第四章 燃气燃烧方法
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编订:__________________单位:__________________时间:__________________燃气燃烧方法(正式)Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号:KG-AO-6024-92 燃气燃烧方法(正式)使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。
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燃烧方法,是燃烧装置热工性能最直接和最重要的影响因素之一。
燃气燃烧在不同物态燃料中是一种最理想的燃烧方式,一般是将燃气通过燃烧器喷向空气中进行。
根据燃气与空气在燃烧前的混合情况,可将燃气燃烧方法分为三种:1.扩散式燃烧法将燃气、空气分别从相邻的喷口喷出,或者燃气直接喷人空气中,两者在接触面上边混合边燃烧,也称有焰燃烧法。
2.完全预混式燃烧法按一定比例将燃气、空气均匀混合,再经燃烧器喷口喷出,进行燃烧。
由于预先均匀混合,可燃混合气一到达燃烧区就能在瞬间燃烧完毕,燃烧火焰很短,甚至看不见火焰,故电称为无焰燃烧法。
3.部分预混式燃烧法在燃气中预先混入部分空气(通常,一次空气系数α′=0.45~0.75),然后经燃烧器喷入空气中燃烧,也称为半无焰燃烧法。
从本质上看燃气的燃烧过程,与其它种类燃料一样,也包括以下三个阶段:(1)燃气与空气的混合,属物理过程,需要消耗一定的能量和时间;(2)混合气的加热和达到着火,也屑物理过程,依靠可燃混合气本身燃烧反应产生的热量来预热;(3)完成燃烧化学反应,属化学过程,反应速度受化学动力学因素控制。
编号:SM-ZD-19906 燃气燃烧方法Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly.编制:____________________审核:____________________批准:____________________本文档下载后可任意修改燃气燃烧方法简介:该规程资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划,达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针,明确执行目标,工作内容,执行方式,执行进度,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。
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燃烧方法,是燃烧装置热工性能最直接和最重要的影响因素之一。
燃气燃烧在不同物态燃料中是一种最理想的燃烧方式,一般是将燃气通过燃烧器喷向空气中进行。
根据燃气与空气在燃烧前的混合情况,可将燃气燃烧方法分为三种:1.扩散式燃烧法将燃气、空气分别从相邻的喷口喷出,或者燃气直接喷人空气中,两者在接触面上边混合边燃烧,也称有焰燃烧法。
2.完全预混式燃烧法按一定比例将燃气、空气均匀混合,再经燃烧器喷口喷出,进行燃烧。
由于预先均匀混合,可燃混合气一到达燃烧区就能在瞬间燃烧完毕,燃烧火焰很短,甚至看不见火焰,故电称为无焰燃烧法。
3.部分预混式燃烧法在燃气中预先混入部分空气(通常,一次空气系数α′=0.45~0.75),然后经燃烧器喷入空气中燃烧,也称为半无焰燃烧法。
