽式简单压力式雾化喷嘴，如图4-4所示。由油管送来的具有一定压力的燃油，先经过分流片上的几个进油孔汇合到环形均油槽中，再进入旋流片上的切向槽，获得很高的速度后，以切向流入旋流片中心的旋流室，燃油在旋流室中产生强烈的旋转，最后从雾化片上的喷口喷出，并在离心力作用下迅速被粉碎成许多细小的油粒，形成一个空心的圆锥形雾化炬。
简单压力式雾化喷嘴的进油压力一般为2~5Mpa，运行过程中的喷油量通过改变进油压力来调节。但进油压力降低会使雾化质量变差，因此负荷调节范围受到限制。这种喷嘴的最大负荷调节比为1：2。
图4-4 切向槽式简单压力式雾化喷嘴
1-雾化片；2-旋流片；3-分流片
（2）回油式压力雾化喷嘴
回油式压力雾化喷嘴其结构原理与简单压力式雾化喷嘴基本相同，其不同点在于其旋流室前后各有一个通道，一个通向喷孔，将燃油喷向炉膛，另一个通过回油管，让燃油流回储油罐。如图4-5所示。回油式压力雾化喷嘴可以理解为是由2个简单压力雾化喷嘴对叠而成，在油喷嘴工作时，进入油喷嘴的油被分成喷油和回油两部分。理论和试验表明，当进油压力保持不变时，总的进油量变化不大，因此只要改变回油量，喷油量自行改变。回油式压力雾化喷嘴也正是利用这个特性来调节负荷的。显然，当回油量增大时，喷油量相应减少，反之亦然。同时，因这时进油量基本上稳定不变，油在旋流室中的旋转强度也就能保持，雾化质量就始终能得到保证。这种喷嘴的负荷调节比可达1：4。
图4-5 回油式压力雾化喷嘴
1-螺母；2-雾化片；3-旋流片；4-分油嘴；5-喷油座；6-进油管；7-回油管
（3）转杯式喷嘴
转杯式喷嘴结构如图4-6所示。它的旋转部分是由高速的转杯和通油的空心轴组成。轴上还有一次风机叶轮，后者在高速旋转下能产生较高压力的一次风，风压2.5~7.5kPa。转杯是一个耐热空心圆锥体，燃油从油管引至转杯的根部，随着转杯的旋转运动沿杯壁向外流到杯的边缘，在离心力的作用下飞出，高速的一次风，风速达40~100m/s，帮助把油雾化得更细。一次风通过导流片后作旋转运动，旋转方向与燃油的旋转方向相反而得到更佳的雾化效果。
图3.10-6 转杯式喷嘴结构
1-空心轴；2-转杯；3-一次风导流片；
4-一次风机叶轮；5-电动机；6-传动带轮；7-轴承；8-一次风；9-二次风
转杯式喷嘴由于不存在喷孔堵塞和磨损问题，因而对油的杂质不敏感，油的粘度可允许高一些。这种喷嘴在低负荷下不降低雾化质量，甚至会因油膜减薄而改善油滴的雾化细度，因此调节比最高可达1：8。转杯式喷嘴雾化油粒较粗，但油粒大小和分布比较均匀，雾化角较大，火焰短宽，进油压力低，易于控制；其最大缺点是由于具有一套高速旋转机构，结构复杂，对材料、制造和运行的要求较高。
（4）高压介质雾化喷嘴
高压介质雾化喷嘴利用高速喷射的介质（0.3~1.2Mpa蒸汽或0.3~0.7Mpa的空气）冲击油流，并将其吹散而使之雾化。这种喷嘴结构简单，运行可靠，雾化质量好而且稳定，火焰细长（2.5~7m），调节比很大，可达1：5，对油种的适应性好；但耗气量大，有噪声。
该型喷嘴可分为内混式和外混式两种。内混式蒸汽雾化喷嘴如图4-7所示。外混式蒸汽雾化喷嘴如图4-8所示。
图3.10-7 内混式蒸汽雾化喷嘴
1-密封垫圈；2-压盖螺母；3-油喷嘴；4-内管；5-外管
