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擴散式燃燒器：依靠燃氣從火孔逸出后的擴散作用，實現燃氣和空氣的混合并穩定燃燒的燃燒器。燃氣逸出火孔前不同空氣預先混合,一次空氣系數為0。擴散式燃燒器結構簡單、使用方便、火焰穩定。但其燃燒速度較慢、火焰較長,為達到完全燃燒需要較多的過剩空氣,因此燃燒溫度較低。擴散式燃燒器適用于溫度不高但要求溫度比較均勻的工業爐和民用燃具。小型擴散式燃燒器也常用作點火器。
大氣式燃燒器：預先混合部分空氣的燃燒器。一次空氣系數通常取0.4～0.7。燃氣以一定壓力自噴嘴噴出進入混合管（即引射器），借高速噴射形成的負壓將周圍一部分空氣吸入，在混合管中混合后從燃燒器頭部火孔逸出而燃燒。大氣式燃燒器燃燒比較完全，使用方便，但負荷較大時結構較龐大笨重。多孔大氣式燃燒器(圖1)廣泛用于民用燃具。
鼓風式燃燒器：由鼓風機供給燃燒所需全部空氣的燃燒器。一次空氣系數為 0。燃燒熱強度和火焰長度取決于燃氣和空氣的混合情況。為了強化燃燒，采取各種措施使燃氣和空氣混合均勻，因此鼓風式燃燒器又有套管式、旋流葉片式、蝸殼式和平流式等多種型式。與相同熱負荷的引射式燃燒器相比，鼓風式燃燒器結構較緊湊；當燃氣和空氣混合得較好時，火焰較短；熱負荷調節范圍較大；空氣具有一定壓力，提供了預熱空氣的可能性。但這種燃燒器需配有鼓風機，燃燒器本身也不能自動調節燃氣和空氣的混合比例。鼓風式燃燒器主要用于各種工業爐和大型鍋爐。
無焰燃燒器：燃氣和燃燒所需的全部空氣預先混合，燃燒過程火焰很短甚至完全看不見火焰的燃燒器。一般采用引射器吸入空氣，與燃氣充分預混，在高溫火道中瞬間完成燃燒。火道熱強度很高，燃燒溫度也較高。無焰燃燒器在工業加熱和烘干工藝中應用很廣泛。
混合氣體達到爆炸含量時，在密封容器內的爆炸壓力，按不同氣體可達到0.75~1.65Mpa。水管鍋爐的爐膛和煙氣通道的承壓能力一般只有幾百到幾千毫米水柱，火管鍋爐的爐膽承壓能力比較高，不至于在爐膛內氣體爆炸中損壞，但轉向煙室一般不考慮承受高壓。因此，混合氣體的爆炸會給鍋爐煙氣通道的圍護結構和受熱面結構造成很大的破壞。
國內外燃油燃氣鍋爐的爐膛和煙道內氣體爆炸事故屢有發生。輕則造成鍋爐燃爆熄火，重則使爐膛和煙道爆裂、引風機損壞、鍋爐房和煙囪受損，甚至造成人員傷亡事故。
分析和查明事故原因，都是因為在爐膛或煙道內有爆炸性混合氣體存在，并達到爆炸極限，被明火或鍋爐本身的高溫引燃而發生事故。
在所有事故中，以鍋爐點火過程中發生的事故多，約占燃油鍋爐爆炸事故的50%以上，約占燃氣鍋爐爆炸事故的70%以上。
鍋爐點火前，當因某種原因燃油燃氣漏入爐膛，如閥門不密封、誤操作、一次點火不成功等，而又未對爐膛煙道進行吹掃或吹掃時間不夠、風量不足時，則點火時會發生爆炸。
鍋爐運行中由于熄火引起爆炸的事故，燃油鍋爐比較多，因為燃油鍋爐熄火的可能性比較大。燃氣鍋爐的這類事故多發生在燃燒器前由于燃氣壓力或風壓波動太大引起脫火或回火的情況下。
對負壓運行的鍋爐，當鍋爐燃燒不良時，可燃氣體進入鍋爐后部煙道，與后部煙道漏入的空氣混合形成爆炸性氣體，在高溫作用下，可能引起二次燃燒或爆炸。
由上述可知，要防止爐膛或煙道爆炸，首先在爐內無明火情況下應防止燃料進入爐膛，其次是要保證良好燃燒。作為措施，在點火之前必須仔細吹掃爐膛和煙道，使其內可能積存的可燃性氣體及時排除。
從方面考慮，燃油燃氣鍋爐燃燒系統的自動化是必要的，包括點火預吹掃、點火程控、火焰檢測、熄火保護、燃燒自動調節等。而這一切正是比例調節燃燒系統的標準配置。
燃燒狀態監控：燃燒狀態必須予以動態監控，一旦火焰探測器感測到熄火號，必須在極短時間內反饋到燃燒機，燃燒機隨即進人保護狀態，同時切斷燃氣供給。火焰探測器要能正常感測火焰號，既不要敏感，也不要遲鈍。因為敏感，燃燒狀態如有波動易產生誤動作而遲鈍，反饋火焰號滯后，不利于運行。一般要求從熄火到火焰探測器發出熄火號的響應時間不超過0.2秒。