从本质上看燃气的燃烧过程,与其它种类燃料一样,也包括以下三个阶段:(1)燃气与空气的混合,属物理过程,需要消耗一定的能量和时间;(2)混合气的加热和达到着火,也屑物理过程,依靠可燃混合气本身燃烧反应产生的热量来预热;(3)完成燃烧化学反应,属化学过程,反应速度受化学动力学因素控制。
燃气燃烧方法——扩散式燃烧
燃气燃烧时,一次空气过剩系数α′=0,燃烧所需的氧全部依靠扩散作用从周围大气中获得,这种燃烧方法称为扩散式燃烧。
燃烧火焰,通常指有比较规则外形的、正在进行燃烧反应的高温混合物所围成的一个区域,其中包含正在燃烧的物质和燃烧刚生成的物质。
可以按不同的特征对火焰进行分类。
扩散式燃烧所产生的火焰为扩散火焰。
按燃气与空气供入的方式,扩散火焰可分为;
(1)自由射流扩散火焰产生于燃气从喷燃器向太空间的静止空气中喷出后形成的燃气射流中,如图3—5—1(a)所示。
(2)同轴流扩散火焰产生于燃气从喷管以与空气流同一轴线喷出的燃气、空气平行气流中,如图3—5—1(b)所示。
这时燃气射流是喷向有限空间的燃烧室,亦称为受限射流扩散火焰。
(3)逆向喷流扩散火焰产生于与空气气流逆向喷出的燃气射流中,如图3—5—1(c)所示。
燃气燃烧方法部分预混式燃烧燃气燃烧时,一次空气过剩系数a‘在0〜1之间,预先混入了一部分燃烧所需空气,这种燃烧方法称为部分预混式燃烧或大气式燃烧。
一、部分预混层流火焰产生部分预混层流火焰的典型装置就是本生灯。
如图3—4—6,燃气从本生灯下部小口喷出,井引射入一次空气,在管内预先混合,预混后的气体自灯口喷出燃烧,产生圆锥形的火焰,周围大气亦供给部分空气,称为二次空气,通过扩散与一次空气未燃尽的燃气混合燃烧。
这样,在正常燃烧时形成两个稳定的火焰面:内火焰面,即由燃气与一次空气预混合后燃烧而产生。
为圆锥形,呈蓝绿色,强而有力,温度亦商,为部分预混火焰,也称为蓝色锥体;外火焰面,是二次空气与一次空气未燃尽的燃气进行的扩散混合燃烧,其形状也近似圆锥形,呈黄色,软弱无力,温度较低,这是扩散火焰。
蓝色的预混火焰锥体出现是有条件的。
若燃气/空气混合物的浓度大于着火浓度上限,火焰就不可能向中心传播,蓝色锥体就不会出现,而成为扩散式燃烧。
若混合物中燃气的浓度低于着火浓度下限,则该混合气根本不可能燃烧。
氢气燃烧火焰出现蓝色锥体的一次空气系数范围相当大,而甲烷和其它碳氢化合物的燃烧火焰出现蓝色锥体的一次空气系数范围则相当窄。
蓝色锥体的实际形状,如图3—5—5,可用管道中气流速度的分布和火焰传播速度的变化来解释。
层流时,沿管道截面上气体的流速按抛物线分布,喷口中心气流速度最大,至管壁处降为零。
静止的蓝色锥体焰面说明了锥面上各点的正常火焰传播速度sn(其方向指向锥体内部)与该点气流的法向分速度vn相平衡,也即对于预混火焰锥面上的每一点都存在以下关系式,通常称为米赫尔松余弦定律:sn二vn二vcos® (5 —5)式中®——预混气流方向与焰面上该点法线方向之间的夹角。
余弦定律表明了层流火焰传播速度与迎面来的气流速度在火焰稳定情况下的平衡关系,火焰虽有向内传播的趋势,但仍能稳定在该点。
另一方面,蓝色锥体焰面上各点,还有一个气流切向分速度,使该处的质点要向上移动。
燃气燃烧方法
燃烧方法,是燃烧装置热工性能最直接和最重要的影响因素之一。
燃气燃烧在不同物态燃料中是一种最理想的燃烧方式,一般是将燃气通过燃烧器喷向空气中进行。
根据燃气与空气在燃烧前的混合情况,可将燃气燃烧方法分为三种:
1.扩散式燃烧法
将燃气、空气分别从相邻的喷口喷出,或者燃气直接喷人空气中,两者在接触面上边混合边燃烧,也称有焰燃烧法。
