信息详情
当前位置： 首页 > 沥青拌合站燃烧器两种雾化方式的比较
沥青拌合站燃烧器两种雾化方式的比较
为了液态燃料能在燃烧室中有效地燃烧，必须先将其破碎成微小的油滴，即通常所说的雾化。
油滴雾化直径越小，其燃尽时间就越短，燃烧热效率也就越高。试验表明：直径为1mm的煤油珠在空气中燃尽约需1s；直径为0.1mm的煤油珠约需0.01s；直径为0.05mm的煤油珠约需2.5μs。试验表明，若油珠直径缩小至原来的1/20，燃尽时间却可缩短至1/400。当较大的油滴燃烧时，在高温缺氧的条件下会发生裂解反应，产生微碳粒，使燃油的热量没有充分释放，并且燃烧时冒黑烟。液态燃料雾化的目的，是通过雾化形成直径非常小的颗粒，即形成尺寸非常均匀的液雾，以增加液态燃料与空气的接触面积，获得更好的燃烧效果。
1.压力雾化
传统的沥青拌合站燃烧器均采用压力雾化的方式，一般是将燃油加压到2.5～3.0MPa，通过油枪喷口机械雾化片的旋流，高速的油流与空气摩擦后使燃油破碎、雾化。这种雾化方式的油滴索太尔平均直径约为120μm(索太尔平均直径的含义为：假设一群油珠的大小都相同，且假设油珠的表面积和体积均与真实油珠的相等，但假设的油珠数目与真实油珠的数目不等，这群假设的油珠直径称为索太尔平均直径)。压力雾化需要克服燃油黏度的影响，黏度越大，使之破碎就越困难，故这种雾化方式的燃烧器比较适用于燃烧柴油等黏度较低的燃油。
目前国内很多沥青拌合站为降低成本，桥式起重机纷纷改用燃烧重油、渣油、煤焦油等油品。上述油品的缺点是杂质较多，对燃油泵的损伤较大，泵的故障率较高。泵磨损后排量下降，供油压力降低，直接影响到燃油的雾化效果，使燃油燃烧状况恶化，造成油耗高、冒黑烟，未燃烧的燃油还会糊在除尘布袋上。
本公司一台沥青拌合站曾因除尘布贷上糊的燃油过多，在开机点火时出现闪爆现象，结果引燃了除尘箱中的除尘布袋。
2.气泡雾化
气泡雾化是将压缩空气注入喷嘴上游流动的液体中，在气泡发生器中形成液体气泡流，它流经混合管后到达锥形收敛段(见附图)，此时气泡数量增加，气泡的平均直径会因气泡膨胀而增大；同时，由于气泡的加速以及受气、液两相流中的湍流脉动作用，某些气泡会破裂成更小的气泡，气泡从喷嘴喷出后，一般会爆破成雾滴。
将液体燃料雾化需要克服液体的两种阻力：一是油液黏性引起的阻力，另一种是表面张力。传统的压力雾化方式主要是克服液体燃料的黏性阻力雾化的，而在气泡雾化过程中，由于增加了压缩空气的能量，气泡的爆破主要是克服液体燃料的表面张力，这与压力雾化有质的区别。各种燃料油(包括柴油、重油、渣油、煤焦油等)的黏度与水相比较均较大，而表面张力与水作比较相差不大，所以气泡雾化的机理特别适合雾化重油、渣油等黏性较大的燃油，其雾化过程只需将斗式提升机燃油加热到流动状态并送到雾化喷嘴即可。
气泡雾化燃烧器有以下优点：
(1)雾化油滴的直径小，尺寸分布均匀(有资料显示，其油滴的索太尔平均直径小于40μm)；
(2)燃油的雾化效果基本不受燃油黏度的影响，故燃烧器能适用各种黏度的燃油；
(3)燃油能完全燃烧，不冒黑烟，达到环保标准，同时节约燃油；
(4)喷油孔数目较多、直径较大，从根本上解决了喷嘴堵塞、结焦的问题；
(5)燃油的雾化效果不受流量大小的影响，火焰调节范围比较大，可做到1∶10，这样就能准确地控制燃烧温度；
(6)对泵的供油压力要求降低(仅为1MPa左右)，极大地提高了泵的使用寿命。
3.气泡雾化燃烧器的应用实例
一台进口的3000型沥青拌合站，原燃烧器采用压力雾化方式，因燃料油中的杂质较多，使用过程中燃油泵的故障率很高。原选用的三螺杆燃油泵，每台国产价格8000元，因燃油泵磨损后会直接影响燃烧质量，故只能更换新泵，使得每年的使用维修费用很高，改用气泡雾化燃烧器后，表现出以下优点：
(1)因燃油泵的使用压力降低(仅为1MPa左右)，泵的使用寿命大大延长，而且由三螺杆泵改为齿轮泵后，约每台1000元的齿轮泵就能生产3万吨左右的沥青混凝土。燃烧器的故障率也大大降低，不仅能保证生产顺利进行，还可降低维修费用。
(2)由于雾化质量的提高，保证燃油能充分燃烧，使沥青拌合站不冒黑烟了，且达到了环保部门的排放标准；糊在除尘布袋上的油污大大减少，延长了除尘布袋的使用寿命；生产沥青混凝土的油耗降低了，改造前每生产1t沥青混凝土平均需要约7kg的燃油，改造后在同样的生产条件下生产1t沥青混凝土仅需要约5.5kg的燃油；沥青拌合站的产量提高了，改造前产量大约为190t/h，改造后接近240t/h。
