燃油锅炉雾化器选型计算

燃油锅炉雾化器选型计算指南

一、关键参数计算

1. 喷油量计算

• G：喷油量（kg/h）

• μ：流量系数（通常为0.2~0.4，需通过实验或图表确定）

• f：喷口截面积（m2）

• ρ：油的密度（kg/m3）

• ΔP：油压差（Pa）

• 基本公式：
  G=μ⋅f⋅2
  其中：

• 示例：
  若喷口直径d=4.1mm，油压ΔP=3MPa，油的密度ρ=900kg/m3，假设流量系数μ=0.3，则：
  f=π(2d)2=π(20.0041)2≈1.32×10−5m2
  G=0.3×1.32×10−5×2≈90kg/h

2. 雾化角计算

• R：切向槽入口平均旋流半径

• r：喷口半径

• n：切向槽数量

• b：切向槽宽度

• h：切向槽深度

• 理论公式：
  α=2⋅arctan(1−AA)
  其中A为结构特性系数，与切向槽尺寸、喷口半径等有关。

• 经验公式：
  α=k3⋅ln(A)+k4
  （k3、k4为回归系数，需通过实验确定）

• 结构特性系数A的计算：
  A=n⋅b⋅hπRr
  其中：

3. 油滴直径估算

• K：油性系数（一般取600）

• w：相对速度（m/s）

• ρg：气体密度（kg/m3）

• 最大油滴直径：
  dmax=w⋅ρgK
  其中：

• Sauter平均直径：
  d32=∑nidi2∑nidi3

二、雾化器类型选择

1. 机械雾化器

• 根据锅炉额定出力选择喷油量匹配的雾化器。

• 确保油压满足雾化器要求（通常为2~5 MPa）。

• 适用场景：中大型锅炉，对油种适应性要求较高。

• 优点：结构简单，运行可靠，雾化质量稳定。

• 缺点：需高压油泵，能耗较高。

• 选型建议：

2. 蒸汽雾化器

• 蒸汽压力需高于油压（通常为0.3~1.2 MPa）。

• 根据喷油量选择合适的汽孔直径和数量。

• 适用场景：需低氧燃烧或油种粘度较高的锅炉。

• 优点：雾化粒度细，调节比大（可达1:10），火焰细长。

• 缺点：耗气量大，需配备蒸汽系统。

• 选型建议：

3. 低压空气雾化器

• 根据喷油量选择合适的喷口直径和空气流量。

• 适用场景：小型锅炉或喷油量较小的场合（通常<100 kg/h）。

• 优点：能耗低，系统简单，雾化质量较好。

• 缺点：出力较小，对空气压力要求较高（通常为2~7 kPa）。

• 选型建议：

三、选型步骤

1. 确定锅炉参数

• 额定出力（t/h或MW）。

• 燃油种类及粘度（需提供运动粘度数据）。

• 燃油密度（kg/m3）。

2. 计算喷油量

• 根据锅炉额定出力和燃油热值计算所需喷油量。

3. 选择雾化器类型

• 根据锅炉规模、燃油特性及运行要求选择合适的雾化器类型（机械、蒸汽或空气雾化）。

4. 计算关键参数

• 根据选定的雾化器类型计算喷口直径、切向槽尺寸、蒸汽/空气压力等参数。

5. 校核雾化质量

• 通过计算雾化角、油滴直径等参数校核雾化质量是否满足要求。

6. 选型确定

• 根据计算结果选择符合要求的雾化器型号，并考虑一定的安全裕量。