2.完全预混式燃烧法
按一定比例将燃气、空气均匀混合,再经燃烧器喷口喷出,进行燃烧。
由于预先均匀混合,可燃混合气一到达燃烧区就能在瞬间燃烧完毕,燃烧火焰很短,甚至看不见火焰,故电称为无焰燃烧法。
3.部分预混式燃烧法
在燃气中预先混入部分空气(通常,一次空气系数α′=0.45~0.75),然后经燃烧器喷入空气中燃烧,也称为半无焰燃烧法。
从本质上看燃气的燃烧过程,与其它种类燃料一样,也包括以下三个阶段:
(1)燃气与空气的混合,属物理过程,需要消耗一定的能量和时间;
(2)混合气的加热和达到着火,也屑物理过程,依靠可燃混合气本身燃烧反应产生的热量来预热;
(3)完成燃烧化学反应,属化学过程,反应速度受化学动力学因素控制。
所以,燃气燃烧过程所需的时间,包括氧化剂与燃气混合预热所需的时间τph和进行化学反应所需的时间τch,即:
τ=τPh+τch
按燃烧阶段所需时间不同,也可区别出以上不同类型的燃烧方法。
如果τph远大于τch,则τ≈τph,燃烧在扩散区进行,物理因素是影响燃烧全过程的主要因素:反之,τph远小于τch,则τ≈τch燃烧在动力区进行,化学动力学因素是影响燃烧全过程的主要因素;若τph≈τch。
燃烧在中间区进行。
燃气燃烧原理燃气燃烧是一种常见的燃烧方式,它在工业生产、家庭生活中都有着广泛的应用。
燃气燃烧的原理是指将燃气与空气混合后在一定条件下点燃,产生高温高压气体,从而释放能量。
本文将介绍燃气燃烧的原理及其相关知识。
首先,燃气燃烧的基本原理是燃气与空气的混合燃烧。
燃气是一种易燃气体,例如天然气、液化石油气等,它们通常是无色无味的。
而空气是由氧气、氮气和少量其他气体组成的,其中氧气是燃烧的必需物质。
当燃气与空气以一定的比例混合后,只要有点燃的条件,就会发生燃烧反应。
其次,燃气燃烧的条件包括燃料、氧气和点火三个基本要素。
燃料即燃气,它提供能量;氧气是燃烧的氧化剂,它与燃料发生化学反应;点火则是引发燃烧反应的条件,可以通过火花、高温等方式实现。
只有这三个条件同时满足,燃气燃烧才能正常进行。
再者,燃气燃烧的过程是一个复杂的热力学过程。
当燃气与空气混合后,点燃引发燃烧反应,燃料开始燃烧释放能量,产生高温高压气体。
这些气体在燃烧室内膨胀,驱动活塞运动,从而实现动力输出。
同时,燃烧过程中会产生大量热能,需要通过散热系统进行散热,以保证设备的正常运行。
最后,燃气燃烧的应用十分广泛,涉及到工业生产、交通运输、家庭生活等各个领域。
在工业生产中,燃气燃烧被广泛应用于发电、热处理、燃料燃烧等方面;在交通运输中,燃气燃烧被应用于汽车、火车、飞机等交通工具的动力系统;在家庭生活中,燃气燃烧被应用于燃气灶具、热水器等家用设备中。
总之,燃气燃烧是一种重要的能量转化方式,它通过燃烧燃料释放能量,驱动设备运行,满足人们生产生活的需求。
了解燃气燃烧的原理对于提高能源利用效率、保障设备安全运行具有重要意义。
希望本文能够帮助读者更加深入地了解燃气燃烧原理,为相关领域的工作者和爱好者提供参考。
燃气燃烧方法—完全预混式燃烧在燃烧之前,将燃气与空气按α′≥1预先混合,然后通过燃烧器喷嘴喷出进行燃烧,这种燃烧方法就称为完全预混式燃烧或无焰式燃烧。
这时,燃烧过程的快慢,完全取决于化学反应的速度。
实际上,因为燃气与空气不再需要混合,可燃混合气一到达燃烧区就能瞬间燃烧完毕。
完全预混燃烧的主要特点有:(1)因为空气和燃气是预先混合,所以空气过剩系数可以小一些,一般为1.02~1.05;(2)燃烧速度快。
容积热强度Qv比有焰燃烧时要大l00~1000倍之多;(3)燃烧高温区比较集中。
