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    金屬纖維燃燒器是一種新型的燃?xì)饧t外燃燒設(shè)備，可廣泛應(yīng)用于液槽加熱、食品加熱,粉體水性涂裝物的烘、燒及干燥,各種制品的預(yù)熱,紡織、紙張及陶瓷等領(lǐng)域的加熱、干燥等領(lǐng)域。紅外燃燒器由于采用全預(yù)混燃燒方式,具有燃燒效率高、污染物排放量低的優(yōu)點(diǎn),是一種非常有前途的環(huán)保型燃燒器，國際上應(yīng)用日益廣泛。

2.1 燃燒裝置

金屬纖維燃燒裝置主要由燃燒器頭部、調(diào)速風(fēng)機(jī)、燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥、混氣裝置、點(diǎn)火裝置和控制系統(tǒng)等組成?？諝庥娠L(fēng)機(jī)鼓入混氣管，在混氣管兩側(cè)形成壓力差，燃?xì)忾y打開后，燃?xì)鈴幕鞖夤軌毫^低一側(cè)進(jìn)入并與空氣混合，然后預(yù)混氣體進(jìn)入燃燒器頭部的分流靜壓室，再經(jīng)過金屬纖維表面的縫隙流出，在金屬纖維表面上燃燒。

2.2 技術(shù)關(guān)鍵 金屬纖維燃燒器的燃燒是全預(yù)混表面燃燒，其技術(shù)關(guān)鍵如下。

（1）金屬纖維 金屬纖維的主要成分是Fe，Cr，Al， 含稀有金屬釔。該材料具有耐高溫（1100℃）、抗氧化、機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。金屬纖維有兩種，一種是由金屬絲編織而成，另一種是通過燒結(jié)而成。這兩種纖維表面均勻分布著很多氣孔，具有很好的透氣性。

（2）預(yù)混設(shè)施 混氣管是實(shí)現(xiàn)空氣燃?xì)饣旌系难b置，其結(jié)構(gòu)和引射器相類似。但它是通過空氣引射燃?xì)猓话愕囊淦魇怯扇細(xì)庖淇諝?。空氣燃?xì)饣旌系某潭葘?duì)燃燒的完全程度影響很大，此外空氣燃?xì)獗壤目刂聘鼮橹匾?。?duì)大氣式燃燒器，燃?xì)鈮毫κ且淇諝獾膭?dòng)力，由于引射器特性的非線性，所以不能保證在不同的燃?xì)鈮毫Γㄈ紵鞯呢?fù)荷）下，引射的空氣量與燃?xì)饬砍示€性變化。普通的鼓風(fēng)式燃燒，由于風(fēng)量和燃?xì)饬康恼{(diào)節(jié)依靠蝶閥或球閥實(shí)現(xiàn)，因此在調(diào)節(jié)負(fù)荷時(shí)也保證不了空氣燃?xì)獗壤囊恢?。本研究所采用的風(fēng)機(jī)是直流無刷調(diào)速風(fēng)機(jī)，燃?xì)馔ㄟ^電動(dòng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)。在負(fù)荷調(diào)節(jié)時(shí)，首先調(diào)節(jié)風(fēng)量，即調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，隨著風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化風(fēng)量變化，風(fēng)壓也隨之變化，風(fēng)壓變化通過傳感器傳到燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥按空氣燃?xì)獗壤_定燃?xì)忾y門的開啟電流，完成空氣燃?xì)獗壤目刂?。所以，空氣燃?xì)馊A(yù)混系統(tǒng)能保證燃燒器在不同負(fù)荷下，空氣燃?xì)獗壤囊恢?，改變了一般的燃燒器在?fù)荷調(diào)節(jié)時(shí)，空氣燃?xì)獗壤x設(shè)計(jì)值太大的不足，能保證在不同調(diào)節(jié)比下完全燃燒，節(jié)約了能源，減低了CO等污染物的排放量。此外，它還有負(fù)荷調(diào)節(jié)比大、無級(jí)調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)。

