燃气燃烧与燃烧器课件

燃气燃烧与燃烧器燃气的燃烧特性燃烧的定义：燃气中的可燃组分（氢气、一氧化碳、碳氢化合物、硫化氢等）在一定条件下（如高温）与氧气发生激烈的氧化作用，并产生大量光和热的过程称为燃烧。

燃烧的条件：可燃物质、助燃物质和点火源

可燃物质：凡能与空气中的氧气发生剧烈氧化反应的物质。如：木柴、煤炭、煤油、甲烷等。

助燃物质：凡能帮助或维持可燃物质燃烧的物质，化学上称为氧化剂。最常见的是氧气和空气。

点火源:凡能引起可燃物质燃烧的能量。点火源是物质发生燃烧的能量条件，没有点火源就不会发生燃烧。如：明火、电火花等。燃气的燃烧特性

1.燃气热值：1Nm³燃气完全燃烧所放出的热量。单位：kJ/Nm³或MJ/Nm³分为高热值和低热值。2.燃烧所需空气量：理论空气量、实际空气量

过剩空气系数α=实际空气量/理论空气量通常α﹥1，工业设备中α一般控制在1.05～1.2；

民用燃具中α一般控制在1.3～1.83.燃烧产物：理论烟气量:CO2、SO2、N2和H2O实际烟气量：除含上面成分外还有未燃空气

干烟气：不含水分的烟气

湿烟气：含水分的烟气燃气的燃烧特性

5.爆炸与爆炸极限：所谓爆炸是在极短的时间内，可燃气体与空气迅速燃烧，产生大量热量体积膨胀，压力升高。

爆炸的条件：混合气体在爆炸极限范围内、在密闭空间内、有点火源可燃气体与空气的混合物遇到点火源能够发生爆炸的可燃气体浓度范围称爆炸极限。爆炸下限、爆炸上限。爆炸极限纯天然气液化石油气油制气焦炉气下限5.01.74.74.5上限15.09.742.935.8常见燃气爆炸极限燃气的燃烧方法

根据燃气与空气在燃烧前的混合状况（一次空气系数），可将燃气燃烧方法分为三类：扩散式燃烧、部分预混式燃烧和完全预混式燃烧三种。

1.扩散式——燃烧前不予混空气的燃烧.燃烧所需的氧气依靠扩散作用从周围空气中获得。又称有焰燃烧。特点：燃烧稳定,燃具结构简单,燃气压力要求不高。但燃烧火焰太长，易产生不完全燃烧，燃烧温度和热效率低。

2.部分预混式——燃烧前予混一部分空气。特点：燃烧火焰清晰，火焰温度高，热效率高。但燃烧不稳定，对一次空气的控制及燃烧组分要求较高。

3.完全预混式——燃烧前已混足所需空气，燃烧过程中不需从周围空气中取得氧气。又称无焰燃烧。特点：燃烧完全，燃烧温度高。但燃烧稳定性差。燃气燃烧器

燃烧器分类：

1.按一次空气系数分：扩散式燃烧器（=0）、大气式燃烧器（=0.2～0.8）、完全预混式燃烧器（≧1）。

2.按空气的供给方法分：引射式燃烧器（空气被燃气射流吸入或燃气被空气射流吸入）、鼓风式燃烧器（用鼓风设备将空气送入燃烧系统）、自然引风式燃烧器（靠炉膛中的负压将空气吸入燃烧系统）。

3.按燃气压力分：低压燃烧器（燃气压力在5KPa以下）、高中压燃烧器（燃气压力在5KPa至300KPa之间）。燃气燃烧器燃烧器的基本要求：

1.燃烧比较完全2.燃烧稳定。当燃气热值、华白数和燃烧势在正常范围内波动时，不发生回火和脱火现象3.燃烧效率高。4.在额定压力下，燃烧器能达到所要求的热负荷。5.结构紧凑，金属消耗少、调节方便、工作无噪声。燃气燃烧器鼓风式燃烧器：

鼓风式燃烧器所需全部空气由鼓风机一次供给，但燃烧前燃气与空气并不预混，因而为扩散式燃烧。其火焰长短与燃烧强度由燃气与空气混合情况决定。如将燃气分成很多细小流束射入空气或做成空气旋流等。主要应用于各种工业炉及锅炉中。燃气燃烧器完全预混式燃烧器：

按照完全预混燃烧方法设计的燃烧器；在燃烧前燃气与空完全预混，α=≥1。按燃气和空气的混合方式分为：燃气与空气均被加压，然后在混合装置混合即加压混合；采用引射装置作为混合装置，分为燃气引射空气和空气引射燃气，后者需要鼓风机。因过剩空气少，加热工件时不会引起过分氧化，而且燃烧温度高，因此主要用在工业加热装置上燃气燃烧器特种燃烧器介绍：3.平焰燃烧器：平焰燃烧器与传统的直焰燃烧器不同，喷出的不是直焰，而是紧贴炉墙或炉顶向四周均匀伸展的圆盘形薄层火焰。利用旋转气流通过扩张形火道形成平展气流，燃气在平展气流中燃烧便可得到平面火焰。加热均匀，炉膛升温及物料加热速度快。主要用于钢铁及机械工业的加热炉上，也可用于玻璃、化工等工业窑炉上。

燃气燃烧器特种燃烧器介绍：4.燃气辐射管：对于需要控制炉内气氛的热处理炉，常选用间