而且由于所用的过剩空气量少,所以燃烧温度也比有焰燃烧要高;(4)由于燃烧速度快,燃气中碳氢化合物来不及分解,火焰中的游离碳粒比较少,所以火焰的黑度比有焰燃烧时小,火焰辐射能力较弱;(5)因为燃气与空气要预先混合,所以它们的预热温度不能太高。
原则上不能高于可燃混合气体的着火温度,实际上一般都控制在350~500℃以下;(6)为了防止脱火和发生回火爆炸,烧嘴的燃烧能力不能太大。
进行完全预混燃烧的条件除在燃烧前将一定比例的燃气与空气均匀混合外,还需设置专门的火道或网格等以保持燃烧区稳定的高温。
完全顶混式燃烧的燃烧速度很快,但火焰稳定性较差。
工业上的完全预混式燃烧器,常常用一个紧接的火道来稳焰。
图3—5—12所示为火道中火焰的稳定。
来自燃烧器1的燃气—空气混合物进入火道3,在火道中形成火焰2。
由于引射作用,在火焰的根部吸入炽热的烟气,形成烟气回流区,是一个稳定的点火源。
如果火道有足够的长度,则火焰将充满火道的断面,燃烧就稳定。
但火道较短时,火焰仅占火道的一部分,可能会吸入来自周围的冷空气使燃烧中断。
另外,如果火道的壁面未达到炽热状态,也将增加烟气向周围介质的热损失,使烟气温度降低而失去点燃混合物的能力,因此必须对燃烧室采取良好的保温措施。
完全预混式燃烧过程的热强度与火道有特别大的关系。
正确设计的火道不仅提高了燃烧稳定性,增加了燃烧强度,而且高温火道对快速燃尽也起了特别大的作用。
编号:SY-AQ-01554( 安全管理)单位:_____________________审批:_____________________日期:_____________________WORD文档/ A4打印/ 可编辑燃气燃烧方法-完全预混式燃烧Gas combustion method complete premixed combustion燃气燃烧方法-完全预混式燃烧导语:进行安全管理的目的是预防、消灭事故,防止或消除事故伤害,保护劳动者的安全与健康。
在安全管理的四项主要内容中,虽然都是为了达到安全管理的目的,但是对生产因素状态的控制,与安全管理目的关系更直接,显得更为突出。
在燃烧之前,将燃气与空气按α′≥1预先混合,然后通过燃烧器喷嘴喷出进行燃烧,这种燃烧方法就称为完全预混式燃烧或无焰式燃烧。
这时,燃烧过程的快慢,完全取决于化学反应的速度。
实际上,因为燃气与空气不再需要混合,可燃混合气一到达燃烧区就能瞬间燃烧完毕。
完全预混燃烧的主要特点有:(1)因为空气和燃气是预先混合,所以空气过剩系数可以小一些,一般为1.02~1.05;(2)燃烧速度快。
容积热强度Qv比有焰燃烧时要大l00~1000倍之多;(3)燃烧高温区比较集中。
而且由于所用的过剩空气量少,所以燃烧温度也比有焰燃烧要高;(4)由于燃烧速度快,燃气中碳氢化合物来不及分解,火焰中的游离碳粒比较少,所以火焰的黑度比有焰燃烧时小,火焰辐射能力较弱;(5)因为燃气与空气要预先混合,所以它们的预热温度不能太高。
原则上不能高于可燃混合气体的着火温度,实际上一般都控制在350~500℃以下;(6)为了防止脱火和发生回火爆炸,烧嘴的燃烧能力不能太大。
进行完全预混燃烧的条件除在燃烧前将一定比例的燃气与空气均匀混合外,还需设置专门的火道或网格等以保持燃烧区稳定的高温。
完全顶混式燃烧的燃烧速度很快,但火焰稳定性较差。
工业上的完全预混式燃烧器,常常用一个紧接的火道来稳焰。
燃气的燃烧方式分类燃气的燃烧方式通常有三种:扩散式燃烧、部分预混式燃烧和完全预混式燃烧。
一、扩散式燃烧燃气与空气不预先混合,即一次空气系数α=0,燃气从火孔流出进行燃烧,燃烧所需要的空气,完全依靠扩散作用从周围大气中获取,这种燃烧方式称为扩散燃烧。
