锅炉燃烧设备(自学本科段)

第四章第四章 燃烧化学反应动力学基础燃烧化学反应动力学基础 燃烧 发放发热的氧化反应 燃烧 发放发热的氧化反应 化学反应动力学化学反应动力学 研究化学反应体系从一种状态到另一种状态所经历的过程 化学反应速 度的变化规律 第一节第一节 化学反应速度 与物质浓度有关 化学反应速度 与物质浓度有关 化学反应分为两类化学反应分为两类 简单反应 复杂反应 简单反应简单反应 参加反应物通过一步反应直接生成的产物 复杂反应 复杂反应 不是通过一步而是通过多步反应 形成许多中间产物 最后才完成的反应 基元反应基元反应 复杂反应其中每一步反应可称为 活化分子 活化分子 具有一定能量水平的 碰撞之后能发生化学反应的分子 活化能 活化能 活化分子的平均能量比普通分子的平均能量的超出值 浓度表示方法 分子浓度 摩尔浓度 质量浓度 浓度 单位体积内所包含的物质的量 分子浓度 单位体积内某物质的分子量 n 第五章第五章 着火与稳燃 本章主要研究热自燃 着火与稳燃 本章主要研究热自燃 燃烧过程燃烧过程 是发光放热激烈的化学反应过程 燃烧燃烧 是发光放热的氧化反应 着火着火 从无化学反应的稳定状态向激烈放热反应状态的过度过程即为着火 熄火熄火 从激烈放热反应状态向无反应状态的过渡过程即是熄火 第一节 着火方式的概述 着火的原因着火的原因 1 由于本身热量的积累或本身链锁反应而引起的自热 2 外加能量引起的 强迫点燃 煤粉气流的着火过程 就是热自燃 热自燃是由于可燃混合物化学反应放出的 热量大于向周围的散热 造成热量积累 使得温度不断升高 而很快达到极高的化学反应 速腾 链锁反应自燃是由于分支连锁反应中 链载体繁殖速度大于销毁速度而造成的 自燃自燃 根据化学反应机理 着火又可分为热着火或链锁反应着火 通常将热着火称为热自 燃 将链锁反应着火称为链锁反应自燃 分析自燃的目的分析自燃的目的 为了得到化学反应速度发生骤变的临界条件 也就是热着火的临界条件 点燃点燃 依靠外界能量 如电火花 电弧炽热体或热气流等 强迫可燃混合物局部温度和化 学反应速度急剧升高并向未燃可燃混合物传播的现象 第二节 热自燃理论 稳定状态下的分析 密封容器热量分析 范范 特曼夫特曼夫 反应系统与周围介质之间的热平衡破坏就发生的着火 利利 恰及利耶恰及利耶 反应产物热曲线与系统向环境散热曲线相切就是着火的临界条件 谢苗诺夫谢苗诺夫 完成数学描述 形成非稳定状态分析方法 费朗克费朗克 卡门涅茨斯卡门涅茨斯 提出稳定状态分析方法 着火温度着火温度 TcTc 达到临界自燃工作状态的温度 影响着火可靠性的因素影响着火可靠性的因素 环境温度 T0 散热条件 S V 可燃气体压力 p 浓度 CfCa 活 化能 E 1 T0 对着火的可靠性越有利 2 散热条件越大 S V 对着火的可靠性越不利 着火温度 Tc 3 p 对着火的可靠性越有利 着火温度 Tc 4Cf 燃料浓度 对着火越有利 着火温度 Tc 5 E 活化能 对着火可靠性越 不利 着火温度 Tc 通过上述分析可知 燃料 E 则着火温度 Tc 因此 Tc 仅在此意义上代表了燃料本身的 化学反应性能 也即代表了燃料燃烧的难易程度 由于 Tc 与散热条件 压力 温度有关 因此 Tc 不是燃料的本质物理属性 把 Tc 看作是燃料固有的物理化学常数的观点是错误的 在某些实验条件下实测的着火温度 对燃料性质具有一定的相对比较意义 但在不同条件 下着火温度不是一个固定值 没有比较意义 第三节 点燃方法及点燃理论 点燃点燃 是依靠外部能源 点燃局部可燃混合物 形成局部火焰 然后再从局部火焰点燃领 近可燃混合物 依靠逐层火焰传播现象 而达到着火的现象 点火方法点火方法 高压电火花点火法 高频高压电火花点火法 高能电火花点火法 电弧点火 火焰点火 前三种点火法只能点燃气体燃料 汽油 轻柴油 对难以点燃的重油 煤粉 他们的点火能量不足 三级点火三级点火 气 油 煤粉 二级点火 油 煤粉 点燃理论 1 炽热无点燃理论 2 电火花点燃理论 最普遍的点火方式 电火花点火分为两个阶段 其一电火花加热预混可燃气体 产生局部着火 形成初始火焰 中心 其二初始火焰中心加热周围可燃气体混合物 使之着火 火焰一层层传播出去 如 果初始火焰形成 并出现火焰传播 则点火成功 初始火焰中心是否能形成 取决于火花间隙的距离 间隙内可燃气体混合比 混气压力和 温度 以及流动状态 混合气体反应特性以及火花提供的能量 初始火焰中心能否进行火焰传播 混合气体的压力 温度 混合比和流动状态和电极间距 离 当电极间混合气体的压力 温度 混合比一定时 若要形成初始火焰中心必须满足两个条 件 其一点燃最小能 电极所释放的能量必须大于点燃最小能 其二熄火距离 当电极距 离小于熄火距离时 无论多大的火花能量 都不能点燃可燃气体混合物 第四节熄火的基本概念 开口零维燃烧容器 特性分析特性分析 着火和熄火过程是不可逆的 这种不可逆性是指着火条件与熄火的条件是不相 同的 熄火过程带有滞后性 即熄火比着火要在更恶劣的条件下才能发生 临界熄火的初 温小于临界着火的初温 开口容器熄火因素 开口容器熄火因素 1 初始温度 T0 T0 则 无因次温度 RT E 则熄火的可能性就越小 2 发热量 Q Q 则 无因此发热量 熄火的可能性就越小 3 进口燃料初始浓度 Y0 Y0 则 无因此发热量 