图3.10-8 外混式蒸汽雾化喷嘴
1-定位爪；2-定位螺钉；3-油管；4-蒸汽套管
（5）低压空气雾化喷嘴
低压空气雾化喷嘴如图4-9所示。燃油在较低压力下从喷嘴中喷出，利用速度较高的空气从油的四周喷入，将油雾化。所需风压约为2.5~7.0kPa。这种喷嘴的出力较小，一般用于喷油量在100kg以下。它的雾化质量较好，能使空气部分或全部参加雾化，火焰较短，油量调节比大，在1：5以上，对油质要求不高，从轻油到重油都可燃烧，能量消耗低，系统简单，适合于小型锅炉。
图3.10-9 低压空气雾化喷嘴
常用燃油雾化器的特性及选用见下表
种类 特 性 选择和用途 压力雾化器 油粒粒径为20~250μm,粗细不均匀，低负荷时油粒变粗。雾化角70~120o,可用于各种油品粘度（11~27mm2/s），火炬形状随负荷变化，火焰短粗。调节比：简单压力式1：2，回油压力式1：4。出力100~3500kg/h，所需需进口油压2~5Mpa，需用高压油泵。雾化片制造维修要求高，易堵塞，运行噪声较小。 用于小型或前墙以及两侧墙布置的大型锅炉，可用于正压或微正压锅炉 转杯雾化器 油粒粒径100~200μm，粗细均匀，低负荷时油滴变细。雾化角50~80o。可用于各种油品粘度（11~42mm2/s），火炬形状不随负荷变化，易于控制，调节比为1：6~1：8。出力1~5000kg/h，进口油压不用油泵或用低压油泵。旋转部件制造要求高，无堵塞，运行噪声较小，转速3000~5000r/min。 用于小型或四角布置的大型锅炉，可用于正压或微正压锅炉 蒸汽雾化器 油粒粒径小于100μm，细而均匀，低负荷时油粒变化不大。雾化角15~45o。可用于各种油品粘度（56~72mm2/s），火炬形状容易控制，火焰狭长，调节比1:5，出力1000kg/h以下。进口油压不用油泵或用低压油泵。结构简单，无堵塞，运行噪声大，蒸汽压力0.3~1.2Mpa，雾化剂耗量（汽/油）0.3~0.6kg/kg。 用于小型或四角布置的大型锅炉，可用于正压或微正压锅炉 低压空气雾化器 油粒粒径小于100μm，细而均匀，低负荷时油粒变化不大。雾化角20~45o。不宜用于残渣油粘度（35mm2/s），火炬形状易于控制，火焰较短，调节比1：5。出力1000kg/h以下，进口油压不用油泵或用低压油泵，结构简单，无堵塞，运行有噪声。雾化高压空气压力0.3~0.7Mpa，低压空气压力2.5~7.0kPa理论空气量为75%~100%。 只用于小型锅炉，不宜用于正压或微正压锅炉 注：目前大多数燃油锅炉采用机械雾化器，还有低压空气雾化器，少数用蒸汽雾化器和转杯雾化器。
（二）燃气喷嘴
气体燃料作为一种优质的锅炉燃料，它具有燃烧方法简单，易于实现自动化、智能化控制，点火与停炉操作简单，过量空气系数可以接近1.0，无灰渣和低污染物排放，燃烧热强度大等优点
燃气易于完全燃烧，不存在雾化问题，因此其喷嘴较为简单。
按燃烧方式：1）扩散式 燃烧所需空气不预先与燃气混合，一次空气系数α1=0
2）大气式 燃烧所需的部分空气预先与燃气混合，α1=0.4~0.7
3）完全预混式 燃烧所需的全部空气预先与燃气混合，α1=1.05~1.10
1、扩散式燃烧是应用最为普遍，主要有：