點不著火的保護：燃燒機點火時，通入燃氣，燃氣著火燃燒。點火動作要求發生在燃氣通入前，先形成點火溫度場，便于著火燃燒。如果點不著火，火焰探測器感測不到火焰號，燃燒機進入保護狀態。從點火到進入保護狀態的時間要適當，既不能過短也不能過長。若過短，來不及形成穩定火焰；過長，點不著火時造成大量燃氣時入爐膛。一般要求在通入燃氣2-3秒，燃燒機對火焰探測器感測的火焰號進行判斷，未著火則進入保護狀態，著火則維持燃燒。
熄火保護：燃燒機在燃燒過程中，若意外熄火，燃燒機進入保護狀態。由于爐膛是熾熱的．燃氣進入易發生爆燃，故須在極短時間內進入保護狀態，切斷燃氣供給。
從發生熄火到燃燒機進人保護狀態，該過程的響應時間要求不超過1秒。
燃氣壓力高低限保護：燃氣燃燒機穩定燃燒有一定范圍，只允許燃氣壓力在一定范圍內波動。限定燃氣高低壓的目的是確保火焰穩定性：不脫火、不熄火也不回火，同時限定燃燒機的輸出熱功率，保證設備經濟運行。當燃氣壓力超出此范圍，應鎖定燃燒機工作。燃燒機設計一般用氣體壓力開關感測壓力號，并輸出開關量號，用以控制燃燒機的相應工作。
空氣壓力不足保護：燃氣燃燒機設計熱強度大，其燃燒方式采用鼓風強制式。如果風機發生故障造成空氣中斷或空氣不足，立即切斷燃氣，否則會發生爐膛爆燃或向風機回火。因此在提高風機質量的同時，燃氣控制必須與空氣壓力連鎖，當空氣壓力不足時，應立即切斷燃氣供給。一般用氣體壓力開關感測空氣壓力號，并輸出開關量號，用以控制燃氣電磁閥的相應工作。
斷電保護：燃燒機在工作過程中突然斷電，必須立即切斷然氣供給，保護設備。燃氣控制電磁閥必須是常閉型的，一旦斷電，自動關閉切斷燃氣供給。電磁閥關閉響應時間≤5s。
新研制的高速氣體燃燒器,為了達到完全燃燒，使燃氣和空氣通過眾多的噴孔分別進入燃燒室，燃氣射流與空氣射流一一撞擊，均勻混合，合成射流矢量方向應與燃燒室主軸線平行，避免一射流穿透另一射流，造成混合不均。為了減少NOx的生成，采取分區燃燒，前區燃燒溫度低于后區燃燒溫度，在燃燒室出口燃燒溫度。前區是貧氧燃燒，后區增加供氧，在燃燒室出口達到過剩空氣系數α＝1。
如此設計，既能夠合理配風，保證完全燃燒，防止CO生成，又能夠維持較低的燃燒溫度，減少有害氣體NOx的生成。
燃燒室內充滿高溫的燃燒產物,其金屬室壁必須有足夠的冷卻，才能工作。效仿液體火箭發動機的再生冷卻，在高速氣體燃燒器的設計中，利用空氣在燃燒室外腔流動，吸收室壁傳導的熱量，保證室壁在的溫度范圍內工作。同時將空氣預熱能夠促進完全燃燒和提高理論燃燒溫度。
在燃燒室噴口局部高溫區，專門設計有空氣膜保護金屬壁。
由于采取了以上的設計，高速氣體燃燒器的使用壽命可達3年，而其他單位設計生產的高速氣體燃燒器的燃燒室由耐火材料作內襯，使用壽命為幾個月，甚至有的產品，其耐火材料內襯工作不足3個月就開裂。
在高速氣體燃燒器設計中，為了使燃燒產物具有足夠的動量，燃燒室應該有一定的壓力。根據用戶提供的燃氣物理化學參數和速度要求，進行燃燒計算確定燃燒產物的各個熱力參數后，燃燒室內燃燒產物的壓力可以求出，即pc=pa/[1-(k-1)w2/2kRT]k/(k-1)。
式中pc為燃燒室壓力；pa為環境壓力；k為燃燒產物絕熱指數；R為燃燒產物氣體常數；T為燃燒溫度；w為燃燒產物在噴口處的流速。
空氣和燃氣進入燃燒器，流經各自的通道，經過噴孔進入燃燒室，沿途存在一定的流阻。
燃燒器的空氣入口壓力pk是燃燒室壓力pc和空氣壓降Δpk之和，燃燒器的燃氣入口壓力pr是燃燒室壓力pc和燃氣壓降Δpr之和。即：pk=pc＋Δpk 。pr=pc＋Δpr。
pk和pr不能過高，應該滿足用戶提供的使用條件。高速氣體燃燒器在使用天然氣作燃氣時，燃燒產物速度為100 m／s，其天然氣入口壓力為2 500 Pa，空氣入口壓力為2 100 Pa。
高速氣體燃燒器是利用液體火箭發動機的燃燒技術為工業加熱爐開發的一種、節能、低污染燃燒器。經天然氣燃燒試驗，證明其工作可靠、操作簡單、熱負荷調節范圍大、空氣過剩系數及燃氣溫度調節范圍大。該燃燒器目前已成功地應用在油田、陶瓷、鋼鐵等行業的加熱爐上。
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