鍋爐燃燒系統(tǒng)
燃燒系統(tǒng)是指為使燃料在鍋爐爐膛內(nèi)充分燃燒，并將燃燒生成的煙氣排入大氣所需的設(shè)備和相應(yīng)的煙、風(fēng)、煤(煤粉)管道的組合。燃燒系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)燃用燃料的類型，如固體、液體或氣體燃料、電站鍋爐的類型和燃燒方式，合理選擇工藝流程、決定設(shè)備和管道的規(guī)格、數(shù)量，充分考慮必要的裕度，使鍋爐和燃燒系統(tǒng)在最安全和經(jīng)濟(jì)的情況下運(yùn)行。 燃料系統(tǒng)的功能在于保證燃燒器燃燒所需的燃料。燃燒系統(tǒng)的任務(wù)是將燃料中蘊(yùn)藏的化學(xué)能通過燃燒釋放出來，轉(zhuǎn)換成可被汽水吸收的熱能。因此，燃燒系統(tǒng)的好壞將直接影響到鍋爐的熱效率。
組成介紹
送風(fēng)系統(tǒng)
送風(fēng)系統(tǒng)的功能在于向燃燒室里送入一定風(fēng)速和風(fēng)量的空氣，其主要部
件有：殼體、風(fēng)機(jī)馬達(dá)、風(fēng)機(jī)葉輪、風(fēng)槍火管、風(fēng)門控制器、風(fēng)門檔板、擴(kuò)散盤。
殼體：是燃燒器各部件的安裝支架和新鮮空氣進(jìn)風(fēng)通道的主要組成部分。從外形來看可以分為箱式和槍式兩種，箱式燃燒器多數(shù)有一個注塑材料的外罩，且功率一般較小，大功率燃燒器多數(shù)采用分體式殼體，一般為槍式。殼體的組成材料一般為高強(qiáng)度輕質(zhì)合金鑄件。
風(fēng)機(jī)馬達(dá)：主要為風(fēng)機(jī)葉輪和高壓油泵的運(yùn)轉(zhuǎn)提供動力，也有一些燃燒器采用單獨電機(jī)提供油泵動力。某些小功率燃燒器采用單相電機(jī)，功率相對較小，大部分燃燒器采用三相電機(jī)，電機(jī)只有按照確定的方向旋轉(zhuǎn)才能使燃燒器正常工作。
風(fēng)機(jī)葉輪：通過高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生足夠的風(fēng)壓以克服爐膛阻力和煙囪阻力，并向燃燒室吹入足夠的空氣以滿足燃燒的需要。它由裝有一定傾斜角度的葉片的圓柱狀輪子組成，其組成材料一般為高強(qiáng)度輕質(zhì)合金鋼，也有注塑成形的產(chǎn)品，所有合格的風(fēng)機(jī)葉輪均具有良好的動平衡性能。
風(fēng)門控制器：是一種驅(qū)動裝置，通過機(jī)械連桿控制風(fēng)門檔板的轉(zhuǎn)動。一般有液壓驅(qū)動控制器和伺服馬達(dá)驅(qū)動控制器兩種，前者工作穩(wěn)定，不易產(chǎn)生故障，后者控制精確，風(fēng)量變化平滑。
點火系統(tǒng)點火系統(tǒng)的功能在于點燃空氣與燃料的混合物，其主要部件有：點火變壓器、點火電極、電火高壓電纜。
點火變壓器：是一種產(chǎn)生高壓輸出的轉(zhuǎn)換元件，其輸出電壓一般為：2×5KV、2×6KV、2×7KV，輸出電流一般為15~30mA。
點火電極：將高壓電能通過電弧放電的形式轉(zhuǎn)換成光能和熱能，以引燃燃料。一般有單體式和分體式兩種。
電火高壓電纜：其作用是傳送電能。
監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)的功能在于保證燃燒器安全的運(yùn)行，其主要部件有火焰監(jiān)測器、壓力監(jiān)測器、監(jiān)測溫度器等。
火焰監(jiān)測器：其主要作用是監(jiān)視火焰的形成狀況，并產(chǎn)生信號報告程控器?；鹧鏅z測器主要有三種：光敏電阻、紫外線UV電眼和電離電極。