（1）自然引风式扩散燃烧器
图3.10-10自然引风式扩散燃烧器示意图
a）圆环形燃烧器；b）排管式扩散燃烧器
（1）鼓风式扩散燃烧器
鼓风式扩散燃烧器使用最为普遍，目前燃烧器基本上均为鼓风式扩散燃烧，有单喷嘴，多管式、单管多孔式。
2、大气式燃烧器
大气式煤气燃烧器示意图
1—调风板； 2一次空气口； 3—引射器喉部； 4—喷嘴； 5—火孔
3、完全预混式燃烧器
工业实际中，常常要求很高的燃气燃烧热强度，并且要在热损失最小的条件下将燃气的化学能转化为热能，以获得较高的燃烧温度。因此要求燃烧过程的不完全燃烧热损失及过量空气系数均应最小。一般来说，扩散式燃烧和部分预混式燃烧不能满足这一要求，而需要采用其它燃烧方式，这就是所谓的完全预混式燃烧。
完全预混式燃烧时，燃气和空气的混合物在燃烧区内瞬间燃烧完毕，火焰很短，甚至看不见，因而全预混式燃烧也称为无焰燃烧。较普遍用于低热值燃气场合。
（三）调风装置
调风装置是油燃烧器的一个组成部分。它能正确控制风和油的比例，保证燃烧所需空气均匀与燃料油混合，而且有利构成空气的动力场，使得着火迅速，火焰稳定，燃烧完全。调风装置由稳焰器、风门、风门伺服马达、风机马达组成。
稳焰器——使高速可燃气流的火焰稳定，一般在油嘴前面有稳定火焰的装置。它的作用是产生相当稳定的旋涡，形成低速高温烟气回流区，以利于着火，从而达到稳定燃烧的目的。
风门伺服马达——为了锅炉能实现自动控制，根据电器控制要求自动开大风门或关小风门的一个执行机构，从而达到自动控制燃烧器的进风量。
（四）火焰检测器
火焰检测器俗称电眼----它的作用是向控制装置发出火焰存在或火焰熄灭或中断信号的一种装置，是锅炉启炉和熄火保护作用的。电眼的目的是随时检测炉膛内燃烧情况（包括点火），当点火失败或燃烧中途熄灭时，鼓风机后吹扫后，相关控制电器等设备停止运行。根据其检测原理可分为：
1、UV（QRA）系列为紫外线系列
配LFL燃烧程序控制器，检测燃油及燃气燃烧火焰信号（用打火机照电眼时程控器边应能听到咔哒声并亮红灯，说明电眼回路接线无误）。该电眼信号线最好用屏蔽线，且屏蔽层要接地，该型火焰检测元件仅接受190到270nM（纳米）波长的亚红外光信号。例如：炉膛中烧红的耐火砖；日光和人造光线（如荧光灯光）对其不起作用；有正负极性。
2、QRB系列为光敏电阻系列，
配LAL系列燃烧程序控制器，来检测燃轻油火焰信号。又可分为：QRB1的三个类型（按连接方式） ：大法兰、小法兰、弹簧卡；QRB3等。如果型号后加标S，则表明为该系列中的高灵敏型。无极性，接在程控器的22，23端之间。
3、RAR系列为光电管系列，
配LAL系列燃烧程序控制器，燃轻油或重油信号检测，有正负极性（22接负，24接正）。
4、离子棒系列
主要用于小型燃气燃烧器上。
（五）程控器
程序控制器的复位按钮、显示窗和故障指示灯（无故障时不亮）做成一体。透过显示窗，其后面的旋转指示盘动态显示燃烧器在整个燃烧过程中所处的状态。当燃烧器发生故障时，程序控制器故障指示灯亮并报警，旋转指示盘停止在代表所发生的故障的位置，同时系统将立即切断燃料供应。此时需人工排除故障，然后按复位按扭，等旋转指示盘按程序方向转回至a位置且故障指示灯灭后，再在触摸屏上按启动按钮才可启动。
