热工过程与设备

§4.3燃烧计算

（accountofburning）目的、内容空气量、烟气量、烟气组成燃烧温度燃烧计算主要包括三方面内容：空气量、烟气量、烟气组成重点燃料的燃烧过程是燃料中可燃成分与氧气发生化学反应（剧烈的氧化反应）的过程。如果燃烧过程中可燃成分与氧完全化合，生成不可燃烧的产物，这个燃烧过程称完全燃烧。如果燃烧过程中可燃成分与氧化合不完全，生成的燃烧产物中还有可燃成分，则称此为不完全燃烧。实际燃料燃烧时，往往由于各种条件的影响而不能完全燃烧。不完全燃烧有两种：燃料中可燃成分由于没有得到足够的氧气或者与氧气没有很好的接触，因而没有达到完全燃烧，此为化学不完全燃烧。如果燃料中可燃物质未参加燃烧反应，即被排走，此为机械不完全燃烧。（固体燃料的部分颗粒由炉篦间隙落入灰坑，小炭粒被烟气带走）不完全燃烧造成：燃料损失，降低燃烧室温度，影响窑炉内气氛的性质。从而影响产品质量。防止或减轻不完全燃烧现象，是实际生产中需要注意解决的一个重要现象。一计算的目的及内容1计算目的有二设计窑炉的需要操作窑炉的需要2计算内容两方面设计窑炉：燃料用量、燃烧室及附属设备尺寸、风机选型等操作窑炉：所需空气量、生成烟气量及组成、燃烧温度、判断燃烧合理性、漏气状况等进行相应、合理的调节与控制，从而达到生产的安全连续运行。具体计算内容：空气需要量：要使燃烧顺利进行，就需要不断供给适当空气。供给量少，会引起不完全燃烧；过多，会降低燃烧温度，降低热效率。应确切掌握燃烧所需空气量的计算，并以此作为鼓风机选型计算等的依据。生成烟气量：生成烟气影响燃烧温度及窑内传热，烟气也要及时从窑内排出，以使燃烧顺利进行。为确定窑炉排风系统和设备的规格、型号，就必须计算烟气的生成量。过剩空气系数的计算：烟气成分主要有N2、CO2、过剩O2等，通过它们可计算烟气密度、过剩空气等，从而判断燃烧操作是否合理。燃烧温度的计算：燃烧是为了获得一定温度达到煅烧制品的目的。某燃料燃烧能否达到要求的温度，可预先计算。通过燃烧温度的计算，还可分析影响燃烧温度的因素，改进燃烧条件，从而保持合适的燃烧温度。二空气量、烟气量及烟气组成的计算分析计算法：根据燃料成分计算近似计算法：根据燃料种类及发热量近似计算（经验公式、图表）计算方法有：还有估算和操作计算分析计算法操作计算（一）分析计算法1空气量的计算（1）理论空气量（）理论空气量：理论上燃料中可燃组成完全氧化所需的空气量①固、液体燃料：②气体燃料：（2）实际空气量（）燃料种类、燃烧方式、燃烧设备、燃烧气氛等实际为防止不完全燃烧，实际使用空气量多于理论空气量。实践经验数据：气体燃料液体燃料块状固体燃料煤粉燃料氧化气氛还原气氛不同空气系数，对应不同燃烧火焰：CO含量低于2%时称弱还原性气氛CO含量在3%~5%时，称强还原性气氛氧化焰：，燃烧产物中有过剩氧气。中性焰：，燃烧产物中无过剩氧气，也无CO、H2等可燃气体。还原焰：，燃烧产物中含CO、H2等还原性气体。2烟气量及烟气组成的计算（1）理论烟气量（）及理论烟气组成①固、液体燃料(C、H、O、N、S、A、M)：②气体燃料：（2）实际烟气量（）及实际烟气组成①固、液体燃料烟气中：烟气中：烟气中：①气体燃料例题4-2、3、4固体燃料燃烧计算举例

[例1]已知某种煤的收到基组成（%）为：当过剩空气系数α=1.3时，求：1kg煤完全燃烧时的理论空气量、实际空气量、烟气生成量及烟气组成。Car

HarOarNarSarAarMar71.564.239.360.980.488.764.19解：应用教材公式（4-20）：气体燃料燃烧计算举例

[例2]已知某发生炉煤气的干基组成（%）为：湿煤气含水量为4.5%，当α=1.2时，求实际空气量；实际烟气生成量COCO2H2CH4C2H4H2SN228.75.113.81.90.40.349.8解：先要把干基成分换算成湿基成分：10nian,未讲。不要求COCO2H2CH4C2H4H2SN2H2O27.414.8713.181.810.380.2947.564.5应用教材公式（4-23）：燃料组成换算举例