熄火的可能性就越小 4 燃料活化能 E E 熄火可能性就越大 E q1 产热率 也促使熄火的可能 性增大 5 逗留时间 则 q1 产热率 熄火的可能性减小 第五节 层流火焰传播 根据燃烧机理不同分为 缓燃和爆震缓燃和爆震 缓燃缓燃 火焰传播是依靠导热或扩散使未燃混合气体温度升高 一层一层地依此着火 而产 生的火焰传播现象 一般缓燃的火焰传播速度不高 爆震爆震 依靠激波的压缩作用 使未燃混合气体温度不断升高 一层一层地依此点燃 从而 使燃烧波不断向未燃混合气体中推进 爆震传播速度很高常大于 1000m s 锅炉燃烧室不 会出现爆震 锅炉燃烧处于湍流燃烧 火焰的传播应属于湍流火焰传播 由于层流火焰传播时火焰传播 的理论基础 又是可燃混合物的基础物性 因此有必要从层流火焰传播开始介绍 层流火焰传播理论基础包括三个方面层流火焰传播理论基础包括三个方面 1 热理论热理论 认为控制火焰传播的主要机理为反应区向未燃区的热传导 2 扩散理论扩散理论 认为来自反应区的链载体向未燃区扩散是控制层流火焰传播的主要因素 3 综合理论综合理论 认为热的传导和链载体的扩散对火焰传播可能有同等重要的影响 本节只 介绍热理论 层流火焰传播速度又称正常火焰传播速度 un 层流火焰传播速度是指层流火焰相对于静止 燃烧壁面的运动速度 火焰锋面火焰锋面 燃烧区与未燃区具有明显分界 有一层薄薄发光的火焰前沿 是预混气体的反 应区 层流火焰传播速 un 与导温系数 平方根成正比 与反应时间 平方根成反比 可以说层 流火焰传播速度是可燃气体混合物的物性常数 层流火焰传播速度是依靠实验测量来确定的 测量方法 本生灯法 平面火焰法 驻定火 焰法 管内火焰法 球弹法 第六章 物理化学因素对层流火焰传播速度 un 的影响 1 可燃气体混合温度初温可燃气体混合温度初温 T0T0 T0 则 un 因为 T0 增加绝热燃烧温度增加则化学反应速 度 增加 进而使层流火焰传播速度 un 2 压力压力 P P 化学反应级 n 1 则 un 当 n 2 时 un 与 p 无关 3 混气成分 过量空气系数 混气成分 过量空气系数 不同的混合比对绝热燃烧温度 Tm 影响很大 从而对 un 影 响也大 对每一种可燃气体混合物 都存在一个最佳混合比 在最佳混合比时 un 最大 理 论上最佳混合比应该为化学计量系数比 即过量空气系数 1 并且火焰只能在一定的混 合比范围内传播 存在火焰传播的混合比界限 混合比低于下限或者高于上限 火焰不能 传播 即燃料太贫或者太富的混合气体 火焰不能传播 4 绝热温度绝热温度 TmTm Tm 则 un Tm 对 un 的影响要比 T0 大得多 5 惰性气体浓度性气体浓度 惰性气体 氮气 加入可燃气体混合物后 使氧气浓度喝燃料浓度降低 则绝热温度 Tm 下降 从而严重影响 un 6 可燃混合气体导热系数可燃混合气体导热系数 火焰传播速度与导热系数的平方根成正比 增加 就会 增加热量传递 un 增加 由于氢的导热系数比其他气体导热系数大的多 氢的火焰传播速 度比其他可燃混合气体大出一个数量级 7 火焰传播浓度界限火焰传播浓度界限 火焰能传播的浓度范围成为火焰传播浓度界限 相对过量空气系数 上下限分别 2 和 1 相对上下限存在最小火焰传播速度 umin 小于此值火焰不能传播 产生熄火 最小火焰火焰传播 umin 2 10cm s 8 熄火距离熄火距离 无论可燃气体混合比在何范围内 冷壁面附近火焰不能传播 在冷壁面附近 火焰不能传播的距离成为熄火距离 熄火距离可以利用本生灯火焰进行测量 选用某种可 燃混合气体在灯口被点燃 突然切断可燃气来源 这时有回火现象 更换直径更小的管子 重复试验 直至回火现象不再发生时的最大管径 即为熄火距离 电火花点火时 火花间 隙距离小于熄火距离时 火焰不能传播 不能形成初始火焰 第七节 湍流火焰传播 锅炉燃烧室的燃烧过程是在湍流条件下进行的 湍流的瞬时速度湍流的瞬时速度 w 为时均速度 w 和脉动速度 w 湍动能湍动能 用 Wx wy wz 的军方只表示湍流脉动的强弱 湍流相对强度湍流相对强度 用湍流脉动速度的均方根与速度的时均值表示湍动强度 湍动能耗散率湍动能耗散率 湍动能减弱速率 湍流尺寸湍流尺寸 两种度量方法 欧拉方法和拉格朗日法 欧拉方法欧拉方法 是考察各个瞬间湍流涡团的脉动状态 当 1 2 点之间距离 L 很小时 L 0 1 2 两处的涡团必然以同一频率同一脉动振幅脉动 此时欧拉关联系数 Rx1 2 Ry1 2 Rz1 2 1 Rx1 2 Ry1 2 Rz1 2 1 1 2 点密切关联 关联系数达到最大值 当 1 2 点之间距离 L 很打时 L 无 穷大时 则 1 2 两处基本上无统计联系此时 Rx1 2 Ry1 2 Rz1 2 0Rx1 2 Ry1 2 Rz1 2 0 拉格朗日方法 考察某一质点在不同时刻瞬间湍流涡团脉动状态 若 2 1 0 时 RL 1 时 Rl 0 拉格朗日湍流标尺的物理意义 在特定的拉格朗日时间内 涡团所走过自由行程 也即脉 动涡团的作用范围的度量 邓克尔实验结果 uT 湍流火焰传播速度 un 层流火焰传播速度 1 当 Re 雷诺数 2300 时 Ut un 1 层流状态下 火焰传播速度与 Re 无关 2 当 2300 Re 6000 时 uT un Re 3 当 Re 8000 时 Ut un ARe B 