燃料系統(tǒng)燃料系統(tǒng)的功能在于保證燃燒器燃燒所需的燃料。燃油燃燒器的燃料系統(tǒng)主要有：油管及接頭、油泵、電磁閥、噴嘴、重油預(yù)熱器。燃?xì)馊紵髦饕羞^濾器、調(diào)壓器、電磁閥組、點火電磁閥組。
電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)是以上各系統(tǒng)的指揮中心和聯(lián)絡(luò)中心，主要控制元件為程控器，針對不同的燃燒器配有不同的程控器，常見的程控器有：LFL系列、LAL系列、LOA系列、LGB系列，其主要區(qū)別為各個程序步驟的時間不同。
系統(tǒng)組成
系統(tǒng)的類型
在常規(guī)開式循環(huán)燃?xì)鉁u輪中，燃燒是一個連續(xù)的過程，其中燃油在壓氣機(jī)供給的空氣里燃燒；只有在燃燒起始過程中才需要電火花，之后火焰必須自行維持。設(shè)計師在燃燒室結(jié)構(gòu)上有很多選擇，因為飛機(jī)和地面裝置在重量、體積和迎風(fēng)面積的不同要求可能使解決方案大相徑庭。近年來，氮氧化物(NOx)排放量的嚴(yán)格限制對工業(yè)和航空燃?xì)鉁u輪的燃燒設(shè)計均產(chǎn)生了很大的影響。
最早的航空發(fā)動機(jī)采用單管燃燒室，如圖6-1所示，空氣從壓氣機(jī)中流出后，被分成若干股獨立的氣流，分別進(jìn)人到各自相應(yīng)的燃燒室內(nèi)。這些燃燒室環(huán)繞在連接壓氣機(jī)和渦輪的軸上，每個燃燒室都有各自的燃油噴嘴，連接到共用的燃油總管上。該布局特別適用于裝有離心壓氣機(jī)的發(fā)動機(jī)，因為流體在擴(kuò)壓器中分成了獨立的流束。圖1-10所示的羅·羅公司的達(dá)特發(fā)動機(jī)便是一個例子。單管燃燒室最大的優(yōu)勢是只用針對其中一個單管燃燒室進(jìn)行研究即可，其空氣流量和燃油流量只占整個燃燒室中的很小一部分。對于航空裝置而言，單管燃燒室在重量、體積和迎風(fēng)面積方面不太理想，所以現(xiàn)在的航空發(fā)動機(jī)設(shè)計不再采用這種燃燒室。小型燃?xì)鉁u輪，比如輔助動力裝置(APU)和車用裝置，經(jīng)常都設(shè)計成單管燃燒室。
單管燃燒室仍然廣泛應(yīng)用于工業(yè)發(fā)動機(jī)，但是最新的設(shè)計采用環(huán)管系統(tǒng)，其每個火焰筒均勻地環(huán)繞在一個環(huán)形機(jī)匣上。西門子“臺風(fēng)”采用的正是這種系統(tǒng)；GE公司和威斯汀豪斯公司的工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)也采用這種布局。氣流從軸流壓氣機(jī)下游的擴(kuò)壓器流出后會發(fā)生回流；利用這一現(xiàn)象可以將壓氣機(jī)一渦輪連接軸的總長度大幅減短，而且便于維修燃油噴嘴和火焰筒。
就布局而言，最緊湊的是環(huán)形燃燒室，這種布局有利于在特定的直徑范圍內(nèi)最大限度地利用空間；既可減少壓力損失，也使得發(fā)動機(jī)的直徑最小。環(huán)形燃燒室存在幾處不足，因此首先研發(fā)了環(huán)管燃燒室。
第一，盡管可以使用許多燃油噴嘴，然而很難獲得均勻的油氣分布和出口溫度分布。
第二，環(huán)形燃燒室結(jié)構(gòu)上不牢固，很難避免熾熱的火焰筒壁發(fā)生翹曲。
第三，與單管燃燒室只需采用多組火焰筒中的一個單管開展試驗相比，大多數(shù)環(huán)形燃燒室研究工作必須針對整個燃燒室進(jìn)行，這就要求試驗設(shè)備能夠提供滿足發(fā)動機(jī)所需的全部空氣流量。