当有燃烧器故障发生时，除程序控制器故障指示灯亮外，触摸屏同时也显示故障信息，可通过弹出式帮助画面对故障进行处理，如有未尽事宜，可进一步查阅随机供给的燃烧器使用说明书。
注：故障不排除，则程序控制器不能复位，程序控制器不复位，则锅炉启动不起来。所以当有未知故障发生锅炉不能启动时，应打开电控柜检查程序控制器的故障指示灯是否闪亮，不应强行多次点火。复位按钮按下时间不可超过10秒，同时应注意，燃重油锅炉的程序控制器无论发生故障与否，不需要人工去操作。
程序控制器旋转指示盘所指示的位置表示了程序的运行位置及故障状态，各位置含义如下：
a 程序启动位置、正常停止位置，在排除故障后也回到该
程序启动位置。
a-b 燃烧器程序启动阶段的过程。
b-b’ 启动后到自动关闭前程序自由运行区。包括若干时间变
化，如负荷调节等。
b’ 程序的运行位置。
b(b’)-a 在正常停止后重复吹扫程序。
燃烧控制器LFL1…接线原理及操作流程图：
(七)燃油调节阀
1、供油压力调节阀(油泵上)
供油压力调节阀用于调节油泵的出油压力，以确保燃油良好雾化。上图为ELCO燃烧器上的供油压力调节阀。供油压力调节阀油缸中的活塞（1）在弹簧（2）的压力作用下紧顶在锥形阀（3）上，如锥形阀侧油压超过弹簧的压力，则活塞上移，油流入低压侧。
压力设定：先卸下端部螺塞（5），旋拧调节螺钉（4），直至达到所需的油泵出口压力，一般设定为25～30bar。顺时针转动为压紧弹簧，则作用在锥形阀上的力增大，即出口压力增大；反之减小。
2、回油压力调节阀(也即是负荷控制阀)
由于油泵在一定的出油压力下流量是不变的，如回油压力升高，表示回油量减小，宜表示油嘴喷出的油量增大；反之如回油压力降低，表示回油量增大，宜表示油嘴喷出的油量减小。回油压力调节阀就是用来控制油嘴喷出油量的，即用来控制燃烧器的输出功率的。
如下图为一种通常配用的回油压力调节阀。回油流入位于活塞（1）与锥形阀（3）之间的压力腔，活塞（1）同时又在弹簧（2）的压力作用下紧顶在锥形阀（3）上，当锥形阀侧回油压超过弹簧的压力时，则活塞下移，油流入低压侧。当压杆（5）对弹簧产生了较大的压缩时，回油为克服更大的阻力，使其压力升高；反之降低。压杆的行程是由比例调节器控制的，比例调节器上的偏心凸轮与回油压力调节阀压杆上的滚轴（6）相接触，同时比例调节器又联动控制风门的开度，使进风与喷油相匹配。
弹簧就是在最大与最小压缩量之间不断变化来完成燃烧的比例调节的，但对一确定燃烧器，压杆在某一行程即在某一回油压力时的喷油量应通过查“油嘴输出特性曲线”或实测来确定。进风量与喷油量燃烧匹配情况得通过比例调节器上的风门调节机构来调整（方法见后）。
调整方法：先卸下端部螺帽，用螺丝刀旋拧调节螺钉（4）进行微调，（同时也可调整比例调节器上的凸轮，一般不推荐），直至达到所需的回油压力，一般设定最小风门开度时的回油压力为6bar左右。顺时针转动为增大回油压力；反之减小。
（八）SQM伺服电机及调整机构
SQM伺服电机用于比例调节式的燃油、燃气或油/气两用燃烧器。伺服用双线控制，配同步马达，双向转动。马达转子经减速齿轮、联轴器带动执行机构实现燃料与空气量的调节。