湍流火焰传播实验研究结论 1 湍流火焰传播速度与湍流状态有密切关系 湍流相对强度越大 火焰传播速度越快 2 燃料的种类及可燃混合物成分 浓度对湍流火焰传播速度有相当大的影响 湍流火 焰传播速度最大值 稍偏向福燃料侧 3 压力增加将使湍流火焰传播速度增加 湍流火焰厚度减薄 且初始温度越高 压力 影响越显著 4 提高初温也可提高湍流火焰传播速度 减小火焰厚度 压力越高 温度的影响越大 湍流火焰传播的表面燃烧理论 有两种理论 表面燃烧理论和容积燃烧理论 湍流火焰传播的表面燃烧理论 有两种理论 表面燃烧理论和容积燃烧理论 气体的湍流脉动是由大小不同气体涡团所进行的不规则运动组成的 当不规则运动的涡团 平局尺寸相对的小于混合气体层流火焰传播速度锋面厚度时 即 L S 时 成为小尺寸湍流 火焰 当涡团平均尺寸相对大于混合气体层流火焰传播锋面厚度 即 L S 时 成为大标尺 湍流火焰 当湍流脉动速度大于层流火焰传播速度时 即 w un 时 成为强湍流 反之当 湍流脉动速度小于层流火焰传播速度时 即 w un 时 称为弱湍流 表面燃烧理论由 邓克尔和歇尔金创立 在 2300 Re 6000 范围内 属于小标尺湍流火焰 小标尺湍流随着 Re 增加 仅增加热传 导或链载体的扩散 从而使火焰传播速度增加 由层流火焰传播理论可知 un a 导热系数 a 是分子热运动而引起能量转移现象大小的度量 湍流过程中不仅有分子热运动 而且具有湍流涡团脉动 同样能引起能量转移现象 此时导温系数用 aT 表示 aT a 则 uT aTuT aT 对于给定可燃气体混合物有 uT un aT a uT un aT a 对于管内流动 可以认为 aT aT a Rea Re 则有 uT un ReuT un Re 上述分析结果表明随着雷诺数的增大 湍流相对强度增加 涡团脉动引起热输运现象加强 上述分析结果表明随着雷诺数的增大 湍流相对强度增加 涡团脉动引起热输运现象加强 湍流火焰传播速度增加 湍流火焰传播速度增加 当当 ReRe 60006000 属于大标尺湍流火焰 属于大标尺湍流火焰 卡洛维兹等人在表面燃烧理论基础上 考虑到火焰微元体因受气体涡团湍流扩散的影响而卡洛维兹等人在表面燃烧理论基础上 考虑到火焰微元体因受气体涡团湍流扩散的影响而 产生的位移 因此对微元体产生相应附加传播速度 产生的位移 因此对微元体产生相应附加传播速度 对于大尺度弱湍流 对于大尺度弱湍流 当湍流脉动速度小于层流火焰传播速度时 即 w un 时 称为弱湍流 则则 uT un wuT un w 对于大尺度强湍流 对于大尺度强湍流 当湍流脉动速度大于层流火焰传播速度时 即 w un 时 则则uT un 2wunuT un 2wun 第八节第八节 本生灯火焰的稳定本生灯火焰的稳定 火焰稳定问题可以分为两类火焰稳定问题可以分为两类 其一是低速下的火焰稳定问题 包括回火和吹熄 其二高速 气流下火焰稳定问题 回火回火 火焰传播速度 uN 大于可燃混合气体流动速度 u 即 u uN 则火焰锋面向可燃混合 气体移动 吹熄 脱火 吹熄 脱火 火焰传播速度 uN 小于可燃混合气体流动速度 u 即 u uN 则火焰锋面向 燃烧产物一侧移动 火焰锋面被可燃混合气体吹走 既不发生回火 又不发生吹熄 维持一维平面火焰稳定的条件是 u uN 本生灯火焰结构 将一次风量与理论空气量之比 称为一次风过量空气系数 a1k 当 0 a1k 1 时 本生灯火焰有两个火焰锋面 内火焰锋面和外火焰锋面 预混可燃气体在 内火焰锋面燃烧 将一次风量耗尽 剩余煤气到外火焰锋面后 依靠周围大气中氧的扩散 进行燃烧 这种空气扩散作用为外火焰锋面提供燃烧必须条件 称为二次风量 当一次风门关闭 a1k 0 时 燃烧所需要氧气全部依靠周围空气的扩散作用 只有外火焰 锋面 称为扩散燃烧 扩散燃烧火焰很长 发出明亮的光 一般仅在本生灯点火时应用 当一次风门开大 使 a1k 1 时 燃烧所需要的氧气全部来自一次空气 一次风燃烧前已与 煤气预先混合 这时只存在内火焰锋面 称为预混合燃烧 第九节 湍流火焰的稳燃方法 现代大型锅炉 燃烧器出口气流速度很高 雷诺数 Re 很大 这时脱火 吹熄 称为主要矛 盾 大型锅炉稳燃方法 钝体稳燃 旋转射流回流区稳燃 高煤粉浓度稳燃 预燃室稳燃 钝体稳燃火焰机理钝体稳燃火焰机理 其一气流流过钝体后速度分布发生变化 在钝体的尾迹中心部分具有 反向回流 存在气流速度与预混可燃气火焰传播速度相等的平衡区 其二利用回流区的高 温烟气点燃主气流 相当于在钝体后部始终存在高温炽热物体 为主气流点燃提供了必要 的能量 在钝体火焰稳定的机理中 钝体后气流尾迹的结构具有十分重要的作用 在回流边界线以内的逆流与回流区边界线以外的顺流组成一个环流区 环流区与外界气流 之间存在湍流扩散 增强互相之间的物质和热量之间的交换 圆盘钝体回流量最大 圆锥体次之 圆柱形回流量最小 钝体火焰稳定界限钝体火焰稳定界限 利用钝体稳定火焰有一定的应用范围 超出某个范围就会发生熄火 当空气与燃料浓度一 定时 气流速度过高可以将火焰吹灭 引起吹熄的临界气流速度称为临界气流速度 当气 流速度一定时 可燃混合气体中空气和燃料的比之不能太大或太小 否则发生熄火 引起 熄火的空气与燃料比之具有上限和下限 空气与燃料比之只能在上限和下限之间 火焰才 能稳定 影响钝体火焰稳定因素 