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新研制的高速气体燃烧器,为了达到完全燃烧，使燃气和空气通过众多的喷孔分别进入燃烧室，燃气射流与空气射流一一撞击，均匀混合，合成射流矢量方向应与燃烧室主轴线平行，避免一射流穿透另一射流，造成混合不均。为了减少NOx的生成，采取分区燃烧，前区燃烧温度低于后区燃烧温度，在燃烧室出口燃烧温度。前区是贫氧燃烧，后区增加供氧，在燃烧室出口达到过剩空气系数α＝1。
如此设计，既能够合理配风，保证完全燃烧，防止CO生成，又能够维持较低的燃烧温度，减少有害气体NOx的生成。
燃烧室内充满高温的燃烧产物,其金属室壁必须有足够的冷却，才能工作。效仿液体火箭发动机的再生冷却，在高速气体燃烧器的设计中，利用空气在燃烧室外腔流动，吸收室壁传导的热量，保证室壁在的温度范围内工作。同时将空气预热能够促进完全燃烧和提高理论燃烧温度。
在燃烧室喷口局部高温区，专门设计有空气膜保护金属壁。
由于采取了以上的设计，高速气体燃烧器的使用寿命可达3年，而其他单位设计生产的高速气体燃烧器的燃烧室由耐火材料作内衬，使用寿命为几个月，甚至有的产品，其耐火材料内衬工作不足3个月就开裂。
在高速气体燃烧器设计中，为了使燃烧产物具有足够的动量，燃烧室应该有一定的压力。根据用户提供的燃气物理化学参数和速度要求，进行燃烧计算确定燃烧产物的各个热力参数后，燃烧室内燃烧产物的压力可以求出，即pc=pa/[1-(k-1)w2/2kRT]k/(k-1)。
式中pc为燃烧室压力；pa为环境压力；k为燃烧产物绝热指数；R为燃烧产物气体常数；T为燃烧温度；w为燃烧产物在喷口处的流速。
空气和燃气进入燃烧器，流经各自的通道，经过喷孔进入燃烧室，沿途存在一定的流阻。
燃烧器的空气入口压力pk是燃烧室压力pc和空气压降Δpk之和，燃烧器的燃气入口压力pr是燃烧室压力pc和燃气压降Δpr之和。即：pk=pc+Δpk 。pr=pc+Δpr。
pk和pr不能过高，应该满足用户提供的使用条件。高速气体燃烧器在使用天然气作燃气时，燃烧产物速度为100 m／s，其天然气入口压力为2 500 Pa，空气入口压力为2 100 Pa。
高速气体燃烧器是利用液体火箭发动机的燃烧技术为工业加热炉开发的一种、节能、低污染燃烧器。经天然气燃烧试验，证明其工作可靠、操作简单、热负荷调节范围大、空气过剩系数及燃气温度调节范围大。该燃烧器目前已成功地应用在油田、陶瓷、钢铁等行业的加热炉上。
混合气体达到爆炸含量时，在密封容器内的爆炸压力，按不同气体可达到0.75~1.65Mpa。水管锅炉的炉膛和烟气通道的承压能力一般只有几百到几千毫米水柱，火管锅炉的炉胆承压能力比较高，不至于在炉膛内气体爆炸中损坏，但转向烟室一般不考虑承受高压。因此，混合气体的爆炸会给锅炉烟气通道的围护结构和受热面结构造成很大的破坏。
国内外燃油燃气锅炉的炉膛和烟道内气体爆炸事故屡有发生。轻则造成锅炉燃爆熄火，重则使炉膛和烟道爆裂、引风机损坏、锅炉房和烟囱受损，甚至造成人员伤亡事故。
分析和查明事故原因，都是因为在炉膛或烟道内有爆炸性混合气体存在，并达到爆炸极限，被明火或锅炉本身的高温引燃而发生事故。
在所有事故中，以锅炉点火过程中发生的事故多，约占燃油锅炉爆炸事故的50%以上，约占燃气锅炉爆炸事故的70%以上。
锅炉点火前，当因某种原因燃油燃气漏入炉膛，如阀门不密封、误操作、一次点火不成功等，而又未对炉膛烟道进行吹扫或吹扫时间不够、风量不足时，则点火时会发生爆炸。
锅炉运行中由于熄火引起爆炸的事故，燃油锅炉比较多，因为燃油锅炉熄火的可能性比较大。燃气锅炉的这类事故多发生在燃烧器前由于燃气压力或风压波动太大引起脱火或回火的情况下。
对负压运行的锅炉，当锅炉燃烧不良时，可燃气体进入锅炉后部烟道，与后部烟道漏入的空气混合形成爆炸性气体，在高温作用下，可能引起二次燃烧或爆炸。
由上述可知，要防止炉膛或烟道爆炸，首先在炉内无明火情况下应防止燃料进入炉膛，其次是要保证良好燃烧。作为措施，在点火之前必须仔细吹扫炉膛和烟道，使其内可能积存的可燃性气体及时排除。
从方面考虑，燃油燃气锅炉燃烧系统的自动化是必要的，包括点火预吹扫、点火程控、火焰检测、熄火保护、燃烧自动调节等。而这一切正是比例调节燃烧系统的标准配置。
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