风门的开度通过拨动执行轴（1）（与比例调节器一体）上的红色风门调整带（2）来设定，设定时应参照风门设定值标尺（3），风门调整带上的小指针指示设定的具体位置。
执行轴端部的执行轴转动标尺（4）则显示伺服电机执行轴的转动角度。
搬倒手动离合杆（5）可使伺服电机驱动机构与执行轴分离，这样就可手动设定执行轴于任意转角位置。当手动离合杆处于竖直位置时，电机驱动机构与执行轴连通，自动运行时应在此位置。
（1）执行轴
（2）风门调整带
（3）风门设定值标尺
（4）执行轴转动标尺
（5）手动离合杆
（6）接线端子
（7）SQM伺服电机
各风门调整带功能：（具体设定值应祥见各自调试报告）
（九）燃气阀组
燃气阀组一般包含燃气球阀、燃气过滤器、调压器、电磁阀、燃气压力开关、燃气压力表、阀检漏系统、点火燃气阀组（气球阀、调压器、电磁阀）等。
1、燃气过滤器
燃气过滤器燃气阀门组中必备的元件之一，其功能是将燃气中的杂物、灰尘过滤下来，以保证后面燃气电液阀的关闭严密。燃气过滤器必须定期进行清理以防止堵塞。
清理方法：锅炉初次投运时，每一个星期拧下过滤器盖上的螺栓，打开盖子，取出过滤网，轻轻拍打；如特别脏，可用水清洗后晾干。过滤器内留存的杂物也要清理干净，然后装好拧紧。锅炉投运一段时间以后，可每月清理一次，清理周期可根据燃气质量好坏适当增减。
放气口：平时不用，一般初次投运或检修后初次投运前，拧松螺栓用来放掉过滤器前管道中空气，闻到燃气味后拧紧。
2、燃气调压阀
燃气调压阀的作用是把较高的气源稳定在燃烧器需要的供气范围之内。是阀门组中最主要的元件之一，其主要功能是将气源来的较高压力的燃气调低到所需的压力，调压阀后的压力不随进气压力的变化而变化。
压力的调节是靠调压阀内弹簧的松紧来实现的。根据气源压力和要求出口压力的不同，调压阀内的弹簧可选用不同的规格，但对用户而言，根据燃气特性，调压阀里面的弹簧已确定。现列出使用各规格弹簧时调压阀后的出口压力范围，以供调整时参考：
规格 NO. 4 5 6 7 8 颜色 蓝(BLUE) 红(RED) 黄(YELLOW) 黑(BLACK) 粉红(PINK) 出口压力范围 mmH2O 100～300 250～550 300～700 600～1100 1000～1500
调整方法：拧下上面的螺帽，旋拧里面的螺栓进行调节。顺时针方向为压紧弹簧，出口压力升高，反之降低。
放气口：平时不用，一般初次投运或检修后初次投运前，拧松螺栓用来放掉调压阀前管道中空气，闻到燃气味后拧紧。
3、电磁阀
为主气阀与大火气阀的组合。双重电磁阀在整个阀组中起安全保障作用，由程控器控制，快开快关。
安装及接线时应根据阀体上的图纸进行，严禁接错。
4、DK2F捡漏系统
检漏原理：
通过检测被测管路（两只气阀阀座之间的管路）放气后的压力上升情况来判断进气侧气阀是否泄漏，通过检测被测管路（两只气阀阀座之间的管路）充气后的压力下降情况来判断燃烧器侧气阀是否泄漏。如果在放气检测阶段压力压力上升过大（使检漏压力开关动作）则认为是主气阀（进气阀）泄漏，如果在充气检测阶段压力下降过大（使检漏压力开关复位）则认为是二阶阀（大火阀）泄漏，此时，检漏控制器锁定在故障位置，面板上红色报警灯亮，如果检漏通过黄灯亮，控制链由原来的打开转为闭合，从而燃烧器得以启动。
检漏过程