影响钝体火焰稳定因素 1 可燃混合气体成分 当混合气体成分接近于化学当量比之时 临界吹熄速度最大 反之 临界吹熄速度将降低 从而降低了火焰的稳定界限 2 可燃混合气体燃料性质 燃料性质不同 将影响层流火焰的传播的速度 实验证明层流 火焰传播速度越大的燃料 其钝体尾迹火焰稳定性越好 3 可燃混合气体温度和压力 温度高 则火焰传播速度越大 则临界吹熄速度越大 扩大 火焰的稳定性 压力与临界吹熄速度成正比例关系 压力高则临界吹熄速度越大 则扩大 火焰稳定界限 4 主气流速度影响 主气流速度越大 临界熄火的空气与燃料比值的上下限的范围就越小 从而缩小了钝体火焰稳定界限范围 5 湍流程度影响 钝体前的主气流湍流程度越大 固然可以增大火焰传播速度 但也使得 主气流和回流区之间的顺流区处于不稳定状态 因而易于熄火 6 钝体形式的影响 钝体非线性程度增大会使回流区增大 从而火焰稳定的界限范围增大 7 阻塞比的影响 d D 当阻塞比较小时 阻塞比的增大可以增大火焰的 稳定界限 由于阻塞比增大时 回流长度比边界层速度增加得快 但是当阻塞比很大时 阻塞比的增大则减小火焰的稳定界限 阻塞比增大时 回流区长度增加比边界层速度增加 的慢 火焰易被吹熄 钝体回流火焰稳定理论简介 钝体尾迹中所产生的回流区起主导作用 是一个连续的点火 源 回流区点燃模型 回流区燃烧模型 朗格韦尔 第六章第六章 煤粒和碳粒的燃烧过程煤粒和碳粒的燃烧过程 从水分蒸发 挥发分析出到大部分挥发分燃烧完毕所需要的时间只占煤粒总燃烧时间的从水分蒸发 挥发分析出到大部分挥发分燃烧完毕所需要的时间只占煤粒总燃烧时间的 10 10 挥发分首先析出燃烧 然后挥发分与焦炭 灰分和固定碳的合体 共同燃烧 挥发分首先挥发分首先析出燃烧 然后挥发分与焦炭 灰分和固定碳的合体 共同燃烧 挥发分首先 燃烧完毕 焦炭最后燃烧完毕 焦炭燃烧在煤粒燃烧过程中起主导作用 燃烧完毕 焦炭最后燃烧完毕 焦炭燃烧在煤粒燃烧过程中起主导作用 煤粉炉煤粉粒径在 1 110um 平均粒径 50um 1um 10 6m 第一节 煤的热解 挥发分释放次序大体是挥发分释放次序大体是 CO2 C2H6 CH4 焦油 CO H2 根据加热速率加热速率不同分为 缓慢热解 中速热解 快速热解 闪速热解 大于 10 四次方 S 的煤粒加热升温速度成为快速热解快速热解 当被加热煤粒升温速度小于 2 S 时 称为慢速热解慢速热解 煤粉炉属于快速热解 热重天平属于缓慢热解 煤的工业分析 层燃燃烧以及流化床燃烧 属于中速热解 煤粒被加热到的最终温度值的升高 挥发分最终产量将急剧增加 因此煤的挥发分不是一 个确定的不变常数 煤的工业分析中所得到的挥发分仅是一定条件下的相对值 煤热解方法煤热解方法 1 将煤粉放在金属丝网上后通电加热煤样 2 将煤粉喷射到惰性热气流中 使 煤粉热解 将煤粉在火焰中燃烧 4 利用热重天平在坩埚内加热煤粉使其热解 煤粉热解数学模型煤粉热解数学模型 单方程模型 双反应竞争模型 双反应竞争模型双反应竞争模型 煤的热解可用两个平行的相互竞争的一级反应来描述 第二节 碳粒表面燃烧过程 煤粒热解后的剩余物质称为焦炭 灰分与固定碳的组合 焦炭是多孔性物质 焦炭粒和碳粒区别焦炭粒和碳粒区别 焦炭粒内部具有空隙 多孔性的内部表面可能参与化学反应 同时焦 炭燃烧时 灰分裹在焦炭周围 也可能对焦炭的燃烧产生影响 而碳粒燃烧则不考虑多孔不考虑多孔 性和灰分对燃烧的影响 性和灰分对燃烧的影响 碳粒燃烧碳粒燃烧 表面反应 容积反应 表面反应表面反应 一次反应 二次反应之分 容积反 二次反应 碳粒燃烧过程机理应包括碳粒 对周围气体吸附和解吸作用 动力动力 扩散燃烧过程扩散燃烧过程 碳粒表面的化学反应动力特性和碳粒周围氧气向碳粒表面扩散能力 之间关系 Y 远处氧气质量相对浓度 Yb 碳粒表面氧气质量相对浓度 气体总的密度 k 化学反应速度系数 ad 氧气扩散的传质系数 kbo2 用养的消耗量表示的表面反映速度 气体和颗粒之间相对速度越高 雷诺数越大 努赛尔特数 努赛尔特数 NumNum 越越大 Num ad 2 则扩散传 热系数 ad 越大 扩散传质系数 ad 与碳粒直径 成反比 ad 2D D 为气体扩散系数 扩散燃烧扩散燃烧 kbo2 ad Y 在温度很高时 化学反应能力大大超过氧气扩散能力 使得所 有扩散到碳粒表面上的氧气立即被化学反应消耗掉 因此碳粒表面氧气浓度 Yb 0 这时碳 粒燃烧速度取决于氧气向碳粒表面的扩散能力 而与化学反应动力参数 k 无关 扩散过程 控制了碳粒燃烧速度 动力燃烧动力燃烧 kbo2 k Y 在温度很低时 氧气的扩散能力已经大大超过了化学反应能力 由碳粒表面化学反应消耗的氧气量很少 即 Yb Y 这时碳粒燃烧速度取决于碳粒表面 化学反应能力 只与化学反应动力参数 k 有关 而与扩散传质系数 ad 无关 碳粒表面的化 学反应速度控制了碳粒燃烧速度 过渡燃烧过渡燃烧 当温度适度 化学反应系数 k 与扩散传质系数 ad 数量级相当 即氧气向谈表面 的扩散能力与碳表面化学反应能力同时影响和控制碳粒燃烧速度 由于燃烧工况处于动力 燃烧和扩散燃烧两工况之间 谢苗诺夫准则谢苗诺夫准则 Sm ad k 大于 9 动力 0 11 9 过渡 0 11 扩散 德姆柯勒准则德姆柯勒准则 Da k ad 碳粒表面氧浓度 Cb 与远离碳粒氧浓度 