1.浸没燃烧器工作原理及特点

浸没燃烧法又称液中燃烧法，是一门新型燃烧技术。它是将燃气与空气充分混合，送入燃烧室进行完全燃烧，然后将高温烟气喷入液体中，从而加热液体。浸没燃烧法的燃烧过程大都属于完全预混燃烧，其传热过程属于直接接触传热传质。

最早的浸没燃烧装置是由英国的柯里尔 (Collier）于1889年发明的。该装置由于没有专门的燃烧室，像火焰直接喷入液体中，故得名浸没燃烧（如下图所示）。

目前，广泛应用的浸没燃烧装置如下图所示的蒸发装置，其主要特点是液面上设置了燃烧室，它起到保证火焰稳定和燃烧完全的作用。

随着浸没燃烧技术的发展和应用，为了克服浸没燃烧动力消耗大的缺点，相继出现了改良型浸没燃烧装置。浸没燃烧装置可分为浸渍型、填充层型、多孔板型、两相流型。后三种又称改良型，如下图所示。

浸没燃烧早期应用的目的是着重解决用间壁式换热器加热黏稠、易结晶、易结垢和腐蚀性强的液体时所存在的下述问题:

① 气体的对流换热系数小，使设备的传热系数小，传热面积大，加热设备大型化，投资多;

② 加热和蒸发黏稠、易结晶和易结垢的液体时，液体里易结垢和结晶，降低热效率，甚至引起事故;

③ 加热腐蚀性液体时，传热面需要用耐高温、耐腐蚀的材料制造;

④ 排烟温度高，热损失大，并且不安全;

⑤ 单位产品的能耗大。

浸没燃烧系气-液两相直接接触传热，其最大特点:

一是不需要间壁式换热器或蒸发器所必需的固定传热面，因此，不存在传热面上的结晶、结垢和腐蚀问题，节省了耐高温、耐腐蚀材料;

二是高温烟气从液体中鼓泡后排出，由于气液混合和搅动十分强烈，大大增加了气液间的接触面积即两相接触传热面积，强化了传热过程，因此，排烟温度低，热效率高，单位产品耗能少，设备简单，投资少。

浸没燃烧不仅解决了间壁式换热器所存在的加热黏稠、易结晶、易结垢和腐蚀性强的问题，还提高了装置的能源利用率，因此，它的研究和应用已超出了对黏稠、易结晶、易结垢和腐蚀性液体的加热范围，而成为节能的重要措施之一。

强化浸没燃烧传热与传质的措施主要有:

① 提高烟气喷入液体的速度，增加扰动，增大传热传质系数;

② 气体以微小气泡分散于液体中，以增加气液接触面积;

③ 选取适当的浸没深度，延长气液接触时间。

2.浸没燃烧器应用

浸没燃烧广泛用于液体的加热，各种酸洗液的加热，再生和浓缩，废水除酸与净化，碱性废液的中和，惰性气体和还原性气体的生产，液体的气化，清洗储罐及管道等工艺中。

如下图所示为潜水锅炉。燃烧室内衬耐火材料，浸没管为卧式渐缩形鼓泡管，鼓泡管下半周钻有许多小孔，高温烟气经小孔喷入液体中，将液体加热。