油滴雾化直径越小，其燃尽时间就越短，燃烧热效率也就越高。试验表明：直径为1mm的煤油珠在空气中燃尽约需1s；直径为0.1mm的煤油珠约需0.01s；直径为0.05mm的煤油珠约需2.5μs。试验表明，若油珠直径缩小至原来的1/20，燃尽时间却可缩短至1/400。当较大的油滴燃烧时，在高温缺氧的条件下会发生裂解反应，产生微碳粒，使燃油的热量没有充分释放，并且燃烧时冒黑烟。液态燃料雾化的目的，是通过雾化形成直径非常小的颗粒，即形成尺寸非常均匀的液雾，以增加液态燃料与空气的接触面积，获得更好的燃烧效果。
1.压力雾化
传统的沥青拌合站燃烧器均采用压力雾化的方式，一般是将燃油加压到2.5～3.0MPa，通过油枪喷口机械雾化片的旋流，高速的油流与空气摩擦后使燃油破碎、雾化。这种雾化方式的油滴索太尔平均直径约为120μm(索太尔平均直径的含义为：假设一群油珠的大小都相同，且假设油珠的表面积和体积均与真实油珠的相等，但假设的油珠数目与真实油珠的数目不等，这群假设的油珠直径称为索太尔平均直径)。压力雾化需要克服燃油黏度的影响，黏度越大，使之破碎就越困难，故这种雾化方式的燃烧器比较适用于燃烧柴油等黏度较低的燃油。
目前国内很多沥青拌合站为降低成本，桥式起重机纷纷改用燃烧重油、渣油、煤焦油等油品。上述油品的缺点是杂质较多，对燃油泵的损伤较大，泵的故障率较高。泵磨损后排量下降，供油压力降低，直接影响到燃油的雾化效果，使燃油燃烧状况恶化，造成油耗高、冒黑烟，未燃烧的燃油还会糊在除尘布袋上。
本公司一台沥青拌合站曾因除尘布贷上糊的燃油过多，在开机点火时出现闪爆现象，结果引燃了除尘箱中的除尘布袋。
2.气泡雾化
气泡雾化是将压缩空气注入喷嘴上游流动的液体中，在气泡发生器中形成液体气泡流，它流经混合管后到达锥形收敛段(见附图)，此时气泡数量增加，气泡的平均直径会因气泡膨胀而增大；同时，由于气泡的加速以及受气、液两相流中的湍流脉动作用，某些气泡会破裂成更小的气泡，气泡从喷嘴喷出后，一般会爆破成雾滴。
将液体燃料雾化需要克服液体的两种阻力：一是油液黏性引起的阻力，另一种是表面张力。传统的压力雾化方式主要是克服液体燃料的黏性阻力雾化的，而在气泡雾化过程中，由于增加了压缩空气的能量，气泡的爆破主要是克服液体燃料的表面张力，这与压力雾化有质的区别。各种燃料油(包括柴油、重油、渣油、煤焦油等)的黏度与水相比较均较大，而表面张力与水作比较相差不大，所以气泡雾化的机理特别适合雾化重油、渣油等黏性较大的燃油，其雾化过程只需将斗式提升机燃油加热到流动状态并送到雾化喷嘴即可。
气泡雾化燃烧器有以下优点：
(1)雾化油滴的直径小，尺寸分布均匀(有资料显示，其油滴的索太尔平均直径小于40μm)；
(2)燃油的雾化效果基本不受燃油黏度的影响，故燃烧器能适用各种黏度的燃油；
(3)燃油能完全燃烧，不冒黑烟，达到环保标准，同时节约燃油；
(4)喷油孔数目较多、直径较大，从根本上解决了喷嘴堵塞、结焦的问题；
(5)燃油的雾化效果不受流量大小的影响，火焰调节范围比较大，可做到1∶10，这样就能准确地控制燃烧温度；
(6)对泵的供油压力要求降低(仅为1MPa左右)，极大地提高了泵的使用寿命。
3.气泡雾化燃烧器的应用实例
一台进口的3000型沥青拌合站，原燃烧器采用压力雾化方式，因燃料油中的杂质较多，使用过程中燃油泵的故障率很高。原选用的三螺杆燃油泵，每台国产价格8000元，因燃油泵磨损后会直接影响燃烧质量，故只能更换新泵，使得每年的使用维修费用很高，改用气泡雾化燃烧器后，表现出以下优点：
(1)因燃油泵的使用压力降低(仅为1MPa左右)，泵的使用寿命大大延长，而且由三螺杆泵改为齿轮泵后，约每台1000元的齿轮泵就能生产3万吨左右的沥青混凝土。燃烧器的故障率也大大降低，不仅能保证生产顺利进行，还可降低维修费用。
(2)由于雾化质量的提高，保证燃油能充分燃烧，使沥青拌合站不冒黑烟了，且达到了环保部门的排放标准；糊在除尘布袋上的油污大大减少，延长了除尘布袋的使用寿命；生产沥青混凝土的油耗降低了，改造前每生产1t沥青混凝土平均需要约7kg的燃油，改造后在同样的生产条件下生产1t沥青混凝土仅需要约5.5kg的燃油；沥青拌合站的产量提高了，改造前产量大约为190t/h，改造后接近240t/h。