C 即 Cb C 大于 0 9 动力 0 1 0 9 过渡 0 1 扩 散 第三节 碳粒扩散燃烧努赛尔特公式 碳粒扩散燃烧努赛尔特公式或称为直径平方定律简称碳粒扩散燃烧公式 碳粒扩散燃烧努赛尔特公式或称为直径平方定律简称碳粒扩散燃烧公式 6 446 44 碳粒在扩散燃烧状态下碳粒燃尽时间与初始直径平方成正比碳粒在扩散燃烧状态下碳粒燃尽时间与初始直径平方成正比 第四节第四节 碳粒动力燃烧和过渡燃烧公式碳粒动力燃烧和过渡燃烧公式 碳粒在动力燃烧状态下 碳粒在动力燃烧状态下 碳粒燃尽时间与初始直径成正比 6 536 53 碳粒在过渡燃烧状态下 碳粒在过渡燃烧状态下 碳粒燃尽时间与初始直径成正比 6 606 60 无论碳粒处于动力燃烧 过渡燃烧或扩散燃烧 碳粒的燃尽时间与煤粒的初始直径有关 无论碳粒处于动力燃烧 过渡燃烧或扩散燃烧 碳粒的燃尽时间与煤粒的初始直径有关 初始直径越大则燃尽时间越长 煤粉的粒径范围很宽 较粗的煤粉占一定份额 而煤粉在初始直径越大则燃尽时间越长 煤粉的粒径范围很宽 较粗的煤粉占一定份额 而煤粉在 炉内停留时间是有限的 那些较粗煤粉 燃尽时间长 未能在炉内燃尽 离开了炉膛 从炉内停留时间是有限的 那些较粗煤粉 燃尽时间长 未能在炉内燃尽 离开了炉膛 从 形成固体不完全燃烧损失 形成固体不完全燃烧损失 斯蒂芬流 斯蒂芬流 在异相界面 由于扩散现象和其他物理化学现象所引起特殊的总质量流 异相反应影响因素 气异相反应影响因素 气体扩散现象 表面化学反应现象 还与碳粒表面对气体吸附和解吸 有关 一次反应 一次反应 碳和氧气之间的直接反应 二次反应 二次反应 一次反应产物继续发生的化学反应 第八节 内孔效应对焦炭燃烧影响 焦炭燃烧公式焦炭燃烧公式 外部扩散燃烧外部扩散燃烧 当温度很高时 ak ad 则 K 当碳粒外表面氧气的相对浓度 Yb Y 内孔表面更不可能获得氧 整个碳粒燃烧取决于 氧气外表面积的扩散能力 内部动力燃烧内部动力燃烧 当温度很低 因碳球直径很大 粒径小则氧气扩散传质系数 ad 大 温度低 则 k 值很小 ad ak 同时 r0 3 碳球外表面和内表面的氧气浓度都近似等于 Y 所有内部表面都参加化学反应 而碳燃烧速度取决于化学反应动力因素 内部扩散燃烧内部扩散燃烧 当温度很低 碳粒直径较大 且碳粒内部空隙很小时 ad ak r0 3 rn 式中 r0 为碳粒半径 rn 为碳粒内孔半径 由于 ad 较大 碳粒外表面氧气 质量相对浓度 Yb Y 但内孔半径很小 孔隙内氧气浓度为零 整个碳粒燃烧速度受到 内部孔隙扩散速度限制 外部动力燃烧外部动力燃烧 当温度很低 碳粒内部孔隙平均半径 rn 与内孔效应因子接近 即 ad ak rn 由于内孔效应因子很小 可以认为内部孔隙实际上对碳粒燃烧速度影响很小 反应 属于动力区 并集中在碳粒外表面进行 第九节 灰层对焦炭燃烧的影响 煤中灰分煤中灰分 分为内在灰分和外在灰分 内在灰分内在灰分 是在煤的形成过程中已存在的矿物杂志 它以细小微粒均匀的分布在可燃质中 外在灰分外在灰分 是在煤开采过程混杂进入矿物杂志 煤在磨细过程中 大部分外在灰分与可燃 质自然分开 所以外在灰分对焦炭燃烧几乎没有影响 公式 6 113 有灰层覆盖时的碳粒比无灰碳粒燃烧时间增加 有灰层覆盖时的碳粒比无灰碳粒燃烧时间增加 2 3 1 3 2 3 1 3 B B 倍倍 煤粒燃烧两种基本结论煤粒燃烧两种基本结论 其一煤的燃烧过程 从水分开始干燥直至挥发分大部分燃烧掉时 间 只占煤粒总燃烧时间的十分之一 其二挥发分的析出和燃烧与焦炭燃烧是同时进行的 而且挥发分析出一直延长到燃烧过程的末期 第七章第七章 燃烧过程数值计算的物理基础燃烧过程数值计算的物理基础 炉内燃烧过程是非常复杂的物理化学过程 包括湍流流动过程 辐射传热过程 不同组分 扩散过程 化学反应过程 气固两相流动过程 受热面污染过程等 归根结蒂 炉内过程 是多组分带化学反应流体力学问题 必须从反应流入手来处理炉内燃烧过程 第一节 输运基本定律 由于分子热运动而引起的分子输 有三科基本定律 由于分子热运动而引起的分子输 有三科基本定律 动量传递牛顿黏性定律 热量传递傅 里叶导热定律和组分传递费克扩散定律 三个定律同时给出了三个物性系数 黏性系数 导热系数 和扩散系数 D 在湍流流动过程中 湍流涡团随机运动也会引起动量传递 导热传递和组分传递 牛顿黏性定律牛顿黏性定律 两层不同流速的流体之间存在的剪切力 流速面的一层对流速快的一层有 阻力 单位面积内剪切力与速度梯度 成正比 比例系数即为黏性系数 单位面积内的剪切力 u 层流流动速度 动力粘度 运动粘度 流体密度 称为速度梯度或剪切速度 负号表示动量传递方向与速度增加方向相反 傅里叶导热定律傅里叶导热定律 各层之间存在温差 则产生了热量传递 单位面积单位时间内传递的热 量称为热流密度 q 热流密度 q 与温度梯度 成正比 比例系数称为导热系数 称为温度梯度 符号表示热流方向与温度梯度方向相反 即热流密度 q 与温 度梯度增加方向相反 q 费克扩散定律费克扩散定律 单位面积单位时间内所扩散 A 组分的质量称为扩散质量流密度 扩散质量 流密度 JA 与流体中 A 组分浓度梯度成正比 比例系数称为扩散系数 D JA 称为 A 组分的浓度梯度 负号表示扩散物质流方向与浓度增加的方向相反 输运系统之间的关系 