《燃料与燃烧-第十一章》-课件.pptVIP

异相反应速度：单位时间内和单位反应表面上完成反应的物质的数量。 异相反应包括几个阶段： 1）气相反应介质向反应表面的传递； 2）气体被反应表面吸附； 3）表面化学反应； 4）反应物质的脱附； 5）气相反应产物从反应表面的排离。 整个异相反应的总速度决定于其中最慢阶段的速度。 本章重点 异相燃烧的动力区和扩散区； 强化碳粒燃烧过程和强化油粒燃烧过程的途径。 作业： 第七章 题2、4、5 第八章 题3、4 第九章 题2、5、6 第十章 题3、4、6 第十一章 题2、3 * * 煤的着火模式： 挥发份先燃烧、燃尽，产生热量再加热炭骸，并使之着火。 碳的异相反应可以在碳的外表面进行，也可以在碳的内部孔隙或裂缝的所谓内表面上进行，异相反应进行的越激烈，则反应越容易集中在外表面上；反之，则容易向内部发展。 第十一章 异相燃烧（非均相燃烧） 针对碳的外表面反应 一般情况，碳的燃烧与气化反应可认为是一级反应。 Cb－反应表面的反应气体浓度， －传质系数，联合消去Cb，则 上式说明，异相反应速度同时估计到化学反应速度和扩散速度。 第一节 炭粒异相燃烧的动力区和扩散区 另一方面，在稳定过程中，反应速度与反应气体向反应表面的扩散速度是相等的 动力燃烧工况（动力区）： 扩散燃烧工况（扩散区）： 如果反应位于动力区，强化燃烧的主要手段－提高温度； 如果反应位于扩散， 强化燃烧的主要手段－增大传质系数－提高气相反应介质的初始浓度、提高气流速度以及减少碳粒直径。 综合速度常数－折算速度常数。 碳的内部反应－不考虑二次反应 （C+CO2和CO+O2） 动力燃烧 动力区 由低温到高温，也即由动力燃烧转换到扩散燃烧，反应速度常数的增 值介于0- 之间。 缺少 扩散燃烧 二次反应的影响 存在二次反应 不存在二次反应 扩散区的反应速度与温度无关 扩散区的反应速度随温度的升高激剧增加 扩散曲线 动力曲线 碳粒的燃烧（碳的燃烧速度及燃尽时间） M－燃烧的碳量与消耗的氧量之比， － 碳的燃烧速度。 第二节 碳粒的燃烧 单位时间单位表面积上烧掉的碳量： 碳粒（颗粒）完全燃烧所需时间 碳粒运动速度很小的情况下所需的最短的燃烧时间。 当煤中有灰分时 以上是焦炭粒的燃烧所需时间。实际上煤的燃烧过程更为复杂，它包括煤的干燥（析出水分）和干馏出挥发份，以及挥发份的分解，然后是残余焦炭的燃烧。挥发份一般会先于焦炭而着火，但其燃烬过程是在焦炭开始燃烧之后完成的。但是，总的来说，在煤燃烧所需的总时间中，焦炭的燃烧时间是主要的，可达90%左右。 液体燃料燃烧的基本过程： 液体燃料雾化、燃料液滴气化、燃料与空气的混合和燃料的燃烧。 物理过程 化学过程 液体燃料的雾化包括化学裂解过程，液体燃料的气化包括液体的蒸发和煤粒的挥发分的析出。 燃料与空气的混合包括液滴与空气的混合、燃油蒸汽与空气的混合以及煤粒与空气的混合。 第三节 油粒的燃烧 油粒燃烧示意图 代入 在一些简单情况下，如油粒很小或相对运动速度很小时并且油处于沸腾情况下，油粒完全燃烧所需时间： 讨论：油雾化程度、周围介质温度。 当油质一定时，油粒完全烧掉所需时间与油粒半径的平方成正比。此外， 周围介质的温度越高，越有利于加速油的燃烧。为了强化油的燃烧过程， 除了要将油雾化成细小的颗粒外，还应该保证燃烧室的高温。 *