燃烧器喷口的数量和喷口间距是影响燃烧器效率的两个很重要的因素,合理调节燃烧器中喷口的数量和布局 , 会对整个燃气炉热效率的变化起到重要作用 。不论喷口数量多少,燃烧器喷口间距为 2ds 时, 火焰最长,高温区域范围最广 ;当各股气流之间的扰动成为影响火焰长度的主要因素时,37 个喷口的布局方案使得火焰长度最短,高温区域分布最集中;当喷口之间的间距成为影响燃气和空气混合速率的主导因素后 ,74 个喷口的布局方案使得火焰最短,高温区域最集中 。因此 ,要提高燃气炉的热效率,可以从改变燃烧器的结构入手,在燃气量一定的情况下,改变火焰长度,调整高温区域的分布范围 。
喷口数量相同,喷口间距改变
不论喷口数量如何变化, 火焰长度和温度分布情况与喷口间距的关系基本一致。当喷口间距为2ds 的时候,火焰长度达到最大值,燃烧区域中温度高于 1 500 K 的高温区域的分布范围最广;当喷口间距小于 2ds 的时候同,火焰的长度会随着喷口间距的增加而变长,高温区域的分布范围也会随着喷口间距的增加而扩大;当喷口间距大于 2ds 的时候,火焰的长度会随着喷口间距的增加而变短,高温区域分布范围也会相应缩小。
非预混燃烧中空气和燃气以不同的路径进入燃烧区域,边混合边燃烧,燃烧速率和火焰长度均取决于燃气和空气的混合速度 。喷口间距的变化会直接影响到它们的混合速率,且因为喷口间距的不同 , 影响燃气和空气混合速率的主导因素也不一样 。当燃气喷口的间距小于 2ds 的时候,各股燃气经喷口进入燃烧区域后 ,相近气流之间会相互扰动 ,各喷口间距越小,这种扰动越剧烈,使得燃气和空气的混合速率越快,燃烧速度越大,则火焰越短,高温区域越集中 。随着喷口间距的增大;各股燃气间的扰动不断减小,火焰增长;当燃气喷口的间距大于 2ds 后,各股燃气间的扰动几乎可以忽略,此时影响燃气和空气混合速率的主要因素是各股气流间的空间, 空间越大,燃气和空气接触混合的几率就越大,燃烧得越快,火焰越短,高温区域越小。
喷口数量不同,喷口间距比例相同
火焰的长度不仅受喷口间距的影响 , 喷口数量对其的作用也不可忽略 。当喷口间距小于等于 2ds 时,影响火焰长度的主要因素是各股气流之间的扰动,各股气流之间扰动最强烈的情形表现在喷口数量为 37 个时,此时相对于其它数量的喷口布局而言火焰长度最短,高温区域最集中 。当喷口间距大于 2ds 以后,影响燃气和空气之间混合速率的主要因素是喷口间距 , 喷口间距越大火焰就越短 。相对于不同的喷口半径而言,当喷口数量为 74 个时喷口间距与喷口半径的比值最大, 说明该工况下的喷口分布最为稀疏,所以与其它情况相比,此时的火焰长度最短,高温区域分布范围最小。 2100433B