普朗特数定义普朗特数定义 Pr a cp a cp a 热扩散率或导温系数 cp 比定压热容 流体密度 施密特数施密特数 Sc D D 刘易斯数定义刘易斯数定义 Le a D Sc Pr 可以近似 Pr Se 0 7 Le 1 第二节 基本方程 多组分反应流中基本方程包括四个守恒方程多组分反应流中基本方程包括四个守恒方程 连续方程 质量守恒方程 动量守恒方程 又叫动量方程 也叫运动方程 组分守恒方程和能量守恒方程 第五节 斯蒂芬流 斯蒂芬流 在扩散作用和表面物理化学过程共同作用下 表面处会产生一个法线方向的宏斯蒂芬流 在扩散作用和表面物理化学过程共同作用下 表面处会产生一个法线方向的宏 观物质流 这种宏观的总物质流 称为斯蒂芬流 斯蒂芬流不是由外力或压差引起的流动 观物质流 这种宏观的总物质流 称为斯蒂芬流 斯蒂芬流不是由外力或压差引起的流动 而是因在相界面处 既有扩散作用 又有物理化学过程同时存在而产生的一种总物质流 而是因在相界面处 既有扩散作用 又有物理化学过程同时存在而产生的一种总物质流 第八章 气体燃料和液体燃料的燃烧器 第一节 气体燃料燃烧器 对气体燃烧器的基本要求对气体燃烧器的基本要求 1 燃烧稳定 在运行中不发生回火或吹熄等现象 2 提高燃烧效 率 尽量减少气体不完全燃烧热损失 3 减少污染 尽量减少 CO CO2 NOx 等有害物质的排 放量 以减少对大气的污染 4 运行方便 点火 调节等运行操作方便灵活 便于电脑控 制 5 制造成本低 安装和检修方便 燃烧器分类 燃烧器分类 1 1 扩散燃烧器 扩散燃烧器 从燃烧器出口喷出的全部起纯气体燃料 没有空气 即 a0 0 进入燃烧室 后才与空气混合燃烧 2 2 全预混式燃烧器全预混式燃烧器 气体燃料与所需空气喷出之前 全部在燃烧器均匀混合 预混可燃烧 气体的过量空气系数 a0 1 05 1 15 3 3 部分预混式燃烧器部分预混式燃烧器 气体燃料仅与一部分一次空气在喷出之前 在燃烧器中均匀混合 在喷出之后再与送入炉膛的二次风混合燃烧 通常一次风过量空气系数 a0 0 2 到 0 8 第二节 重油燃烧原理 油滴受热后的现象 蒸发油滴受热后的现象 蒸发 热解热解 裂化裂化 着火燃烧着火燃烧 着火燃烧可能有两种状态着火燃烧可能有两种状态 其一与气体燃料相同在炉膛空间燃烧 其二在油滴周围形成火 焰锋面 或火焰前沿 称为扩散燃烧状态 油滴蒸发平衡温度油滴蒸发平衡温度 由于油滴本身导热系数不是很大 因此开始阶段油滴表面的温度总是 高于核心温度 随着时间的延长 表面温度 Ts 和核心温度 T0 逐渐趋近于恒定温度 Twb 此恒定温度称为 在油滴蒸发平衡温度下 油滴从外面吸收的热量与油滴蒸发汽化所消耗 的潜热相等 达到平衡状态 在油滴蒸发和燃烧时 蒸发平衡温度接近于燃油的沸点 油滴的斯蒂芬流油滴的斯蒂芬流 由于浓度的存在使得油气不断地由油滴表面向外扩散 空气从外部不断 向油滴表面扩散 由于空气不溶于燃油 必然产生一股反向质量流 称为斯蒂芬流 蒸发 油滴外任意直径的球面上的斯蒂芬流正好等于空气扩散的质量流 油滴蒸发的直径平方定律油滴蒸发的直径平方定律 系数 K 称为蒸发常数 油滴直径平方与时间成直线关系 油滴直径平方与时间成直线关系 d 油滴蒸发寿命油滴蒸发寿命 油滴燃尽时间油滴燃尽时间 重油的雾化燃烧重油的雾化燃烧 重油经喷嘴雾化后喷入炉内 形成雾化炬 由于这股雾化炬在炉膛内向 外扩散 其中心部分具有高温烟气回流 雾化了的油滴由于辐射和对流换热交换而吸收热 升温并蒸发 油滴蒸发主要依靠湍流扩散作用而进入雾化炬的高温烟气的对流加热 雾化 炬距喷嘴一定距离处开始着火 形成雾化炬的燃烧 雾化炬的燃烧是十分复杂的物理化学 过程 根据实验 世纪雾化炬的燃烧可以分为以下四种 世纪雾化炬的燃烧可以分为以下四种 第一种 预蒸发型气态燃烧第一种 预蒸发型气态燃烧 相应的油和空气的进口温度较高且油滴很细 这些很细的油 滴在吸热预备区已蒸发完毕 在燃烧区的燃烧过程类似于气体燃烧湍流燃烧 燃烧油蒸发 过程基本上不影响火焰长度 第二种 油滴群扩散燃烧 第二种 油滴群扩散燃烧 这是另一种极端情况 即油和空气的进口温度很低气油滴很粗 在进入燃烧区之前基本上未能蒸发 形成油滴群的扩散燃烧 此时火焰燃烧过程和蒸发过 程是同步进行的 蒸发过程的快慢控制着整个燃烧过程的进展速度 因此要强化燃烧和缩 短火焰 必须加速蒸发过程 第三种 复合燃烧 第三种 复合燃烧 这时油雾中较细的油滴在加热预备区已经蒸发完毕 形成一定浓度的 预混气体 在燃烧区既有预混气体的气相燃烧 又有粗大油滴的扩散燃烧 这是重油雾化 炬在锅炉燃烧室燃烧的基本工况 在这种情况下 蒸发过程 气相湍流燃烧和化学反应过 程共同控制着燃烧进程 第四种 气相燃烧加上油滴的蒸发 第四种 气相燃烧加上油滴的蒸发 这时在加热预备区已蒸发完毕的油滴在燃烧区进行气 相燃烧 而未蒸发的油滴由于直径很大不能着火 只能在燃烧区内继续蒸发 不存在油滴 扩散燃烧现象 蒸发过称 气相湍流燃烧和化学反应动力过程都对燃烧进程有影响 影响油滴群燃尽程度的因素 普诺包特提出油滴燃烧群扩散燃烧模型 影响油滴群燃尽程度的因素 普诺包特提出油滴燃烧群扩散燃烧模型 1 雾化细度 油滴雾化炬特征尺寸 d 越小 则时间 s 越短 燃烧过程发展越快 完全燃 烧程度愈高 2 油滴的燃烧常数 Kf Kf 