第四章 燃气燃烧方法.ppt

1）控制声源 (4)较小的火孔是消除灭火噪声的最有效方法。 合理选择燃烧器设计参数和注意运行工况的调整，使燃烧器稳定工作，也是减少噪声的有力措施。 2）控制噪声的传播 常用的减噪装置有： (1)隔声装置 (2)吸声材料 (3)消声器 (1)隔声装置 将发出噪声的机器(如风机等)完全封闭在一个隔声罩内，防止噪声向外传播。 可在隔声罩的内壁上衬以多孔材料吸收噪声，使其转化为热能耗散。 用密度较大的材料制造的壁面，其隔声效果较好。 噪声的频率越低，隔声罩的隔声效果越差。 在管道连接中增加柔性连接头，也可防止和减少噪声从隔声罩内传出。 (2)吸声材料 多孔性吸声材料的构造特征是具有许多微小的间隙和连续的孔洞，有良好的通气性能。当声波入射到其表面时，将顺着这些孔隙进入材料内部并引起孔隙中的空气和材料细小纤维的振动。因为摩擦和粘滞阻力的作用，使相当一部分声能转化为热能而被消耗掉。 通常使用的吸声材料有玻璃棉、矿渣棉、毛棉绒、毛毡、木丝板和吸声砖等。 利用吸声材料吸收燃烧噪声 吸声材料的内外壁由耐热不锈钢制成 (开口率为30%)其外有套筒，通低温空气，起冷却保护作用。 (3)消声器 消声器依靠改变声阻来阻止噪声的自由传播。由于消声器内的特殊几何结构，可将部分声波逆向反射回发声源使它们相互抵消，从而达到减小噪声的目的。 消声器主要用于控制和降低空气和动力设备进、排气口的噪声或沿管道传递的噪声，例如风机噪声、通风管道噪声、排气噪声等。很多燃烧噪声是在燃烧产生的气体产物通过管道时传出的，因此在管道等出口处安装专用消声器是消除这类噪声的有效途径。 钝体稳焰原理 钝体在火焰中使气流形成回流区高温回流区向前的速度小，可形成点火区域，稳定整个火焰。 七、 完全预混式燃烧及其稳定 特点： α′1，火焰燃烧速度大，强度大，火焰极不稳定。 火焰稳定措施： 1、小火孔防止回火。 2、水冷防止回火。 3、火道防止脱火。 1、小火孔防止回火 原理：利用火焰不能传播的熄火距离的原理阻止火焰回火。 2、冷却法防止回火 原理：冷却火孔以降低火孔出口的火焰传播速度，从而防止回火。 3、火道防止脱火 原理：火道底部的高温回流区作为点火源，使火焰能稳定燃烧。 第三节 燃烧过程的强化与完善 燃烧过程的强化：指以某种方式提高燃烧速度，缩小燃烧空间。 燃烧过程的完善：指减少燃烧污染和燃烧噪声。 一、强化燃烧的方法 1、预热燃气和空气 可提高燃烧温度，从而增加燃烧强度。 2、加强气流紊动 可提高气流混合速度，从而缩短燃烧时间，增加燃烧强度。 3、高温烟气再循环 可提高燃烧温度，从而增加燃烧强度。 旋流数不同时热流强度的变化 S=0.2 S=0.56 S=1.27 二、燃烧污染控制 CO毒性很大，它与人体内血红蛋白的结合力大于O2与血红蛋白的结合力，使血液中的氧合血红蛋白减少而造成人体缺氧，引起内脏出血、水肿及坏死，最后导致死亡。 CO2通常在人体血液中的分压高于肺泡中的分压，故血液中的CO2弥散到肺泡中去，通过呼吸排出体外。空气中的CO2含量增加而使其在肺泡中的分压超过血液中的分压时，空气中的CO2可迅速地散入血液中，使人中毒亦可导致死亡。 二、燃烧污染控制 SOx主要对呼吸道和眼睛具有强烈的刺激作用，大量吸入会引起肺水肿、喉痉挛直至窒息。 NOx在日光照射下与光化学反应形成有毒的烟雾污染大气环境。并且NOx本身具有很大的毒性，当人们长时间处于含量大于5×10-3%环境中可导致死亡。 1、SOx的控制 气体燃料中的S以气态H2S的形式存在，天然气中的含硫量一般小于1%。 SOx的生成特点如下： （1）燃烧生成的主要产物是SO2和SO3。但SO3很少。 （2）由于SO2生成温度不高，所以在O2充足的条件下，燃料中的S会全部生成SO2； （3）在缺氧的条件下，部分有机硫会分解，生成S、H2S、SO； （4）在O2过剩的条件下，燃烧生成的SO2部分转化为SO3，而SO3很容易生成H2SO4。 （5）烟气中的水蒸气与SO3结合生成硫酸蒸气。 影响SO3生成量的主要因素： （１）燃料中含硫量越多，SO2及SO3的生成量越大； （２）过剩空气系数越大，SO3的生成量越多； （3）火焰中心温度越高，生成的SO3越多，因为温度越高，O2的分解越厉害，离子氧量越大，易与SO2反应生成的SO3。 （4）烟气停留时间越长，SO3生成量越多。 （5）对流受热面上的积灰和氧化膜越多，SO3生成量越多，因为积灰和氧化膜具有催化作用。 综上所述，希望依靠改善气体燃料的燃烧过程来控制SOx生成是很困难的，而最有效的控制措施是减少燃料中S的含量。 2．CO与CO2的控制 CO是燃烧产物中发现最早的污染物之一。对于CnHm ，简化的燃烧反应模型如下： （1）CnHm+n/2O2=