关键字：燃气采暖热水炉；大气式；燃烧器；热负荷；CO；

0 前言

碳氧化物是城市空气尤其是室内空气的主要污染物之一，碳氧化物的危害已经越来越引起人们的警觉。一氧化碳是无色、无臭、无味的气体，故易于忽略而致中毒。在室内，碳氧化物主要来自各种燃气具，产生于烹饪和取暖过程中的燃料的燃烧。当供给燃烧的空气量不足时，燃气燃烧的产物中就会有不完全燃烧产生的CO气体。同时，烟气中过多的CO气体，也表明燃器具供给的燃气没有完全燃烧而被排放。由于我国气源尚不丰富，所以，对于燃气的燃烧及应用，应力求经济合理地充分发挥其使用效能。综上所述，我们在设计燃气具时应该尽可能使供给器具的燃气充分燃烧，降低CO气体的排放，同时提高能源利用效率。

燃气采暖热水炉是具有采暖和热水功能的一种燃气器具，是一种高效、节能、环保的产品。随着新国标GB 25034-2010《燃气采暖热水炉》的实施，国家对燃气采暖热水炉燃烧工况的要求完全等同欧盟标准，相比原标准GB 6932-2001的要求要严格得多。不同厂家生产的常规燃气采暖热水炉结构都有差异，但在热负荷需求相同的情况下，直接影响烟气成分的主要因素在于燃气燃烧是否充分，而燃烧器的结构则直接决定了燃气是否能充分燃烧。为了充分发挥常规壁挂炉燃烧器的性能，优化燃烧工况，使现有的燃气采暖热水炉性能进一步优化，我们对三种不同结构的燃烧器进行了试验研究，并对试验的结果进行了分析，为后续进一步提高常规壁挂炉大气式燃烧器的性能指明方向。

1 试验燃烧器的结构

常规壁挂炉燃烧器工作过程是：燃气从喷嘴高速喷出后，引射四周静止的空气一起卷入引射器，在混合段内燃气与引射进入的一次空气实现完全混合，并经减速扩压后进入燃烧器头部，燃气与空气的混合气从头部火孔流出被点燃。在燃烧过程中，燃烧器周围的空气不断补充进来，以保证燃气充分燃烧。以下是三种局部结构不同的常规壁挂炉燃烧器大气式燃烧器。

1）燃烧器a

燃烧器a外形结构如图1所示：

此种燃烧器的火孔呈横向条形分布，混合段及扩压段的长度较长。

2）燃烧器b

燃烧器b的火孔分布如图2所示，燃烧器整体结构和燃烧器a保持一致：

此种燃烧器的火孔由圆形火孔和方形火孔组成，其火孔面积与条形火孔的面积相同，但由于其边长更长，利于混合气与二次空气接触，并且阻力较小，利于增大一次空气。

3）燃烧器c

燃烧器c火孔分布图样和燃烧器a相同，图3是燃烧器c结构图：

此种燃烧器的混合段与扩压段的长度相比燃烧器a和b短，沿程阻力较小，在其他条件相同的情况下，引射器出口燃气和空气混合气体的动压相同，沿程阻力损失较小，一次空气较大。

以上三种燃烧器，其安装尺寸及外形尺寸完全一致，方便燃气采暖热水炉互换使用。

2 试验装置

以上三种燃烧器先后安装在同一台20kW常规燃气采暖热水炉（使用12T天然气）上测试，使用相同的喷气管及喷咀，保持喷咀到燃烧器的引射口距离不变。试验装置如图4所示，符合GB 25034-2010《燃气采暖热水炉》及EN 483《燃气中央采暖炉》的要求。

3 试验测试

1）按GB 25034中7.6.2极限热输入时的CO含量试验，通过改变烟气排出口的大小，控制供风量的大小，对比测试三种燃烧器CO与供风量的大小的变化的情况。

A、燃烧器a

B、燃烧器b

C、燃烧器c

2）以上试验中，用不完全燃气界限气代替12T天然气进行测试，对比测试三种燃烧器CO与供风量的大小的变化的情况。

A、燃烧器a

B、燃烧器b

C、燃烧器c

3）通过调节烟气排出口及输入热负荷的大小，保持CO2不变，对比测试输入热负荷与CO的变化关系。

A、燃烧器a

B、燃烧器b

C、燃烧器c

从实验数据可看出，燃烧器结构相同只是火孔形状不同的燃烧器b与燃烧器a相比，在相同的条件下，CO明显降低，火孔相同而引射混合结构不同的燃烧器c与燃烧器a相比，其CO明显偏低，现同等条件下，燃烧器b与燃烧器c的CO基本处于同一水平。使用燃烧器B及燃烧器c的燃气采暖热水炉，还可以进一步提高额定热输入，可以在相同的结构条件下实际更大的执输入，可以达到节省材料的目的。按照试验结果分析，如果将燃烧器c改用的燃烧器b火孔结构，还将能进一步改善燃烧工况，为后续改进指明了一个方向。

4 结论

1）相同条件下，若燃烧器结构相同，改变火孔的形状及排列方式，可改善烟气中CO的含量。

2）相同条件下，若火孔排列相同及形状相同，改变燃烧器的引射混合结构，可改善烟气中CO的含量。

3）当CO排放量要求相同时，改变燃烧器的引射混合结构及火孔形状，可提高额定热输入，改善燃烧工况，节约能源。

参考文献

[1]郭全，燃气壁挂锅炉及其应用技术，中国建筑工业出版社，2008年

[2]燃气燃烧与应用，中国建筑工业出版社，2000年

[3]GB 25034-2010《燃气采暖热水炉》中国标准出版社 2010年