检漏控制器得电后先让二阶阀（大火阀）打开2秒后关闭，排出被测管路中的残余气压，然后进入22秒的检测等待阶段（第一阶段），如果该阶段中燃气泄漏压力开关始终未动作，则检漏控制器再让主气阀（进气阀）打开3.5秒然后关闭，此时燃气检漏压力开关应该动作，再等待22秒（第二阶段），如果在该阶段中检漏压力开关没有复位，则检漏通过，黄灯亮，此后检漏控制器的15端就有220伏输出从而启动燃烧器的条件回路，燃烧器被启动进入前吹扫。
（2）W-DK3/01捡漏
检漏原理同DK2F，DK2F与W-DK3/01燃气检漏的不同处在于：
①、检漏时间：DK2F系列2，60S；WDK3-01，30S。
②、检漏过程：DK2F先检漏，检漏通过后再前吹扫，检漏进行时黄灯不亮，检漏通过后黄灯亮；
③、WDK3/01边检漏边前吹扫,检漏进行时黄灯亮，检漏通过后黄灯熄灭。
五、燃烧器调试和运行注意事项
（一）调试前需确认以下事项：
1、检查油/气系统设计安装是否正确，如储油罐和日用油箱的液位控制是否可靠；油箱溢流口是否已接至室外；油箱呼吸阀是否已安装并接至室外；燃气排空系统是否接至室外。；
2、检查燃烧器已牢固地装在锅炉上并接好线；并检查所接线路是否正确。
3、储油罐和日用油箱已装好油，燃气已通至现场，管道并已排尽空气。
4、排烟风门已经全部打开；
5、锅炉的水位在正常位置；
6、在测试水泵或油泵前必须先排尽空气。
7、确认电机的旋转方向已正确（可通过单部调试）；
8、锅炉、燃烧器和供油系统的控制和安全设备已预先设定好；
9、如果是重油燃烧器使用轻油作燃料，必须将所有的加热装置切断。
10、检查水汽管路上各种压力控制器及燃重油管路上燃油压力控制器、燃油温度控制器等的设定值是否正常。
12、检查燃气压力是否符合要求；检查整个供气管路，确认无泄露后才可启动锅炉。
13、燃料管道宜采用无缝钢管，管路连接应可靠密封及可靠固定，以防振动及确保没有燃料的渗漏。
14、油管道宜采用顺坡敷设，但接入燃烧器的重油管道不宜坡向燃烧器。柴油管道的坡度不应小于0.3%,重油管道的坡度不应小于0.4%。
15、燃料供应管路应有可靠的防火、防雷、防静电设施。
16、燃气调压间、燃气锅炉间和油泵间，应设置可燃气体浓度报警装置。
17、在重油供油系统的设备和管道上应装吹扫口。重油供油管道应保温及伴热。
18、燃气管道越短越好并尽量减少弯头，当供气管距离长时，一般选用大一号管径来减少压力损失。
19、运行前对燃烧器的程序控制器进行复位。
（二）调试过程中注意事项
1、当燃烧器第一次点火时，调试人员应远离燃烧机和防爆门，千万不能趴在管火镜处观察火焰。
2、如燃烧器连续3次点不着火，应停下来检查原因，不应盲目一直点火。每次点火均应具有前后吹扫功能。
3、燃气燃烧器切记无捡漏或捡漏短接强行点火调试或运行。
4、如燃烧器点着后，应运行在小档位进行烘炉，烘炉结束后，才能转到大档位进行调整。
5、应分别进行安全设备的逐项测试。如水位低时，水泵应自动打水，水位过低时，应故障报警停炉；如燃烧器点着火后，检测火焰探测器性能，将火焰扫描器从其安装座中拆出，遮住火焰扫描器的光线进口，电磁阀必须在1秒钟内自动关闭，燃烧器应报警停炉。
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