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燃气采暖热水炉大气式燃烧器的试验研究
浏览量:668次 发布日期:2016-3-25 10:48:59
本文主要通过对三种燃气采暖热水炉大气式燃烧器对比测试,并针对其结构对燃烧性能的影响因素进行了研究分析。研究了三种燃烧器热负荷与CO的关系, 通过优化结构设计,调整系统的工作参数及状态,可进一步提高燃气采暖热水炉大气式燃烧器的输入热负荷,优化燃烧工况,减少有害气体的排放和降低成本,使其更具有竞争力。
 
        关键词:燃气采暖热水炉、大气式、燃烧器、热负荷、CO

        1、前言

        碳氧化物是城市空气尤其是室内空气的主要污染物之一,碳氧化物的危害已经越来越引起人们的警觉。一氧化碳是无色、无臭、无味的气体,故易于忽略而致中毒。在室内,碳氧化物主要来自各种燃气具,产生于烹饪和取暖过程中的燃料的燃烧。当供给燃烧的空气量不足时,燃气燃烧的产物中就会有不完全燃烧产生的CO气体。同时,烟气中过多的CO气体,也表明燃器具供给的燃气没有完全燃烧而被排放。由于我国气源尚不丰富,所以,对于燃气的燃烧及应用,应力求经济合理地充分发挥其使用效能。综上所述,我们在设计燃气具时应该尽可能使供给器具的燃气充分燃烧,降低CO气体的排放,同时提高能源利用效率。

       燃气采暖热水炉是具有采暖和热水功能的一种燃气器具,是一种高效、节能、环保的产品。随着新国标GB 25034-2010《燃气采暖热水炉》的实施,国家对燃气采暖热水炉燃烧工况的要求完全等同欧盟标准,相比原标准GB 6932-2001的要求要严格得多。不同厂家生产的常规燃气采暖热水炉结构都有差异,但在热负荷需求相同的情况下,直接影响烟气成分的主要因素在于燃气燃烧是否充分,而燃烧器的结构则直接决定了燃气是否能充分燃烧。为了充分发挥常规燃烧器的性能,优化燃烧工况,使现有的燃气采暖热水炉性能进一步优化,我们对三种不同结构的燃烧器进行了试验研究,并对试验的结果进行了分析,为后续进一步提高常规大气式燃烧器的性能指明方向。

       2.  试验燃烧器的结构

       常规燃烧器工作过程是:燃气从喷嘴高速喷出后,引射四周静止的空气一起卷入引射器,在混合段内燃气与引射进入的一次空气实现完全混合,并经减速扩压后进入燃烧器头部,燃气与空气的混合气从头部火孔流出被点燃。在燃烧过程中,燃烧器周围的空气不断补充进来,以保证燃气充分燃烧。以下是三种局部结构不同的常规燃烧器大气式燃烧器。

       1)燃烧器a

       2)燃烧器b

       3)燃烧器c

       3 试验装置

       以上三种燃烧器先后安装在同一台20kW常规燃气采暖热水炉(使用12T天然气)上测试,使用相同的喷气管及喷咀,保持喷咀到燃烧器的引射口距离不变。试验装置如图4所示,符合GB 25034-2010《燃气采暖热水炉》及EN 483《燃气中央采暖炉》的要求。

       4.试验测试

       1)、按GB 25034中7.6.2极限热输入时的CO含量试验,通过改变烟气排出口的大小,控制供风量的大小,对比测试三种燃烧器CO与供风量的大小的变化的情况。

       A、燃烧器a

       B、燃烧器b

       C、燃烧器c

       2)在以上试验中,用不完全燃气界限气代替12T天然气进行测试,对比测试三种燃烧器CO与供风量的大小的变化的情况。

       A、燃烧器a

       B、燃烧器b

       C、燃烧器c

       3)通过调节烟气排出口的大小,及输入热负荷的大小,保持CO2不变,对比测试输入热负荷与CO的变化关系。

       A、燃烧器a

       B、燃烧器b

       C、燃烧器c

       5.结论

       1)相同条件下,若燃烧器结构相同,改变火孔的形状及排列方式,可改善烟气中CO的含量。

       2)相同条件下, 若火孔排列相同及形状相同,改变燃烧器的引射混合结构,可改善烟气中CO的含量。

       3)当CO排放量要求相同时,改变燃烧器的引射混合结构及火孔形状,可提高额定热输入,改善燃烧工况,节约能源。

       参考文献

       1、郭全,燃气壁挂锅炉及其应用技术,中国建筑工业出版社,2008年

       2、燃气燃烧与应用,中国建筑工业出版社,2000年 

       3、GB 25034-2010《燃气采暖热水炉》中国标准出版社  2010年

 


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