[例1]某厂锅炉以煤为燃料，化验室测得其干燥无灰基组成（%）为：又测得空气干燥基水分Mad=3%，灰分Aad=15%；收到基水分Mar=5%。求：收到基时该煤的组成百分率？Cdaf

Hdaf

Odaf

Ndaf

Sdaf82.46.09.21.70.7【讨论例题】CHONSAMDaf82.46.09.21.70.7××D×Ad153×ar5？？？？？？69.665.0767.5684.927.5441.3940.5747.781.440.59215.4666.1774.81657.3911.3680.562414.687【讨论例题】解法一：燃料组成换算举例

解（1）100kg空气干燥基为基准：C平衡：（2）100kg空气干燥基为基准：C平衡：【讨论例题】解法一：（3）100kg收到基为基准：C平衡：【讨论例题】解法一：CHONSAMDaf82.46.09.21.70.7D69.665.077.781.440.59215.46Ad67.5684.927.5441.3940.574153ar66.1774.81657.3911.3680.562414.6875【讨论例题】解法一：王佳：【讨论例题】解法二：CHONSAMDaf82.46.09.21.70.7××D×Ad153×ar566.1814.694.827.391.370.56【讨论例题】解法二：设Mar=100，正确解法二，之二：或应用：解法三：马龙（王发楠）选一个基准不变，Mdaf=100kg则：碳=82.4，氢=6.0，氧=9.2，氮=1.7，硫=0.7，灰=0，水=0？？？？？？，时间不够，以后补充完毕解法四：席春晓：（二）近似计算法前提：燃料化学组成无法知道根据燃料种类、低位发热量理论空气量和理论烟气量及组成（近似计算）（确定空气系数α）实际空气量和实际烟气量及组成****理论空气量、理论烟气量及低位发热量可由大量试验找出，相应经验公式列出图表供查取燃烧计算式燃料煤重油煤气煤气天然气近似燃烧计算举例

[例3]已知某窑炉每小时燃烧10t烟煤，其低位发热量Qnet,ar为22150kJ/kg,空气系数为1.15，求每小时应向窑内通入多少空气？排出多少烟气？解：近似计算，应用表4-15：（三）估算空气量及烟气量前提：燃料化学组成及发热量都无法知道根据燃料种类理论空气量和理论烟气量及组成（估算）（确定空气系数α）实际空气量和实际烟气量及组成****同样有相应图表可供查取烟煤重油发生炉煤气天然气理论空气量理论烟气量不同燃料燃烧时的空气量及烟气量（四）操作计算实际燃烧操作时，可由测流量仪器测定空气量及烟气量若无测流量仪器，则先测定燃料组成及烟气组成，算出空气量、空气系数等参数1.实际烟气量与空气量的操作计算已知燃料组成及烟气组成碳平衡

（燃料中C=烟气中C+灰渣中C）烟气量氮平衡

烟气中N2=（燃料中N2+空气中N2）已知燃料组成及烟气组成空气量[例4-5]2空气系数的计算（按测定的烟气组成计算）（1）氧平衡方法①完全燃烧时：略-10年****实践发现：组成变化不大的燃料，其k值近似为常数。可查表获得（如教材表4-17，P248）②不完全燃烧时：燃料中仍有CO、H2、CH4、C粒等可燃组分（2）氮平衡方法①固、液体燃料：燃料中N量与空气中相比很小，可忽略。所以可看作烟气中N2全部来源于空气②气体燃料气体燃料中含N2较多，不可忽略例题4-6操作燃烧计算举例

[例4]某倒焰窑所用煤的收到基组成（%）为：高温阶段在窑底处测定其干烟气组成为：灰渣分析：含C：16.5%，灰分：83.5%高温阶段小时烧煤量为300kg，试计算该阶段每小时（1）烟气生成量；（2）空气需要量Car

HarOarNarSarAarMar736.54.31.50.410.83.5CO2O2N2145.580.5解（1）烟气量：C平衡：煤中C=烟气中C+灰渣中C基准：100kg煤煤中C=73kg（2）空气量：N平衡：空气中N2+煤中N2=烟气中N2基准：100kg煤[例5]某窑以煤作为燃料，其干烟气组成测得为（%）：求其空气系数。CO2COO213.81.34.9解：先求烟气中N含量：应用式4-35：燃烧计算举例-操作计算空气系数

略-10年燃烧计算举例-操作计算空气系数

[例6]某隧道窑使用发生煤气作燃料，其组成为（%）在烧成带处取烟气分析，其干烟气组成为：试计算空气系数CO2O2N218.03.178.9COCO2H2CH4C2H4O2N229.14.915.61.90.40.747.4略-10年解：气体燃料含N量高（47.4%），不可忽略，应用式4-36：3漏入空气量的计算三燃烧温度的计算燃料燃烧放热时，燃烧产物的温度，叫做燃烧温度燃料温度可由燃烧过程的热量平衡求算燃烧过程的热量平衡项目有：（1）收入热量燃料化学热（低位发热量）Qnet燃料带入的物理热Qf=Cftf空气带入的物理热Qa=VaCata单位质量或体积燃料所对应的（2）支出热量燃烧产物的物理热Q=VCtP燃烧产物传给周围物体的热量Ql机械不完全燃烧造成的热损失

