油是最常用的液体燃料。由于油的沸点总是低于其着火温度，因此油总是先蒸发成油蒸气，再在蒸气状态下燃烧。其燃烧和气体燃料燃烧几乎完全相同。油的燃烧实际上包含油加热蒸发、油蒸气和助燃空气的混合以及着火燃烧三个过程。其中油加热蒸发是制约燃烧速率的关键。为了加速油的蒸发，扩大油的蒸发面积是主要的方法，为此油总是被雾化成细小油滴来燃烧。

油雾化质量的好坏直接影响燃烧效率。雾化细度是衡量雾化质量的一个主要指标。通常雾化气流中油滴的大小各不相同，显然油滴的直径越小，单位质量的表面积就越大。例如1 cm3的球形油滴，其表面积仅为4.83 cm2，如将它分成107个直径相同的小油滴，它的表面积将增加到1200 cm2，即增加约250倍。从雾化的角度讲，不仅雾化油滴的平均直径要小，而且要求油滴的直径尽量均匀，通常用所谓索太尔平均直径来表征油滴的尺寸分布。索太尔平均直径可以这样理解：实际的油雾与一个假想的油雾其雾化油的质量和油滴的总表面积都相同，所不同的是假想油雾是由等直径的油滴组成的，此时假想油雾的直径就称为实际油雾的索太尔平均直径。显然索太尔平均直径越小，油滴雾化得越好，其蒸发混合即燃烧的速率也越快。

影响雾化质量的主要因素是喷射速度和燃油温度。研究表明，雾化油滴的尺寸取决于油气间相对速度的平方，相对速度越大，雾化油滴越细。同时燃油温度增加，由于其表面张力和黏度下降，雾化油滴的直径变小。

为了实现油的高效低污染燃烧，应从以下两方面着手：提高燃油的雾化质量和实现良好的配风。

燃油的雾化是通过各种雾化器实现的。雾化器又称喷油嘴，按其工作形式可以分为两大类：机械式喷油嘴（压力式和旋杯式）；介质式喷油嘴（以蒸汽或空气作介质）。压力式雾化喷油嘴是借送入燃烧器的油的压力来实现雾化，它又可分为简单式和回油式两种形式。旋杯式雾化喷油嘴则利用高速旋转的金属杯，油通过中心轴内的油管注入转杯内壁，在内壁形成的油膜被从杯口高速甩出，并与送入的高速一次风相遇而雾化。在蒸汽雾化喷油嘴中，油雾化的能量不是来自油压，而是来自雾化介质蒸汽。一定压力的蒸汽以很高的速度冲击油流，并把油流撕裂成很细的雾滴。蒸汽雾化喷油嘴通常又有两种形式，即外混式蒸汽雾化喷油嘴和内混式蒸汽雾化喷油嘴（Y形蒸汽雾化喷油嘴）。新开发的所谓超声波喷油嘴也是蒸汽雾化喷油嘴的一种（见图1-5）。进入汽室1的蒸汽从环形间隙2中喷出，激发谐振器3产生超声波。油从喷油孔4中喷出后，在超声波作用下因振动而进一步破碎。另一种低压空气雾化喷油嘴是利用空气作雾化介质，油以较低的压力从喷嘴中心喷出，而高速（约80 m/s）空气从油四周喷入，使油雾化。

图1-5　超声波喷油嘴(www.daowen.com)

1—汽室；2—环形间隙；3—谐振器；4—喷油孔

要提高燃油的雾化质量，首先就应根据各种喷油嘴的特性正确选用它们。例如对简单压力式雾化喷油嘴，因为其喷油量的调节是依靠改变油压来实现的，低负荷时油压将降低，雾化质量也随之下降。因此这种喷油嘴只适于带基本负荷的锅炉和窑炉。对于负荷变动较大的情况，特别是低负荷运行较多时，可以采用回油式压力雾化喷油嘴，这种喷油嘴设有回油道，可以依靠回油压力的调整来调节喷嘴的流量特性，而油的旋流强度基本不变。

当企业有蒸汽源时，可以考虑优先选用蒸汽雾化喷油嘴，因为蒸汽雾化喷油嘴雾化特性好、雾化油滴细，而且雾化角与喷油量无关，火焰形状易于控制，调节性能好，负荷调节比可达1∶6以上。此外，这种喷嘴对燃油的适应性好，燃油黏度变化对雾化特性影响很小；对燃油压力要求不高，可简化供油系统；结构简单，操作方便，不易堵塞。当然这种喷油嘴也存在一些明显的缺点，如耗汽量大，且雾化蒸汽不能回收；噪声大，启动性差；烟气中的蒸汽含量会使锅炉尾部受热面腐蚀和积灰等。值得注意的是近几年蒸汽雾化喷油嘴已有很大的改进，耗汽量大大减小，噪声和启动性能也有很大的改善。特别是Y形蒸汽雾化喷油嘴，它综合了压力雾化喷油嘴和蒸汽雾化喷油嘴的优点，采用比压力雾化喷油低的油压，又不消耗太多的蒸汽，因此雾化质量更好，单台喷油嘴出力高，且不受油压和油温的影响，适合于大型燃油锅炉。为了节能和提高经济效益，雾化燃油的品质越来越差，而使用上又要求锅炉对负荷的适应能力越来越好，这一因素也促进了蒸汽雾化喷油嘴的广泛应用。

对于小型燃油锅炉和窑炉，多优先采用低压空气雾化喷油嘴。这是由于这种喷油嘴雾化质量好，火焰较短，油量调节范围广，对油质要求不高，且结构和系统均较简单。此外，旋杯式雾化喷油嘴对油压、油质要求不高，调节性能优良，特别是低负荷运行时，因油膜减薄雾化质量反而好。因此也适合于小型工业锅炉，但因有高速运转部件，且旋杯易沾污，故影响它的应用。

由于雾化质量与喷射速度和燃油温度有很大的关系，因此也可以从这两方面来改善雾化质量。例如当燃油黏度较大时，可以将油预热温度提高，对重油更应将加热温度提高到110～130℃。此外，重油中相对分子质量大的碳氢化合物占相当大的比重，它们不易蒸发，且在缺氧的情况下易受热（600℃左右）裂解，形成炭黑微粒，致使重油燃烧时间延长，为此在燃烧重油时，还应保证火焰尾部有足够高的温度和充足的氧气供应。