第四章气体燃料的燃烧.ppt

第四章 气体燃料的燃烧 学习重点 1. 燃烧装置的一般要求 2. 燃气燃烧方法分类，燃气燃烧过程 3. 层流和紊流扩散火焰，层流和紊流预混火焰特点 4. 典型的有焰和无焰燃烧器，特点、组成 5. 气体燃料置换的概念 §1 气体燃料的燃烧特点 一、对于燃烧装置的一般要求 1. 热负荷（输入功率）； 2. 工艺要求：温度，火焰方向、外型和刚性，气氛，均匀性； 3. 运行要求：安全可靠，燃烧稳定，自动控制，调节性能好，经久耐用，便于维修； 4. 经济性：造价低，节能，操作运行费少； 5. 污染少，环保好。 §1 气体燃料的燃烧特点 三、燃气燃烧方法分类 （1）有焰燃烧（扩散燃烧）：燃气、空气分别喷入，混合速度控制；火焰长，稳定性好；燃烧时间长；燃气与空气可分别预热以提高温度。 （2）无焰燃烧（预混燃烧，动力燃烧）： 燃烧速度快，火焰短；燃烧温度高，空间热强度较大；但空气与燃气温度不能预热过高。 （3）半预混燃烧（大气式燃烧器）：介于两者之间的中间燃烧。 §1 气体燃料的燃烧特点 §1气体燃料的燃烧特点 一、预混火焰 1. 层流火焰 ? 1只有外锥， ? 1 有外锥、内锥、点火圈 CO燃烧时沿火焰中心的CO2% ? =1 2.紊流火焰 （1）中心部分 未燃的可燃混合物 （2）燃烧带 紊流燃烧前沿，大部分燃气燃烧区 （3）燃烬带 达到完全燃烧 二、预混火焰 的传播与稳定 1.预混火焰的传播 （1）火焰面的位置 火焰传播速度与气流速度的相对大小决定 （2）预混火焰 的速度 层流火焰速度 湍流火焰速度 气体的流动状态决定 （3）层流火焰速度： 由可燃混合气的物性决定 （4）湍流火焰速度 ： 气体的物性和湍流状态—— 实际燃烧处于湍流状况 2.预混火焰的稳定条件 （1）火焰的绝对速度 气流速度与火焰传播速度的之差值 §2 无焰燃烧（预混燃烧，动力燃烧） （2）火焰在喷口处的稳定条件 §2 无焰燃烧（预混燃烧，动力燃烧） （3）脱火、回火的后果 §2 无焰燃烧（预混燃烧，动力燃烧） （4）预混气体燃烧时火焰的稳定范围 三、预混气体燃烧器的构成 1、预混燃烧器： 混合室－－－混合 烧头－－－组织燃烧 强制送风预混燃烧器：需风机系统 2、大气式引射燃烧器 1.燃气喷嘴 2.风门 3.空气吸入口 4.混合管 5.扩压管 6.喷头 7.燃烧坑道 2、大气式引射燃烧器 优点： 1.具有自调性，燃气、空气按比例变化 2.混合均匀，装置简单可靠 3.燃烧速度快 4.不需风机，控制调节简单 缺点： 1.尺寸大，安装操作不便 2.需燃气压力高（10kPa） 3. 空气 、燃气预热温度受限制 4. 负荷调节比小 5. 对燃气热值、炉压、预热温度波动较敏感 3.烧头 烧头的作用是将可燃混合气均匀分配到各个火孔上，以便实现稳定与完全的燃烧。 要求混合气在头部各点的压力相等，并要求二次空气能均匀地到达每个火孔处。 大气式预混燃烧器的烧头可做成单火孔式，也可做成多火孔式。 单火孔烧头适用于要