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第九章气体燃料燃烧技术;2025/2/16;第十三章气体燃料的燃烧;第一节无焰燃烧技术;无焰燃烧方法要求可燃气体与空气在进入燃烧室之前必须均匀混合。工业上一般利用喷射器的引射原理来完成燃气与空气的混合过程。;1、喷射引射式无焰燃烧器;优点：〔1〕燃烧器具有自调性，即引射的空气量能够随着气体燃料喷射量的变化自动按照一定比例改变，从而使空气消耗系数自动保持恒定；〔2〕混合装置结构简单、混合均匀，燃烧速度高，在时就可保证完全燃烧；〔3〕无需风机，能耗低，管路系统简单，控制系统简单。

缺点：〔1〕要求较高的气体燃料的压力；〔2〕负荷调节范围比较小，容易发生回火；〔3〕燃烧状况受燃料性质、预热温度以及炉膛压力影响较大，喷嘴的自调节能力在实际工况偏离设计条件时不能保持；〔4〕引射式燃烧器的外形尺寸较大，安装、操作不便。;依靠燃气自身能量吸人一次空气，并在引射器内相互混合。然后经头部火孔流出，进行燃烧。且一次空气系数α′通常为0.45～0.75。

多用于民用灶具。;3、脉动燃烧器;脉冲式燃烧过程近乎定容燃烧，反响浓度高，燃烧强度大。燃烧过程的排烟速度是波动的，从而提高了传热系数，通常比稳定流态传热系数提高一倍。

存在问题：噪声控制问题。;pulsecombustionburner;浸没式燃烧器是由混合室、喷头及火道组成。火道出口与鼓泡管连接，鼓泡管置于液体当中。燃气燃烧产生的烟气经过鼓泡管上的小孔直接喷入液体，将液体加热。;2025/2/16;第二节有焰燃烧技术;可以通过改变空气与燃气的混合方式来强化燃烧、组织火焰;燃气与空气平行流动，离开喷嘴喉混合，有利于形成长火焰，属于低压烧嘴，结构简单、流动阻力小。适用于燃烧空间很大的燃烧设备。;燃气与空气在烧嘴内部开始混合，强化了混合过程。根据混合方式分涡流片式、扁缝式、环缝式。混合气出口速度叫高，可以形成短火焰。;将燃气或者空气分两路注入，通过调节两路流量比例来调整火焰长度;由于煤气中含有粉尘、焦油等杂质，不能使用鼓风机送风加压，因此压力较低，流速较低，需要较大的喷口截面积。同时需要较???的空气压力促进混合过程。;天然气热值很高，燃烧时需要大量空气，且着火范围相对较窄，因此关键技术是解决混合问题。

多孔低压烧嘴使燃气通过小孔喷出，加强混合。

多孔涡流烧嘴那么利用导向砖使空气呈涡流，并与小孔喷出的燃气混合。;oxygen/naturalgas-firedburnerforhigh-temperaturematerial;烧嘴火焰呈向四周展开的圆盘状火焰，并紧贴在炉墙上。火焰将炉墙外表均匀加热到很高温度，利用辐射换热方式加热物料，显著提高加热质量。

多用于轧钢锻造加热炉、热处理炉以及隧道窑等要求炉内温度分布均匀的场合。;;燃烧产物高速喷出，促进了炉内烟气的循环，改善传热。同时，借助于空气喷设器产生的负压，将高温烟气引入换热器来加热燃料与助燃空气，提高燃烧效率。;燃气经过分配管上的小孔进入辐射器，然后均匀地流向辐射板，所需的氧气借助扩散作用由周围大气流向辐射板。点火后，在催化剂辐射板上进行催化燃烧反响。催化作用使燃烧在较低温度下(400℃左右)即可进行。;CatalyticCombustionFlame;？？;第三节低NOx燃烧技术;光化学烟雾以及酸雨;一、NOx生成机理;燃料含氮量与NO生成量之间的关系;燃料含水量对NOx生成的影响;2、热力型NOx:

氮气在高温下的氧化反响是由一组不分枝的链锁反响构成。

;燃烧温度对热力型NOX生成的影响;一般来说，空气消耗系数增大，氧浓度增加，但又导致燃烧区温度降低，因此，热力型NOx生成量逐渐提高，在到达某一个峰值后，又会逐渐降低。;助燃空气中氧浓度对热力型NOx影响显著。当氧浓度在60%左右时，由于燃烧温度迅速提高，NOx量骤增。随后，随着N浓度的降低，NOx量逐渐减小。;氧气逗留时间对热力型生成的影响;3、快速型NOx：对于碳氢化合物燃料，，将会在火焰峰面内急剧地生成大量的NOx，而其它可燃物如一氧化碳、氢气等在空气中燃烧却没有这种现象发生。

碳氢化合物燃料燃烧时，经分解反响生成CH、CH2和C2等基团，这些基团将破坏氮分子的分子键并生成HCN、NH等中间产物，然后这些中间产物与火焰中的O及OH进一步反响结合生成NOx;快速型NOx主要在预混燃烧时烃类燃料过浓的情况下，快速生成。生成地点集中在燃烧反响带即火焰面内，对温度的依赖性较小。;二、低NOx燃烧技术;氮氧化合物的抑制