燃气锅炉的核心部件有两个,锅和炉。锅是换热的本体,炉就是燃烧器,负责把燃气和空气混合、点燃、释放热量。很多用户选锅炉时只看锅体,不关注燃烧器,结果运行后发现氮氧化物超标、火焰不稳、故障率高。燃烧器选得好不好,直接决定锅炉的环保达标、运行效率和维护成本。
燃烧器是干什么的

燃烧器的工作说起来简单,把燃气和空气按合适比例混合,喷进炉膛点燃,形成稳定的火焰。但要做好不容易,涉及到流体力学、燃烧学、自动控制多个领域。
一台好的燃烧器要满足几个要求。火焰要稳定,不能脱火也不能回火,负荷变化时火焰形状和长度要适应炉膛尺寸。燃气和空气混合要充分,不完全燃烧损失小,一氧化碳排放低。调节比要宽,也就是最大出力和最小出力的比值要大,负荷低的时候也能稳定燃烧,不用频繁启停。氮氧化物排放要低,满足当地环保要求。维护要方便,易损件好换,故障好排查。
燃烧器按调节方式分,有一段火、两段火和比例调节三种。一段火只有一个出力档位,适合小容量锅炉;两段火有大小火两档,比一段火灵活;比例调节可以连续调节出力,温度或压力控制精度高,适合对蒸汽参数要求稳定的场合。容量大的锅炉一般配比例调节燃烧器。
普通燃烧器和低氮燃烧器差在哪

普通燃烧器的氮氧化物排放通常在120到200毫克每立方米,在环保要求不高的地区能用。但现在很多地方要求燃气锅炉氮氧化物排放低于30毫克每立方米,普通燃烧器达不到,必须用低氮燃烧器。
低氮燃烧器不是简单换个牌子,它的结构和燃烧方式都做了针对性设计。氮氧化物的生成主要有三个途径:热力型、快速型和燃料型。燃气锅炉的氮氧化物主要是热力型,就是空气中的氮气在高温下和氧气反应生成的,温度越高,生成量越大。所以低氮燃烧的核心思路就是降低火焰峰值温度,缩短烟气在高温区的停留时间。
低氮燃烧器常用的技术有几种。烟气再循环是把一部分排烟引回燃烧器入口,和燃气空气混合后再燃烧,烟气里的惰性气体降低了火焰温度,同时降低了氧气浓度,氮氧化物生成量大幅下降。外部烟气再循环需要加烟道和风机,内部烟气再循环靠燃烧器本身的结构实现,不用额外加设备。
全预混燃烧是把燃气和空气在进入炉膛前就充分混合,燃烧速度快,火焰短,温度分布均匀,峰值温度低,氮氧化物排放能降到30毫克以下。全预混燃烧器对燃气压力和洁净度要求高,需要配过滤器和调压阀,而且燃烧头要定期清理,否则容易堵塞。
分级燃烧是把燃气和空气分成几级送入,先在缺氧条件下燃烧,降低火焰温度,再补充空气完成燃烧,也能有效降低氮氧化物。很多低氮燃烧器把几种技术结合起来用,效果更好。
科诺锅炉的低氮系列标配低氮燃烧器,结合烟气再循环和分级燃烧技术,氮氧化物排放稳定在30毫克每立方米以下,部分型号能做到20毫克以下。燃烧器和锅炉本体是一体设计的,火焰形状和炉膛尺寸匹配,不会出现火焰冲刷炉胆的情况。很多用户自己换燃烧器,结果火焰太长舔到后烟箱,或者太短换热不好,就是因为没有做匹配设计。
氮氧化物排放标准怎么看

不同地区的环保要求不一样,选燃烧器前要先搞清楚当地的标准。
北京、天津、河北、山东、河南等北方地区,燃气锅炉氮氧化物排放限值大多是30毫克每立方米,有些重点区域要求更低,比如20毫克甚至10毫克。长三角、珠三角地区也在逐步收紧,很多城市已经要求30毫克以下。西部地区相对宽松,有些地方还是80毫克或150毫克。
标准是会变的,现在宽松的地方过几年可能就收紧了。选燃烧器时建议留有余量,比如当地要求80毫克,直接选30毫克的低氮燃烧器,多花不了多少钱,以后标准升级也不用换。如果等标准变了再改造,停机损失加上改造费用,比一开始就配低氮的贵得多。
还要注意,低氮燃烧器的排放值是在额定负荷下测的,低负荷时氮氧化物可能会升高。选型时要确认燃烧器在整个调节范围内都能达标,而不是只在满负荷时达标。
燃烧器选型要点
选燃烧器首先看功率,要和锅炉的额定热负荷匹配。燃烧器的最大出力要略大于锅炉的额定出力,留10%到20%的余量,不能刚好卡着选,否则燃气压力波动时出力跟不上。但也不能选太大,大马拉小车,低负荷时燃烧不稳定,还容易频繁启停。
调节比是第二个要点。如果锅炉负荷波动大,比如用汽量时大时小,就要选调节比宽的燃烧器,比如1:5或1:10,低负荷时也能稳定燃烧。如果负荷比较稳定,调节比1:3就够了。调节比越宽,燃烧器价格越高,根据实际需求选就行。
品牌和服务也很重要。燃烧器是易损件多的设备,喷嘴、电极、风机、电磁阀都可能坏,选市场保有量大的品牌,配件好买,维修方便。进口品牌比如利雅路、百得、欧科,质量稳定但价格高,配件贵;国产品牌近几年进步很大,性价比高,服务响应快。科诺锅炉的燃烧器可以根据用户需求选配不同品牌,出厂前都做了匹配调试。
还要看燃烧器的维护便利性。燃烧头能不能快速拆下来清理,喷嘴好不好换,电极位置好不好调,这些日常维护的细节,用久了才知道重要。有些燃烧器结构复杂,拆一次要半天,维护成本很高。
常见故障和日常维护
燃烧器的故障大多和维护不到位有关。点不着火是最常见的,原因可能是点火电极积碳或位置不对、燃气电磁阀打不开、火焰探测器脏了、风压开关故障。排查时按顺序来,先看有没有燃气,再看点火电极,最后看火焰检测和风压。
回火和脱火是另一类故障。回火是火焰缩回到燃烧器内部燃烧,容易烧坏燃烧头,原因是燃气压力太低或燃烧头堵塞;脱火是火焰离开燃烧器头部,容易熄灭,原因是燃气压力太高或风量太大。这两种情况都要调整燃气压力和风门,清理燃烧头。
日常维护要做几件事。定期清理燃烧头和喷嘴上的积碳和杂质,燃气品质差的地方清理频率要高。检查点火电极的间隙和位置,积碳了要打磨。检查燃气电磁阀是否泄漏,密封圈老化了要换。清理风机叶轮上的灰尘,保证风量。校验火焰探测器和压力开关,确保保护功能正常。
燃烧器虽然是锅炉的一个部件,但它决定了锅炉能不能安全、稳定、环保地运行。选对燃烧器,做好日常维护,锅炉运行就省心;图便宜选个差的,三天两头出故障,环保还不达标,得不偿失。



