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大气式燃烧器大气式燃烧器是一种能够将燃料和氧气进行燃烧的设备，广泛应用于石油、化工、冶金等行业的加热、干燥、熔化等工艺中。
它是一种简单易用、效率高、成本低的燃烧装置，因此受到了众多企业的青睐。
大气式燃烧器的基本结构由燃烧室、燃料喷射器、混合器、点火器、进气风机、废气管道等组成。
当燃料从燃料喷嘴喷出时，与进入混合器的空气混合后，在燃烧器内点火燃烧。
其燃烧过程中的热量能够被传递到被加热物体的表面，实现加热、干燥等工艺需求。
大气式燃烧器的特点在于其燃烧效率高、结构简单、使用成本低等。
其中，其燃烧效率高是其最大的优点之一，能够实现高达90%以上的热效率，大幅提高了使用效率。
此外，大气式燃烧器的结构简单，不需要大量的辅助设备就能够正常工作，提高了使用的便捷性。
而其使用成本低，不仅在操作和维护上成本低廉，同时燃料的成本也相对较低。
然而，大气式燃烧器也面临着一些挑战。
首先，燃料的选择相对较为有限，只能选取易燃性较强的液态或气态燃料。
其次，大气式燃烧器的燃烧过程中会产生大量废气，导致环境的污染问题。
最后，由于大气式燃烧器是基于自然通风的，所以其燃烧稳定性受气流的影响较大，从而需要设计较为合理的通风系统来维持其燃烧稳定性。
为解决上述问题，目前已经有一些新型大气式燃烧器出现。
例如，在废气处理领域中，通过联合伴热废气燃烧技术，提高了废气回收的效率；在油田脉冲燃烧技术中，实现了高效利用天然气资源，并有效减少了环境污染。
综上所述，大气式燃烧器是一种重要的燃烧设备，广泛应用于各行业中。
虽然存在一些问题，但随着科技的不断进步，相信这些问题也能够得到有效解决，为行业的发展带来更大的推动力。
第一章燃气的燃烧计算燃烧：气体燃料中的可燃成分（H2、 C m H n、CO 、 H2S 等）在一定条件下与氧发生激烈的氧化作用，并产生大量的热和光的物理化学反应过程称为燃烧。
燃烧必须具备的条件：比例混合、具备一定的能量、具备反应时间热值:1Nm3燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的热值，单位是kJ/Nm3。
对于液化石油气也可用kJ/kg。
高热值是指1m3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量。
低热值是指1m3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量。
一般焦炉煤气的低热值大约为16000—17000KJ/m3天然气的低热值是36000—46000 KJ/m3液化石油气的低热值是88000—120000KJ/m3按1KCAL=4.1868KJ 计算：焦炉煤气的低热值约为3800—4060KCal/m3天然气的低热值是8600—11000KCal/m3液化石油气的低热值是21000—286000KCal/m3热值的计算热值可以直接用热量计测定，也可以由各单一气体的热值根据混合法则按下式进行计算：理论空气需要量每立方米(或公斤)燃气按燃烧反应计量方程式完全燃烧所需的空气量，单位为m3/m3或m3/kg。
它是燃气完全燃烧所需的最小空气量。
过剩空气系数:实际供给的空气量v与理论空气需要量v0之比称为过剩空气系数。
α值的确定α值的大小取决于燃气燃烧方法及燃烧设备的运行工况。
工业设备α——1.05-1.20民用燃具α——1.30-1.80α值对热效率的影响α过大，炉膛温度降低，排烟热损失增加，热效率降低；α过小，燃料的化学热不能够充分发挥，热效率降低。
应该保证完全燃烧的条件下α接近于1.烟气量含有1m3干燃气的湿燃气完全燃烧后的产物运行时过剩空气系数的确定计算目的：在控制燃烧过程中，需要检测燃烧过程中的过剩空气系数，防止过剩空气变化而引起的燃烧效率与热效率的降低。
大气式燃烧器按照部分预混燃烧原理(0a′1)设计的燃气燃烧器称为大气式燃烧器。
一、大气式燃烧器的构造及工作原理大气式燃烧器均为引射式，主要由引射器和头部组成，如图3—6—13所示。
通常是利用燃气引射一次空气，即燃气在一定压力下以一定的流速从喷嘴流出，进入吸气收缩管，靠燃气的能量吸入一次空气，在引射器内二者混合成为预混可燃气，然后经头部流出，进行部分预混式燃烧，形成本生火焰。
大气式燃烧器的α′通常在0．45～0．75范围。
根据燃烧室工作状况不同，总的空气过剩系数。
变化在1．3～1．8范围。
根据燃气压力不同，大气式燃烧器又可分为低压与高(中)压两种。
前者多用于民用燃具，后者多用于工业装置。
当燃气压力不足时，也可利用加压空气来引射燃气。
以低压引射式为例，说明这类燃烧器的各部构造及作用：图3-6-13 大气式燃烧器示意图1-高风板；2-次空气口；3-引射器喉部；4-喷嘴；5-火孔1．引射器引射器的作用有以下三方面；第一，以高能量的气体引射低能量的气体，并使两者混合均匀；第二，在引射器末端形成所需的剩余压力，用来克服气流在燃烧器头部的阻力损失，使燃气一空气混合物在火孔出口获得必要的速度，以保证燃烧器稳定工作；第三，输送一定的燃气量，以保证燃烧器所需的热负荷。