（3）表面燃燒 該燃燒器燃燒時(shí)可產(chǎn)生兩種燃燒狀態(tài)：輻射狀態(tài)和藍(lán)焰狀態(tài)。當(dāng)燃燒熱強(qiáng)度低于800kW/m2時(shí)， 火焰為輻射狀態(tài)，燃燒在金屬纖維里面進(jìn)行，火焰是橙黃色，傳熱以輻射為主；當(dāng)燃燒熱強(qiáng)度大于1000 kW/m2時(shí)， 火焰呈藍(lán)焰狀態(tài)，燃燒在纖維表面上進(jìn)行，傳熱以對(duì)流為主。輻射狀態(tài)可用于干燥、烘烤等領(lǐng)域，藍(lán)焰狀態(tài)可以用于工業(yè)加熱和民用灶具、熱水器、兩用機(jī)、鍋爐等方面。表面燃燒的NOx排放比 其他燃燒形式低得多，其原因可以從影響NOx生成的3個(gè)主要因素（即燃?xì)獾娜紵郎囟?，過剩氧濃度和混合氣體在火焰區(qū)域停留的時(shí)間）來分析。首先，金屬纖維表面燃燒時(shí)，雖然火焰的峰值溫度較高，但在火焰面的后面，由于高溫的燃燒產(chǎn)物和金屬纖維存在強(qiáng)烈的對(duì)流換熱，煙氣溫度迅速下降。NOx生成反應(yīng)所需的活化能高于燃?xì)饪扇汲煞峙c氧反應(yīng)的活化能，故NOx的生成速度比燃燒反應(yīng)的速度慢。NOx的生成反應(yīng)發(fā)生在火焰面的下游，但火焰面下游的溫度迅速下降，不能形成局部的高溫區(qū)，因此抑制了NOx的生成。其次， 由于采用全預(yù)混的燃燒方式，并且在不同調(diào)節(jié)比下，空氣燃?xì)獗壤梢钥刂?，因此它可以在空氣系?shù)很小的情況下達(dá)到完全燃燒，燃燒產(chǎn)物中過剩氧的濃度很低，亦導(dǎo)致NOx的生成量降低。最后，由于全預(yù)混燃燒，燃燒速度非?？欤鹧婧芏?，在這個(gè)極短的燃燒區(qū)域，燃燒產(chǎn)物的停留時(shí)間也極為短暫，因此也減少了NOx的生成機(jī)會(huì)。

2.3 性能特點(diǎn)

金屬纖維燃燒器屬表面燃燒可產(chǎn)生輻射和藍(lán)焰兩種燃燒狀態(tài)，NOx排放低， 溫度分布均勻。由于采用了金屬纖維作為燃燒器頭部，因此，燃燒器頭部可以做成圓盤形、圓柱形、球形等各種形狀；抗熱震穩(wěn)定性好；抗機(jī)械沖擊性能強(qiáng)；無噪聲；熱惰性小，溫度控制精確；維護(hù)簡(jiǎn)單。 由于采用全預(yù)混燃燒，所以燃燒強(qiáng)度大；負(fù)荷調(diào)節(jié)比大；燃?xì)獾倪m應(yīng)性強(qiáng)；燃燒效率高，CO排放低；燃燒穩(wěn)定性好，不

 

金屬纖維燃燒器是一種新型的燃?xì)饧t外燃燒設(shè)備，可廣泛應(yīng)用于液槽加熱、食品加熱,粉體水性涂裝物的烘、燒及干燥,各種制品的預(yù)熱,紡織、紙張及陶瓷等領(lǐng)域的加熱、干燥等領(lǐng)域。紅外燃燒器由于采用全預(yù)混燃燒方式,具有燃燒效率高、污染物排放量低的優(yōu)點(diǎn),是一種非常有前途的環(huán)保型燃燒器，國際上應(yīng)用日益廣泛。

2.1 燃燒裝置

金屬纖維燃燒裝置主要由燃燒器頭部、調(diào)速風(fēng)機(jī)、燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥、混氣裝置、點(diǎn)火裝置和控制系統(tǒng)等組成。空氣由風(fēng)機(jī)鼓入混氣管，在混氣管兩側(cè)形成壓力差，燃?xì)忾y打開后，燃?xì)鈴幕鞖夤軌毫^低一側(cè)進(jìn)入并與空氣混合，然后預(yù)混氣體進(jìn)入燃燒器頭部的分流靜壓室，再經(jīng)過金屬纖維表面的縫隙流出，在金屬纖維表面上燃燒。

2.2 技術(shù)關(guān)鍵 金屬纖維燃燒器的燃燒是全預(yù)混表面燃燒，其技術(shù)關(guān)鍵如下。

（1）金屬纖維 金屬纖維的主要成分是Fe，Cr，Al， 含稀有金屬釔。該材料具有耐高溫（1100℃）、抗氧化、機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。金屬纖維有兩種，一種是由金屬絲編織而成，另一種是通過燒結(jié)而成。這兩種纖維表面均勻分布著很多氣孔，具有很好的透氣性。