越大 时间 s 越短 燃烧过程发展越快 完全燃烧程度愈高 3 油雾均匀指数 n n 值越小油滴颗粒尺寸分布越不均匀 燃烧后期其进展缓慢主要是由粗 大油滴燃烧进展缓慢所致 第三节 重油的雾化 雾化质量主要指标 雾化颗粒 雾化角 流量密度 雾化质量主要指标 雾化颗粒 雾化角 流量密度 雾化粒径 雾化粒径 中值直径 当累计质量百分数为 50 所对应的油滴直径 雾化角雾化角 油油雾化锥边界上两根对应切线的夹角称为雾化角 流量密度 流量密度 单位时间内流过垂直于油雾化炬速度方向的单位面积上的燃油体积 cm cm s 简单机械雾化喷嘴结构 雾化片 旋流片分流片 最大流量理论最大流量理论 第四节 燃油配风器 配风器作用配风器作用 对燃油供给适量的空气 形成合理的空气动力场 使空气能与雾化炬充分混 合 达到及时着火 充分燃烧目的 配风器按气流流动方式可分配风器按气流流动方式可分 旋流式和直流式 直流式又分平流式和纯直流 对配风器的要求对配风器的要求 1 必须有根部风 2 必须有回流风 3 油雾和空气前期混合强烈 4 油雾和空气后期湍流扰动强烈 第九章第九章 煤粉燃烧器及煤粉炉煤粉燃烧器及煤粉炉 排渣方式排渣方式 固态排渣煤粉炉和液态排渣煤粉炉 第一节 平面自由射流特征 不旋转气流从喷口喷射到很大的空间 所射出的气流称为自由射流自由射流 所谓平面系指二维如 轴对称称自由射流或二维平面射流 自由射流特征 1 自由射流中任意一个截面上 横向速度 与轴向速度 u 相比很小 横向速度 v 可以略 而不计 2 在自由流中无论 x 方向或 y 方向 压力梯度很小 可以略而不计 也即在自由 射流中压力是均匀的 等于周围介质压力 3 自由射流的各个截面上 速度 浓度等参数 的分布规律在不同截面上是相似的 称为相似性 4 在很大雷诺数范围内 自由射流的流 动参数可以用一个与雷诺数无关的普遍的无量纲坐标来描述 称为自模化特性 射流分为 初射流分为 初始阶段和基本阶段 初始段与基本段的分界面称为转折界面 射流初始阶段 射流初始阶段 轴心速度保持不变恒等于射流出口速度的区段 基本段 基本段 射流轴心速度沿流动方向不断衰减的区段 等温自由射流 等温自由射流 射流喷出的流体温度与周围介质温度相等 等温自由射流温度分布 等温自由射流温度分布 实验证明了各个截面 包括初始段 的速度分布具有相似性 不等温自由射流 不等温自由射流 射流喷出流体温度与周围介质温度度不同 不等温自由射流分布 不等温自由射流分布 对于不同截面之间也存在速度 以及温度 浓度 相似定律 随着 射流出口温度与周围介质温度比之 T0 T 的减少 沿射流方向 冷射流喷射到炽热空 间的速度衰减变缓 射流初始阶段愈长 射流的射程愈长 温度和浓度的变化也有同样的 规律 总之冷射流喷射到炽热空间 射流的刚性增强 射流与空间介质的湍流输运而引起 的混合左右减弱 随伴燃烧射流 随伴燃烧射流 喷射出的流体沿射流方向不断燃烧放热的现象 随伴燃烧射流 随伴燃烧射流 射流离开喷嘴后因燃烧温度不断提高 沿射流方向轴心速度衰减变慢 射 流初始段增长 射流的射程增长 温度和浓度的变化也有同样的规律 总之随伴燃烧射流 射流的刚性增强 射流与空间介质的湍流输运而引起的混合左右减弱 气固两相射流 气固两相射流 随着喷口处固相质量相对浓度 Yg 数值的增大 固相所占质量份额增加 沿射流流动方向 轴心速度衰减缓慢 射流初始段增长 射流的射程增加 总之气固两相 流动 该射流的刚性增强 第二节第二节 直流燃烧器直流燃烧器 直流燃烧器适应煤种 直流燃烧器适应煤种 除劣质煤 挥发分低 发热量低 灰分大 可磨性差 硫分大 水 分大 以外所用煤种 如无烟煤 贫煤 烟煤以及褐煤 直流燃烧器分类 直流燃烧器分类 分级配风和均等配风 1 1 均等配风直流煤粉燃烧器 又称烟煤 均等配风直流煤粉燃烧器 又称烟煤 褐煤型直流燃烧器 褐煤型直流燃烧器 采用一二风口相间布置 即在两个一次风口之间均等布置一个或两个二次风口 或者在每个一次风口的背火侧均等 布置二次风口 在均等配风方式中 一二次风口间距相对较近 一二次风自喷口流出后能 很快的得到混合 使一次风着火后即获得足够的空气 适用挥发分很高的而且容易着火烟 煤和褐煤 上二次风上二次风 除供应上排煤粉燃烧所需要的空气外 还可以补充炉膛内未燃尽的 煤粉继续燃烧所需的空气 下二次风下二次风 将从煤粉气流中离析出来粗煤粉托浮起来 避免煤 粉颗粒掉入冷灰斗 造成固体不完全燃烧损失 一二次风平行布置一二次风平行布置 一次风置于向火侧 二次风置于背火侧 一次风气流对炉膛空间易于卷吸炉内高温烟气 也易于接受相邻燃烧 器火炬的加热和点燃作用 利于接受炉内高温火焰的辐射细说 背火侧二次风 可以在一 次风射流和炉膛水冷壁之间形成一层空气膜 以防止煤粉火炬贴避和粗颗粒煤粉再离心力 作用下产生离析 使水冷壁附近形成良好的氧化性气氛 避免水冷壁高温腐蚀和结渣 一 二次平行两列布置 减少了燃烧器不知高度 增加了出口气流的刚性 大功率褐煤直流燃大功率褐煤直流燃 烧器烧器 一次风管中心十字风作用一次风管中心十字风作用 冷却一次风口 避免一次风口烧坏或变形 一次风口被 划分为四个小喷口 减少一次风气流速度不均匀程度 2 2 分级配风直流燃烧器 分级配风直流燃烧器 无烟煤型直流煤粉燃烧器无烟煤型直流煤粉燃烧器 将一次风口相对较为集中地布置在一 起 