下载文档原格式
一、燃烧素学物质燃烧现象是古代和近代化学的重要研究对象。
古代哲学家把火看作是宇宙的“本原”；炼金家和医药化学家则视火为构成万物的“要素”；化学一度被称为“火术”。
当时已知的化学反应大都周燃烧现象有关。
特别是到了十七世纪中叶以后，随着资本主义生产的发展，金属冶炼、燃烧及其它高温反应都迫切需要对燃烧现象作出理论上的解释，所以建立燃烧理论已成为整个化学发展的中心课题。
在这种形势下，首先出现了错误的燃素学说，并统治化学达百年之久。
随后由于气体化学的成就而被推翻，建立了科学的氧化学说，使化学第一次有了关于化学反应的理论。
至此化学不仅在元素概念和物质组成上，而且在化学反应上确立了科学体系，奠定了近代化学的最后基石。
(一)燃素学说的统治处于十七世纪中叶的化学，虽然波义耳已从理论上阐明了元素的概念，然而在实际上，人们还难以辨别究竟什么是元素；医药化学家的“三要素”说仍在起着作用，并为燃素学说的产生提供了思想基础。
1669年曾经随同波义耳研究过燃烧现象的德国化学家贝歇尔(J．J．Becher，1635—1682)提出了燃素学说的基本思想。
他在《土质物理学》一书中提到，气、水、土虽然都是元素，作用并不相同：气不能参加化学反应，水仅仅表现为一种确定的性质，而土才是造成化合物千差万别的根源。
他认为土有三类：油状土、流质土、石状土，分别相当于硫、汞、盐“三要素”。
他还认为一切可燃物均含有“硫”的“油状土”，并在燃烧过程中放出。
他依此来解释燃烧现象。
1703年，贝歇尔的学生(Scheele)斯塔尔对他的老师的思想加以补充和发展，提出了一个比较完整的燃烧理论，称之为燃素学说。
他认为，“油状土”并非是“硫要素”所代表的可燃性，而是一种实在的物质元素，即“油质元素”或“硫质元素”，他把这种元素命名为“燃素”。
据此他提出：一切可燃物均含有燃素，可燃物是由燃素和灰渣构成的化合物，燃烧时分解，放出燃素，留下灰渣。
燃素和灰渣结合又可复原为可燃物。
清华大学锅炉燃烧技术介绍清华大学热能工程研究所，以及以本研究所为依托建立的“煤的清洁燃烧技术国家重点实验室”和“煤的清洁燃烧技术国家工程研究中心”，几十年来一直从事煤的清洁、高效燃烧技术的研究、技术开发以及新技术的推广应用工作，积累有丰富的研究成果和实践经验。
我所对煤粉燃烧器的科研与应用工作开始于80年代初，是国内最早开展此项工作、成果最丰富、研究力量最强的单位，因此国家决定将“煤的清洁燃烧技术国家重点实验室”和“煤的清洁燃烧技术国家工程研究中心”两个国家级的机构设在我所。
学术带头人徐旭常院士提出的煤粉燃烧“三高区”原理，在国内外享有非常高的评价，他十几年前发明的船体燃烧器性能优越，获得广泛应用，在国内相关行业内几乎无人不知。
一、低NOx煤粉燃烧器的设计原理按照NOx产生的机理，燃煤锅炉排放的NOx主要来自于三个方面，分别称之为燃料型NOx、热力型NOx和即时型NOx。
对于某一特定的燃煤锅炉，NOx 的实际排放量与煤种、煤的燃烧方式和煤燃烧过程的具体技术参数密切相关，以下简单介绍固态排渣煤粉锅炉低NOx煤粉燃烧器(以旋流为主)的设计原理。
固态排渣煤粉锅炉排放的NOx主要来源是燃料型NOx，其数量通常占锅炉NOx排放总量的90%以上。
热力型NOx是燃料中的氮在高温下与氧气发生化学反应生成的产物，对于一定煤种，其生成量主要取决于煤粉燃烧时的温度和氧量，温度和氧量越高NOx的生成量也就越大。
对于此类锅炉，若能够设法破坏NOx 的生成条件，或者设法将已经生成的NOx“破坏”掉，就可以达到降低NOx的目的，这就是低NOx燃烧器的设计思想。
对于固态排渣煤粉锅炉低NOx燃烧器，国内外已有十多年的研究和应用历史，积累了大量经验，技术已基本成熟，目前正在实际应用中不断完善。
具体实用技术包括空气分级燃烧技术、燃料分级燃烧技术、烟气再循环技术等。
（一）、早期低NOx燃烧器技术特征：●直流、旋流相结合：直流一次风。
●空气分级燃烧，两级旋流二次风。
《燃烧学》习题第一章燃烧的化学基础习题1.解释下列基本概念:(1)燃烧(2)火灾(3)烟(4)热容(5)生成热(6)标准燃烧热(7)热值(8)低热值2.燃烧的本质是什么?它有哪些特征?举例说明这些特征.3.如何正确理解燃烧的条件?根据燃烧条件，可以提出哪些防火和灭火方法?5.物质浓度、体系温度和反应活化对反应速度速率有何影响?6.燃烧反应速度方程是如何得出的?在该方程中，KOS(KOS’)和ES是否有直接的物理意义?为什么?8.举例说明燃烧产物(包指烟)有哪些毒害作用?其危害性主要体现在哪几个方面?9.试求出在p＝1atm、T=273K下，1公斤苯(C6H6)完全燃烧所需要的理论空气量。
10.已知木材的组成为:C-46%、H-6.0%、O-37.0%、N-2.0%、W-9.0%，问在p＝1atm、T=273K下木材完全燃烧产物体积是多少?11.木材的组成为C-48%、H-5%、O-40%、N-2%、W-5%.试求在1.5atm、30℃的条件下燃烧5kg 这种木材的实际需要空气体积、实际产物体积和产物密度。
(空气消耗系数数取1.5)l2.已知煤气成分为:C2H4-48%、H2-37.2%、CH4-26.7%、C3H6-1.3%、CO-4.6%、CO2-10.7%、N2-12.7%、02-2.0%，假定P=1atm、T=273K、空气处于干燥状态，问燃烧1m3煤气(1)理论空气量是多少m3？(2)各种燃烧产物是多少m3?(3)总燃烧产物是多少m3?l3.焦炉煤气的组成为:CH4-22.5%、H2-57%、C2H2-3.7%、CO–6.8%、CO2-2.3%、N2-4.7%、H20-3.0%，(体积百分数.在1.2atm、25℃的条件下燃烧3m3的这种煤气，实际需要空气体积、实际产物体积和产物密度分别是多少?(空气消耗系数取1.2)14.试求燃烧lkg甲醇、乙醇和丙醇的混合物(混合质量比为56:30:20)的理论需要空气味积.15.什么叫做恒压热容、恒容热容?什么叫做平均热容?16.在常压下1000Kg甲烷由260℃开温至538℃所需的热量QP是多少？17.已知某可燃物燃烧后的产物组成为：CO2-9%、N2-67%、H20-22%、O2-2%.试分别精确计算和粗略计算4m3的这种产物从0℃上升导1727℃所需要的热量.18.试求甲醇在25℃条件下的标准燃烧热.19.试用气相苯乙烯(C6H5C2H6)的标准燃烧热求它的标准生成热。