（2）預(yù)混設(shè)施 混氣管是實(shí)現(xiàn)空氣燃?xì)饣旌系难b置，其結(jié)構(gòu)和引射器相類似。但它是通過空氣引射燃?xì)?，而一般的引射器是由燃?xì)庖淇諝??？諝馊細(xì)饣旌系某潭葘?duì)燃燒的完全程度影響很大，此外空氣燃?xì)獗壤目刂聘鼮橹匾?。?duì)大氣式燃燒器，燃?xì)鈮毫κ且淇諝獾膭?dòng)力，由于引射器特性的非線性，所以不能保證在不同的燃?xì)鈮毫Γㄈ紵鞯呢?fù)荷）下，引射的空氣量與燃?xì)饬砍示€性變化。普通的鼓風(fēng)式燃燒，由于風(fēng)量和燃?xì)饬康恼{(diào)節(jié)依靠蝶閥或球閥實(shí)現(xiàn)，因此在調(diào)節(jié)負(fù)荷時(shí)也保證不了空氣燃?xì)獗壤囊恢?。本研究所采用的風(fēng)機(jī)是直流無刷調(diào)速風(fēng)機(jī)，燃?xì)馔ㄟ^電動(dòng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)。在負(fù)荷調(diào)節(jié)時(shí)，首先調(diào)節(jié)風(fēng)量，即調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，隨著風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化風(fēng)量變化，風(fēng)壓也隨之變化，風(fēng)壓變化通過傳感器傳到燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥按空氣燃?xì)獗壤_定燃?xì)忾y門的開啟電流，完成空氣燃?xì)獗壤目刂?。所以，空氣燃?xì)馊A(yù)混系統(tǒng)能保證燃燒器在不同負(fù)荷下，空氣燃?xì)獗壤囊恢?，改變了一般的燃燒器在?fù)荷調(diào)節(jié)時(shí)，空氣燃?xì)獗壤x設(shè)計(jì)值太大的不足，能保證在不同調(diào)節(jié)比下完全燃燒，節(jié)約了能源，減低了CO等污染物的排放量。此外，它還有負(fù)荷調(diào)節(jié)比大、無級(jí)調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)。

（3）表面燃燒 該燃燒器燃燒時(shí)可產(chǎn)生兩種燃燒狀態(tài)：輻射狀態(tài)和藍(lán)焰狀態(tài)。當(dāng)燃燒熱強(qiáng)度低于800kW/m2時(shí)， 火焰為輻射狀態(tài)，燃燒在金屬纖維里面進(jìn)行，火焰是橙黃色，傳熱以輻射為主；當(dāng)燃燒熱強(qiáng)度大于1000 kW/m2時(shí)， 火焰呈藍(lán)焰狀態(tài)，燃燒在纖維表面上進(jìn)行，傳熱以對(duì)流為主。輻射狀態(tài)可用于干燥、烘烤等領(lǐng)域，藍(lán)焰狀態(tài)可以用于工業(yè)加熱和民用灶具、熱水器、兩用機(jī)、鍋爐等方面。表面燃燒的NOx排放比 其他燃燒形式低得多，其原因可以從影響NOx生成的3個(gè)主要因素（即燃?xì)獾娜紵郎囟?，過剩氧濃度和混合氣體在火焰區(qū)域停留的時(shí)間）來分析。首先，金屬纖維表面燃燒時(shí)，雖然火焰的峰值溫度較高，但在火焰面的后面，由于高溫的燃燒產(chǎn)物和金屬纖維存在強(qiáng)烈的對(duì)流換熱，煙氣溫度迅速下降。NOx生成反應(yīng)所需的活化能高于燃?xì)饪扇汲煞峙c氧反應(yīng)的活化能，故NOx的生成速度比燃燒反應(yīng)的速度慢。NOx的生成反應(yīng)發(fā)生在火焰面的下游，但火焰面下游的溫度迅速下降，不能形成局部的高溫區(qū)，因此抑制了NOx的生成。其次， 由于采用全預(yù)混的燃燒方式，并且在不同調(diào)節(jié)比下，空氣燃?xì)獗壤梢钥刂?，因此它可以在空氣系?shù)很小的情況下達(dá)到完全燃燒，燃燒產(chǎn)物中過剩氧的濃度很低，亦導(dǎo)致NOx的生成量降低。最后，由于全預(yù)混燃燒，燃燒速度非常快，火焰很短，在這個(gè)極短的燃燒區(qū)域，燃燒產(chǎn)物的停留時(shí)間也極為短暫，因此也減少了NOx的生成機(jī)會(huì)。

2.3 性能特點(diǎn)

金屬纖維燃燒器屬表面燃燒可產(chǎn)生輻射和藍(lán)焰兩種燃燒狀態(tài)，NOx排放低， 溫度分布均勻。由于采用了金屬纖維作為燃燒器頭部，因此，燃燒器頭部可以做成圓盤形、圓柱形、球形等各種形狀；抗熱震穩(wěn)定性好；抗機(jī)械沖擊性能強(qiáng)；無噪聲；熱惰性小，溫度控制精確；維護(hù)簡(jiǎn)單。 由于采用全預(yù)混燃燒，所以燃