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燃气燃烧器通过控制气态燃料的燃烧，为供暖系统、工业工艺、热处理作业及商业应用提供热量。

根据具体设计，可使用天然气、液化石油气、沼气、工艺气体或其他合适的气态燃料。
燃气燃烧器将燃料气与燃烧空气按规定比例混合，点燃混合气，并产生适合相应应用的火焰。
燃气燃烧器广泛应用于锅炉、熔炉、干燥系统、熔炼厂、热处理设备、商用厨房和车间等场合。
根据具体应用，燃气燃烧器可分为自然通风燃烧器、强制通风燃烧器、预混燃烧器、表面燃烧器、工业燃烧器，以及紧凑型手持式和台式燃烧器。
下文概述了燃气燃烧器的典型设计、应用、优点、局限性以及重要的选型标准。

燃气燃烧器的类型

自然通风式燃气燃烧器

自然通风式燃气燃烧器利用逸出气体的压力和流量来吸入部分所需的燃烧空气。
额外的空气从周围环境中进入火焰。此类燃烧器无需单独的风扇。
大气式燃烧器通常用于供暖设备、烹饪设备、实验室设备和小型商业设施等。
燃烧质量取决于多种因素，包括燃气压力、供气量、燃烧器几何形状和环境条件等。

强制通风燃气燃烧器

强制通风燃气燃烧器通过风扇供应燃烧空气。
因此，燃气和空气的体积可以精确匹配，从而在不同的输出范围内实现稳定运行。
强制通风燃气燃烧器通常用于锅炉、热源、干燥系统和工业燃烧装置。
根据设计不同，它们可在单级、两级、渐进式两级或调节模式下运行。

预混燃烧器

在预混燃烧器中，燃气和燃烧空气在离开燃烧器之前已基本混合。
准备好的混合物随后在燃烧器表面或燃烧器头内部燃烧。
均匀的混合物形成可产生紧凑的火焰、均匀的热分布和较低的排放值。
该设计必须能够可靠地防止火焰回燃到混合段。

表面燃烧器

表面燃烧器将燃气-空气混合物分布在更大的燃烧器表面上。
燃烧通常发生在金属纤维、陶瓷表面、穿孔板或特殊形状的燃烧器元件上。
表面燃烧器可提供均匀的热输出，可用于直接加热、干燥、涂层或热处理。
燃烧器表面必须适合所需的温度、表面热输出和工艺气氛。

红外燃气燃烧器

红外燃气燃烧器通过加热陶瓷或金属燃烧器表面，将大部分能量以热辐射的形式释放出来。
因此，热量可以直接传递到工件、材料或产品表面。
典型应用包括干燥工艺、油漆和涂层系统、食品加工、收缩操作以及工作场所加热。
距离、对准和屏蔽都会影响被加热材料上的热分布。

工业燃气燃烧器

工业燃气燃烧器专为炉、干燥机、反应器和生产系统中的特定热处理工艺而设计。
它们具有不同的输出范围、火焰形状和安装位置。
根据工艺的不同，可能需要长火焰或短火焰、高流速、强烈的烟气再循环或特别均匀的温度分布。
设计通常会根据具体的安装情况进行调整，同时考虑燃烧室、工艺介质、温度和所需的可控性。

单级和多级燃气燃烧器

单级燃气燃烧器基本上以固定的燃烧器输出功率运行，并根据热需求进行开启或关闭。
两级燃烧器可以在低输出级和高输出级之间切换。
多级设计能够更好地适应不断变化的负荷条件，并可减少频繁的开关循环。
对于热需求波动较大的工艺，连续可变的输出控制具有优势。

调制式燃气燃烧器

调制式燃气燃烧器会在规定的控制范围内，根据当前的热需求连续调整其输出。
为此，燃气和空气的流量会同时进行调节，并由合适的燃烧器控制系统进行监控。
调制可实现更均匀的工艺温度、更长的运行时间以及更高效的工厂运行。
可用的调节范围取决于燃烧器设计、燃烧室、燃气类型和控制系统。

单火焰和多火焰燃气燃烧器

单火焰燃气燃烧器产生一个空间集中的火焰。
例如，它们可用于局部加热、车间作业、实验室应用、烹饪站或较小的热处理过程。
多火焰燃烧器将热量分布在多个燃烧器开口上，可加热较大或形状不规则的区域。
环形燃烧器、线形燃烧器、椭圆形燃烧器以及特殊设计可根据所需的热分布进行选择。