燃烧所需要的二次风分级的送入已经着火的煤粉气流中 促使燃烧过程继续发展 分 级送入的二次风距离一次风口有较大距离 高速二次风分级送入时 与已经着火燃烧煤粉 气流产生强烈的混合 籍以加强气流扰动 提高焦炭颗粒燃烧速度 分级配风目的分级配风目的 为了 保证无烟煤着火的稳定性 所以对挥发分低 灰分高的难以着火的煤种 一二次风口之间 保持较大距离 促使一二次风气流在炉内较晚混合 相对集中的一次风口大都采用直立矩相对集中的一次风口大都采用直立矩 形 高宽比较大形 高宽比较大 加大了一次风煤粉气流截面的周界 增大了煤粉气流与高温烟气的接触 面积 从而也增加了对炉内高温烟气卷吸能力 但过大的高宽比会削弱一次风煤粉气流的 刚性 分级配风下二次作用 下二次作用 提高煤粉火炬在下侧燃烧所需要的氧气 托浮离析而出大颗 粒煤粉 防止火炬下冲 避免冷灰斗结渣 为此下二次风口水平布置 从中二次风和上二 次风口分级送入的二次风与一次风口有足够的距离 同时它们都有一定的下倾角 由于一 次风煤粉气流温度已很高 烟气黏性较大 因此二次风必须具有足够高的速度 才能保证 二次风有足够的动量 穿透已燃烧的一次风气流 产生较大扰动 促使混合 为焦炭燃尽 提供更充分的条件 周界风作用 保护一次风口 避免喷口烧坏 引射一次风气流 提高一次风气流的刚性 但是周界风所占比率不能太大 否则会影响着火 夹心风 在一次风中送入高速夹心风 对一次风气流起到引射作用 增加一次风气流的刚 性 及时补充燃烧所需氧气 夹心风对无烟煤着火的影响很小 燃用无烟煤或贫煤时 为了保证着火的稳定性 一次风送粉大都采用热风 这时制粉系统 乏汽是通过单独喷口即三次风口送入炉膛的 三次风特点 温度低 约 100 含湿分高 含煤粉细而数量较多 实践证明 三次风口如布置不当 不仅会影响主煤粉气流着火 使 炉膛温度降低 着火推迟 燃烧不稳定 还会导致飞灰中的可燃物增加 火焰中心上移 炉膛出口烟温增高 威胁过热器工作的可靠性 一般将三次风口布置在燃烧器最上方 并 与上二次风口保持一定距离 还需要选择恰当的下倾角 三次风应具备一定速度 否则他 无法穿透炉内主气流 3 直流燃烧器的设计参数推荐值 直流燃烧器的设计参数推荐值 随着锅炉容量的增加 直流燃烧器一次风口层数随之增 加 单个的一次风口功率选择时很重要问题 单个一次风口的热功率不可能太高 否则会 导致炉膛局部热负荷过高 从而引起结渣 而炉膛温度也会促使 NOx 产量增加 还会导致 一二次风口截面过大 一二次风混合困难对燃烧不利 因此必须限制单个一次风口功率 直流燃烧器一二三次风风率的选择主要根据燃料的挥发分和着火条件来确定 二次风率计算公式 对于乏气送粉对于乏气送粉 r2 a1 r1 a1对于热风送粉 r2 a1 r1 r3 a1 r1 一次风 风率 r2 二次风风率 r3 三次风风率 由制粉系统设计确定 a1 炉膛出口过量空气系数 a1 炉膛漏风系数 一次风率确定后 可以在所有一次风口中平均分配 但是二次风口的风量不是平均分配的 对于分级配风于分级配风 上二次风占二次风总风量比例最大 下二次风用以防止煤粉离析占二次风 总风量的 2 其余二次风为中二次风 通常上二次风具有 0 12 的下倾角 中二次风 有 5 15 的下倾角 下二层水平布置 在均等配风中在均等配风中 顶部和下部二次风量所占比例较少 大部分均匀分配在中二次风的各个喷口 一次风速的选择主要根基燃料的着火性能而定一次风速的选择主要根基燃料的着火性能而定 采用热风送粉时 风速可以选择的稍高 采用乏汽送粉时 风速可以选择的稍低 二次风速选择主要考虑气流的射程二次风速选择主要考虑气流的射程 以保证在煤 粉气流后期具有较好混合性能 二次风速与一次风速比之 w2 w1 随锅炉容量的增加而增加 单个一次风口热功率也随锅炉容量的增加而增大 三次风量是由制粉系统计算确定三次风量是由制粉系统计算确定 约占炉膛总风量的 8 18 三次风速一般在 40 50m s 下倾角 5 15 4 直流燃烧器的布置 直流煤粉燃烧器通常布置在炉膛的四周 形成切圆燃烧室 要求炉 膛横截断面近似于正方形 变长比通常为 1 0 1 1 假想切圆的直径 dq 可按下列公式选取 固态排渣炉 dp 0 05 0 12 E 液态排渣炉 dp 0 1 0 16 E E 为炉膛平均变长 假想切圆直径 600 1500m 布置方式主要特点图例 正四角出口气流补气条件查一下 气流偏斜减轻 风粉偏斜减轻 风粉管道对称 两角对冲 两角相切 改善对角出口射流的偏斜 气流旋转强度较正四角弱 大小切圆改善气流的偏斜 特别是炉膛变长比 A B 1 2 并防止气流 过大的椭圆 八向切圆风扇磨煤机沿炉膛四周布置 煤粉管道短 空气动力工况比 正四角还要好 可采用停角调节负荷 双炉膛不能正四角布置 出口气流补气条件差 两路唐气流旋转方 向相反 在四角切圆燃烧室中 产生出口射流偏斜原因 1 相邻气流的影响 2 出口气流两侧补气条 件相差甚远 造成气流两侧压差太大 促使气流偏斜 3 燃烧器的高宽比太大 气流本身刚 度太弱造成气流贴壁 4 燃烧器喷口一侧烧坏 使气流出边界条件发生变化 第三节 旋转射流 旋转射流速度矢量 旋转射流速度矢量 轴向速度 切向速度和径向速度 轴向速度轴向速度 wx 分布分布 在旋转射流的中心部分 wx 0 气流流向喷口方向 形成中心回流 在旋转射流的边缘部分 轴