例如,燃气从钢管的渗漏孔外泄时的燃烧,就属于这种形式.扩散燃烧的火焰长而无力,它像蜡烛燃烧那样分成三层火焰,中心的火焰较暗,这是还未达到着火温度的可燃气流;中间一层发光明亮,这一层是碳氢化合物受热分解成的碳和氢,游离碳在高温下灼热发光;最外层是可燃气体扩散在空气中燃烧所形成的。
从外形上看,扩散式燃烧的火焰拉得较长,且为黄色,但仍会看到下部的外表有一层薄薄的蓝色,这是周围空气无法进入火焰内部的结果 (“进入”是指空气与燃气混合),这种扩散式燃烧通常用在工业上生产化工原料 (炭黑),也普遍用于点火火源。
由于扩散燃烧是通过空气的扩散作用而进行的,其混合速度慢,所以火焰温度较低,常会发生不完全燃烧。
液化石油气不宜采用这种燃烧方式,原因是燃烧需要的空气量较多。
扩散式燃烧器是按层流扩散的原理来设计的。
燃烧所需要的空气量,常用加大过剩空气系数的方式来提供。
但采用过剩空气系数加大办法会使燃烧温度下降,燃烧情况恶化,热强度较低。
如采取适当的强制送风措施,则可加大气流扰动,对提高热强度,减少火焰长度有作用。
二、部分预混式燃烧如果燃气与所需的空气预先进行部分混合,即0<αꞌ<1,然后让混合气体从火孔流出,则一经点燃,就有部分燃气靠一次空气首先燃烧起来,形成火焰的焰心,又称内锥。
内锥中间为预热区,内锥表面叫焰面。
其余的燃气与燃烧产物混合在一起,并与周围的空气进行扩散转移,再将燃烧进行完毕,这时所混合的空气称为二次空气,形成的火焰俗称外锥。
由于火孔内气体压力比周围空气压力大,燃气流出后即向外膨胀,因此,内锥底部直径比火孔直径略大一些。
这种燃烧所形成的火焰结构常称为本生火焰。
燃气燃烧方法扩散式燃烧燃气燃烧方法,是指利用空气中氧气与燃气反应产生火焰的过程。
在不同的工业和家庭应用中,燃气的供应、混合、点火等环节都有所不同,因此,各种燃气燃烧方法,适用于不同的场合。
其中,扩散式燃烧是一种常见的方法,本文将详细介绍其原理及应用。
扩散式燃烧原理扩散式燃烧是通过将燃气从一个小孔喷射出来,并在空气中逐渐扩散,形成火焰。
具体来说,扩散式燃烧的步骤包括:1.燃气混合:将燃气与空气以一定的比例混合,使其能够燃烧。
在燃气燃烧器中,通常使用混合器完成这一步骤。
2.喷射:将混合后的燃气通过喷嘴喷射出来。
喷嘴是一个细小的管道,在其出口处形成了一个小孔,以便燃气能够逐渐扩散。
3.扩散:喷嘴喷出的燃气将在空气中逐渐扩散,直到形成火焰。
4.燃烧:在扩散的过程中,燃气与空气混合,达到可燃的状态,然后点燃生成火焰。
扩散式燃烧的原理非常简单,但是其应用范围广泛,燃气热水器、燃气灶具等家庭用品中都使用了这种燃烧方法。
扩散式燃烧的特点扩散式燃烧具有以下几个特点:1.燃气的喷射速度较慢,热释放速度也相对较低,因此火焰温度较低。
这种燃烧方式适用于一些需要较低温度的场合,例如家庭燃气热水器。
2.燃气的流量和空气的混合比例容易控制,因此燃气的燃烧效率较高。
3.火焰较为稳定,不易出现燃烧不完全或烟气排放问题。
4.较为安全,因为燃气喷射速度较慢,不易发生高温油花、火花等现象,降低了火灾的风险。
综上所述,扩散式燃烧非常适用于家庭和工业场合中,不需要高温的、燃烧效率要求较高的情况。
扩散式燃烧的应用扩散式燃烧广泛应用于燃气设备、燃气灶具、燃气热水器等领域。
以下是一些常见的应用:燃气热水器燃气热水器是一种家庭用品,其内部有一只燃气燃烧器,用于加热水。
燃气热水器通常采用扩散式燃烧,将燃气和空气混合后喷射出来,然后在燃烧室内扩散,形成火焰,加热水。
燃气灶具燃气灶具也是一种常见的家庭用品,用于烹饪食物。
与燃气热水器类似,燃气灶具也采用扩散式燃烧。