燃气燃烧器的应用

加热和热能生成系统

在加热系统中，燃气燃烧器为锅炉、热风发生器、热油系统和其他热源提供热量。
燃烧器的输出必须与热源的输出范围和燃烧室的阻力相匹配。
对燃烧器、锅炉和供暖系统进行协调控制，对于安全、经济的运行至关重要。

工业炉和热处理系统

燃气燃烧器为用于淬火、退火、锻造、烧结、窑烧及其他热处理工艺的工业炉提供热量。
根据工艺的不同，可能需要高温、规定的加热速率或均匀的温度分布。
火焰必须以预定方式作用于工件、炉衬和工艺气氛。

干燥和涂层系统

在干燥系统中，燃气燃烧器为涂料、涂层、建筑材料、纸张、纺织品、木材或农产品的干燥提供工艺热量。
热量可以通过热气体直接传递，也可以通过热交换器间接传递。
在直接加热的情况下，必须确定燃烧产物是否允许与被干燥的材料或工艺介质接触。

金属加工

燃气燃烧器用于预热、加热、火焰矫直、钎焊、熔化以及其他涉及金属材料的操作。
火焰输出、火焰形状和可达到的温度必须适合材料和加工方法。
加热不均匀可能会导致变形、内部应力或材料性能的变化。

食品加工和商用厨房设备

在食品加工和商用厨房设备中，燃气燃烧器用于烹饪、烘焙、烘烤、烧烤、火焰处理和加热。
根据应用情况，可使用明火、环形燃烧器、线形燃烧器或间接加热系统。
在这些领域，易清洁性、材料选择、点火安全性和均匀的热分布尤为重要。

建筑工地和车间应用

移动式燃气燃烧器用于屋顶施工、干燥、收缩、除草、加热及其他车间作业。
通常使用来自气瓶或移动供气系统的液化石油气作为燃料。
软管、调压器、连接件和安全装置必须适合该种燃气、工作压力和使用条件。

实验室和测试应用

小型燃气燃烧器可在实验室中产生可调节的火焰，用于加热、消毒或处理样品和设备。
根据工作环境的不同，可能需要配备火焰监测和自动燃气关闭功能的安全燃烧器。
使用时必须与通风、工作场所设计以及所涉及的物质相协调。

燃气燃烧器的优势

• 可快速提供工艺和加热能量
• 可进行直接或间接加热
• 功率范围和设计种类广泛
• 热输出控制良好
• 提供连续调制型产品
• 可产生不同的火焰形状
• 可实现较高的工艺温度
• 可实现紧凑型燃烧器设计
• 可使用多种气体燃料
• 可集成到自动化系统和控制系统中
• 采用表面式或多火焰燃烧器可实现均匀的热分布
• 提供适用于车间和施工现场的移动式机型

燃气燃烧器的局限性

• 燃气供应、燃气压力和燃烧器必须精确匹配。
• 不完全燃烧会产生一氧化碳、烟尘和其他有害燃烧产物。
• 运行时需要充足的燃烧空气供应。
• 必须根据燃烧器和应用情况，安全地排放烟气。
• 燃气管道泄漏或配件故障可能会造成相当大的安全风险。
• 点火、火焰监测和安全关闭装置必须可靠运行。
• 火焰可能会导致局部材料或产品过热。
• 明火燃烧器不适用于爆炸性或高度易燃的环境。
• 燃气成分和热值会影响燃烧器的运行。
• 燃烧噪音和风扇噪音可能需要采取隔音措施。
• 燃烧器开口处受到污染或风量调节不当会降低燃烧质量。
• 许多系统的维护和调整只能由合格人员进行。

燃气燃烧器的重要选型标准

燃气类型

第一步是确定要使用哪种气体燃料。
天然气、液化石油气、沼气和工艺气体在热值、成分、密度和所需供应压力方面各不相同。
燃烧器、燃气阀、喷嘴、密封件和控制组件必须明确适用于预定的燃气类型。

燃烧器输出功率

所需的燃烧器输出功率取决于工艺或热源的热需求。
除了最大输出功率外，还必须考虑最低连续可用输出功率。
过大的燃烧器可能会频繁循环，或者无法提供足够的控制。过小的燃烧器可能无法达到所需的温度或加热时间。

调节比

调节比描述了燃烧器最大输出与最小输出之间的关系。
当热需求发生变化时，较宽的控制范围可以更好地适应工艺过程。
然而，最低可用输出可能受到燃烧室、烟气系统和所需火焰稳定性的限制。

