采购节主旨演讲五｜全预混燃烧器的稳定燃烧控制_暖如家网

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第九届采购节演讲干货分享第五篇，系统梳理自同济大学供热、供燃气、通风及空调工程硕士研究生杨宝刚在“格兰富”杯第九届壁挂炉产业零配件采购节的“西特”杯壁挂炉产业冷凝技术应用大会上的主旨演讲，本篇聚焦全预混燃烧技术，全面解读全预混燃烧基本概况、应用场景以及分享最新研究进展。从专业视角出发大家一起学习。

 

01燃烧基本理论

1-1 火焰传播理论

燃烧反应是已燃气体局部着火后向未燃气体输送热量及生成活性中心，使其相继着火的过程。

未燃气体与已燃气体之间的分界面称为火焰锋面，火焰面的移动速度称为法向火焰传播速度Sn

1-2 影响火焰传播速度的因素

• 1-2-1混合气比例的影响

Sn随混合物中燃气含量的变化呈现倒U型 

•  1-2-2温度的影响

火焰传播速度：Sn ∝Tm , m=1.5~2

避免火焰传播速度过快，燃烧器头部要有良好的散热

•  1-2-3燃气性质的影响

气体导热系数越大，Sn越大

• 1-2-4压力的影响

• 1-2-5燃烧器头部火孔直径的影响

燃烧器头部的火孔直径足够小，不会产生回火

 

02全预混燃烧的特点

2-1 火焰形态与过剩空气系数

2-2全预混燃烧的特点

全预混燃烧是将燃气与空气先混合再进行燃烧，几乎不存在化学不完全燃烧，CO排放低；混合均匀的状况，高过剩空气系数下不存在局部高温区，NOx排放低。

2-3 CO与NOx的生成机理

2-4 降低NOx排放的措施

温度低于1500℃时，热力型NOx生成量很少；

高于1500℃时，温度每升高100℃，NOx生成速度将增大6～7倍

2-5 全预混燃烧技术关键

目的：保障燃烧过程的稳定安全性，负荷调节便捷

 

03全预混燃烧系统的构成

3-1 全预混燃烧器系统

燃烧器头部、混合器、风机、程序控制器、燃气电磁阀、点火器、火焰探测器、燃气压

力开关、空气压力开关等设备构成。 

3-2 全预混燃烧器头部

将燃气与空气混合物均匀分布到各个火孔上

稳定火焰持续燃烧，防止头部温度升高造成回火或过剩空气系数过大产生离焰

• 3-2-1多孔介质燃烧器头部

• 3-2-2 金属纤维网燃烧器

3-3 配风系统——风机+混合器

3-3-1 混合器与风机的相对位置

混合器在风机入口，称为前混

混合器在风机出口，称为后混

家用壁挂炉负荷为15 kW ~ 40 kW,常采用前混结构

• 3-3-2 燃烧器负荷调节

3-3-2 燃烧器负荷调节——电子换相直流无刷风机

• 3-3-3 电子换相直流无刷风机选型

MF系列风机与混合器配合，能够实现较好的燃烧器负荷控制

除了PWM信号外，还能够接受0~10V、4~20mA及外接电位器的调节信号，与当前国内燃烧器系统适应性强

3-4 燃气与空气比例调节系统

机械连杆比例调节

电子空燃比技术

气动空燃比控制：零压阀

 

04全预混燃烧控制与自适应系统

4-1 全预混燃烧控制系统

4-2 自适应控制

4-2-1 燃烧工况检测——火焰离子电流

火焰离子电流的大小和燃气组分、火焰温度及过剩空气系数等相关；

确定组分的燃气，在同一燃烧器上，火焰温度只与过剩空气系数相关

• 4-2-2 燃烧工况检测——烟气氧浓度检测

4-2-3 电化学式氧传感器

直插式氧传感器

电流型氧传感器

汽车氧化锆氧传感器

• 4-2-4 汽车氧传感器应用于冷凝式锅炉

4-3 氧传感器闭环控制系统

• 控制器

1、氧传感器稳定精确的温度控制

2、氧传感器信号的处理与调节机构的衔接

• 燃气空气比例调节机构

以零压阀与伺服式步进电机阀门的组合式功能阀，能够根据氧传感器或火焰离子电流

检测信号，实现燃气与空气的实时比例调节。

 

至此，本篇“第九届采购节演讲干货分享【五】”已经分享完毕，请留意：第九届采购节演讲干货分享【六】！第六篇会是什么内容呢？敬请期待！

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