为了完成上述作用，引射器由四部分组成，见图3—6—14。
图3-6-14 引射器示意图1-喷嘴；2-吸气收缩管；3-混合管；4-扩压管(1)喷嘴其作用是输送所要求的燃气量，并将燃气的势能转变成动能，依靠引射作用引射一定的空气量。
喷嘴的结构分固定喷嘴和可调喷嘴两种。
固定喷嘴结构简单、阻力较小，引射空气性能较好，但出口截面积不能调节，因此，只能适应一种燃气。
如果燃气性能改变，就需要更换喷嘴。
与固定喷嘴相比，可调喷嘴结构复杂，阻力较大，引射空气的性能较差，但能适应燃气的性质变化。
(2)吸气收缩管其作用是为了减少空气进入时的阻力损失。
它可以做成流线型或锥型，实验证明，两者相差无几。
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燃烧理论与技术》课程教学大纲课程编号：08211011课程类别：专业基础课程授课对象：能源与动力工程、热能工程、工程热物理、建筑环境等专业开课学期：第6学期学分：3学分主讲教师：王俊琪等指定教材：同济大学、重庆建筑大学等编，《燃气燃烧与应用（第三版）》，中国建筑工业出版社，2005年教学目的：通过对该课程的学习，使学生掌握有关燃气燃烧的基本知识，学会相应的燃气燃烧的计算方法，能够利用化学反应动力学原理解释相关的燃烧现象及燃烧的速度，理解不同气流的混合原理和燃气燃烧火焰的传播机理及传播速度的测定方法，深刻认识燃气各种燃烧的方法，并能利用流体力学、化学反应动力学原理分析各种燃烧方法的机理。
在此基础上，进一步掌握各种不同种类的燃烧器原理、构造及其设计原理与方法，深入理解有关民用燃气用具、燃气工业炉窑的类型、结构，并能进行有关设计计算和热力计算。
第一章燃气的燃烧计算课时：1周，共3课时教学内容第一节燃气的热值一、燃烧及燃烧反应计量方程式燃烧的定义与条件；不同燃烧反应的计量方程式。
二、燃气热值的确定燃气低热值和高热值的定义及其计算方法；混合气体热值的计算。
第二节燃烧所需空气量一、理论空气需要量理论空气量的概念；理论空气量的精确计算方法和近似计算方法。
二、实际空气需要量实际空气量和过剩空气系数的概念；常用设备的过剩空气系数。
第三节完全燃烧产物的计算一、烟气量烟气的主要成分；按烟气组分计算的理论及实际烟气量；根据燃气的热值近似计算不同燃气的烟气量。
二、烟气的密度烟气密度的计算。
第四节运行时烟气中的CO含量和过剩空气系数一、烟气中CO含量的确定烟气中CO含量确定的方法及公式；燃气是否完全燃烧的判别式；工业中常用的RO2的计算方法。
二、过剩空气系数的确定完全燃烧和不完全燃烧时过剩空气系数的确定方法。
第五节燃气燃烧温度及焓温图一、燃烧温度的确定热量计温度和理论燃烧温度的概念及计算公式；影响理论燃烧温度的具体因素分析。
大气式燃烧器常用的引射式预混燃烧器，又称大气式燃烧器(如下图)，是燃气具广泛采用的燃烧器，由头部和引射器组成。
其工作原理是:燃气在一定压力下以一定流速从喷嘴喷出，依靠燃气动能产生的引射作用从一次空气口吸入一次空气，在引射器内燃气与一次空气混合，经排列在头部的火孔流出而燃烧。
其一次空气系数一般在0.45～0.75之间，根据燃烧室工况的不同，过剩空气系数一般在1.3～1.8之间。
大气式燃烧器的主要优点是:①比自然引风扩散燃烧器火焰短、火力强、燃烧温度高;②可燃烧不同性质的燃气，燃烧比较完全，燃烧效率高，烟气中CO气体含量低;③可应用低压燃气，空气靠燃气引射，不需要风机;④适应性强，满足较多工艺需要。
大气式燃烧器的主要缺点是:①仅混合部分空气，火孔热强度、燃烧温度均受到限制;②负荷较大时，燃烧器的头部较大。
大气式燃烧器的部件——喷嘴喷嘴的作用是输送一定量的燃气，并将燃气的势能(压力)转换成动能(速度)，并引射一定量的空气。
喷嘴的结构形式有固定喷嘴和可调节喷嘴。
固定喷嘴形式（如下图）。
固定喷嘴其孔口大小是固定不变的，不能调节。
固定喷嘴结构简单，阻力较小，引射空气性能较好，但仅适应一种燃气。
如果燃气发生变化，需要更换喷嘴。
可调喷嘴结构（如下图）。
可调喷嘴是由固定部件和活动部件组成。
当活动部件前后移动时，借助针形阀可改变喷嘴的有效流通面积。
因此，可适应不同性质的燃气。
可调喷嘴与固定喷嘴相比，结构复杂，阻力较大，引射空气的性能差，但能适应燃气性质的变化。
喷嘴孔径与燃气具热负荷的关系随燃气种类变化。
焦炉煤气喷嘴孔径与热负荷的关系(焦炉煤气低热值17.62MJ/m³，密度为0.469kg/m³)如下图。
天然气喷嘴孔径与热负荷的关系（天然气低热值36.44MJ/m³，密度为0.744kg/m³)如下图。
液化石油气喷嘴孔径与热负荷的关系（液化石油气低热值108.36MJ/m³，密度为2.35kg/m³)如下图。