燃烧器设计

自然通风燃烧器、强制通风燃烧器、预混燃烧器和表面燃烧器在供气、火焰形成和可能的应用方面存在很大差异。
合适的设计取决于输出、燃烧室、工艺、控制要求和可用的工厂设备。
对于更换采购，还必须考虑安装尺寸、燃烧器管、法兰和连接位置。

火焰形状

火焰形状会影响燃烧室内的传热和温度分布。
根据应用情况，可能需要短、长、宽、旋转或高度定向的火焰。
火焰不得以失控的方式接触炉壁、热交换器表面、工件或敏感的工厂组件。

燃烧空气供应

必须提供足够的燃烧空气以确保完全燃烧。
对于大气燃烧器，必须考虑室内空气供应和安装条件。强制通风燃烧器需要合适的风机和规定的空气通道。
气压变化、空气过滤器污染或进气口堵塞都会影响燃烧性能。

燃气压力和燃气管路

安装现场的燃气压力必须在燃烧器的允许工作范围内。
燃气系统可能包括过滤器、调压器、阀门、压力开关、阀门检测系统和其他安全装置。
所有组件的设计必须符合燃气类型、流量、额定压力和所需的安全方案的要求。

点火和火焰监测

燃气燃烧器需要一个可靠的点火系统和合适的火焰监测装置。
点火可以是电点火，也可以由受监控的 Pilot 燃烧器提供，例如。
如果在规定的安全时间内未检测到稳定的火焰，必须安全地切断燃气供应。

控制系统和接口

燃烧器控制系统负责协调预吹扫、点火、燃气释放、输出控制和安全关闭。
为了集成到自动化系统中，可能需要模拟、数字或支持总线的接口。
在选择时，应确定哪些信号、运行状态、故障信息和测量值必须传输到上级控制系统。

排放

根据燃气类型、燃烧器设计和调节情况，燃烧产生的排放水平各不相同。
特别是氮氧化物、一氧化碳和未燃烧成分，可能与工厂的设计和审批有关。
应在采购期间确定所需的排放限值，并在实际运行条件下进行验证。

工艺温度和传热

仅凭所需工艺温度还不足以选择燃烧器。
加热时间、热分布、流动条件、产品距离和传热类型也必须考虑在内。
对于敏感产品，与集中火焰相比，间接加热或更大的燃烧器表面可能更合适。

燃烧室和背压

燃烧室的尺寸和流阻会影响强制通风燃气燃烧器的选型。
风机必须能够克服现有炉内压力，提供所需的风量。
因此，应综合评估制造商提供的性能曲线和工厂工程师提供的信息。

材料和环境条件

燃烧器头、燃烧器管、外壳和密封件必须能够承受所遇到的温度和环境条件。
潮湿、粉尘、腐蚀性环境、振动和剧烈的温度波动可能需要使用特殊材料或达到特定的防护等级。
在食品、化工和户外应用中，通常还需满足可清洁性和耐腐蚀性的额外要求。

标准与合规性

根据燃烧器的设计和应用，适用不同的法律要求、技术规则和标准。
对于强制通风燃气燃烧器，EN 676 的要求可能适用。对于适用范围内的燃气器具，还必须考虑《欧洲燃气器具条例》的规定。
工业工艺系统可能还需遵守额外的工厂、职业安全及排放相关要求。因此，应针对具体应用核查所需的文件。

维护与备件供应

燃气燃烧器必须定期进行检查、清洁，并在必要时进行重新调整。
易于接触的点火电极、火焰传感器、喷嘴、过滤器和易损件可简化维护工作。
对于连续运行的系统，备件供应、技术文档以及便捷的客户服务是重要的采购标准。

总结

燃气燃烧器燃烧天然气、液化石油气、沼气、工艺气体或其他合适的气态燃料，并将其转化为可用热量。
根据应用情况，可使用自然通风燃烧器、强制通风燃烧器、预混燃烧器、表面燃烧器、红外燃烧器或特定应用的工业燃烧器。
典型应用包括供暖系统、工业炉、干燥系统、金属加工、食品加工、建筑工地和实验室工作场所。
主要选择标准包括燃气类型、燃烧器输出功率、调火比、火焰形状、燃气压力、燃烧空气供应、燃烧室、点火、火焰监测、排放和接口。
由于燃气燃烧器是与安全相关的组件，燃烧器、燃气管路、控制系统和设备必须相互协调，并按照适用的要求进行操作。

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