Qml化学不完全燃烧造成的热损失

Qch产物中部分CO2和H2O在高温下热分解消耗的热Qdi灰渣带走的物理热Qa,s收入热量=支出热量热量平衡：稳定燃烧温度（一）实际燃烧温度（tP）收入热量=支出热量时（二）量热计式燃烧温度(tm)假定：燃料在绝热系统中完全燃烧（Ｑl＝Ｑml＝Qch=０）不考虑燃烧产物在高温下的热分解（Ｑdi＝Ｑa,s

＝０）算得“燃料理论发热温度”简称“发热温度”或“产热度”（三）理论燃烧温度（tth）假定燃料在绝热系统中完全燃烧（Ｑl＝Ｑml＝Qch=Ｑa,s

＝０）Ｑdi大小ＣＯ２、Ｈ２Ｏ的分解程度燃烧产物温度ＣＯ２、Ｈ２Ｏ的分压＊＊温度越高，分压越小，分解程度越大。则燃烧温度降低得越多（分解吸热）实际硅酸盐窑炉内，ＣＯ２、Ｈ２Ｏ的分解量很小，可忽略，则：＊＊因为比热Ｃ随烟气温度变化，所以：（１）可用“试算法”计算烟气温度tth不等：直至相等（2）用“内插法”计算烟气温度tth＊＊一般，取t1、t2相差１００℃（３）用“图解法”计算烟气温度tthtQBAt1t2tthQ1Q2QC（四）实际燃烧温度(tP)的取得及其提高途径１实际燃烧温度(tP)的取得（１）测定（２）由tth计算表４－１９，P252２提高tP的途径选用高发热量燃料控制适当空气系数预热空气及燃料减小向外的热损失[例4-7]（五）空气预热温度的计算[例4-８]略-10年燃烧温度计算举例

[例7]已知某地煤的收到基组成（%）为：煤的温度tf=20℃,比热容Cf=1.256kJ/kg℃

；煤的低位发热量Qnet,ar=28022kJ/kg；空气温度ta=20℃

；比热容Ca=1.296kJ/kg℃

；

当空气系数α=1.2时，计算得：理论空气量Va0=7.36m3/kg；烟气量V=9.28m3/kg。高温系数η=0.9。烟气组成为：试计算理论燃烧温度tth和燃烧室实际温度tp。Car

HarOarNarSarAarMar71.008.847.551.230.305.0810.00CO2O2H2OSO2N214.554.088.150.0373.19解：应用式4-41b：§4.4燃烧过程基本

理论燃烧：燃料中的可燃组分与空气（O2）产生剧烈的氧化反应，产生大量的热并伴随有强烈发光的现象。气体燃料燃烧：可燃气体组分的燃烧。液体燃料燃烧：先加热气化，一些烃类裂解成可燃气及固态炭，实际为可燃气体与固态炭的燃烧。固体燃料燃烧：先加热获得挥发分和固态炭，实际为可燃气体与固态炭的燃烧。燃烧条件：燃料、空气、着火温度。一.着火温度任何燃料燃烧，都可以分为：着火及燃烧两个阶段。着火：由缓慢氧化反应转变为剧烈氧化反应（燃烧）的瞬间。着火温度：着火发生时对应的温度。理论上，怎样分析和理解着火温度问题？某容器内盛有煤气/空气混和物：

氧化时放出热量，使混和气温度升高；Q放Q散ⅠⅡQT同时由于气体温度高于环境温度，则混和气系统向外放热，使混和气温度下降。混和气体温度T

处于TA、TB之间，

散热速率Ⅱ大

于放热速率Ⅰ，

则混和气体温

度不断下降，

之至A点。QTABTATBT0ⅠⅡQ放Q散混和气体温度T

低于TA，散热

速率Ⅱ小于放

热速率Ⅰ，则

混和气体温度

不断上升，之

至A点。A点为稳定点：温度偏离A点，会重新回到A点。相对于A点A混和气体温度T

处于TA、TB之间，

散热速率Ⅱ大

于放热速率Ⅰ，

则混和气体温

度不断下降，

之至A点，远离B点。QTABTATBT0ⅠⅡQ放Q散混和气体温度T

高于TB，散热

速率Ⅱ小于放

热速率Ⅰ，则

混和气体温度

不断上升，远离B点。B点为非稳定点：温度一旦偏离B点，会远离B点。相对于B点BT0’T0’’QTABCTATBTCT0ⅠⅡQ放Q散ⅢⅣQ’散Q’’散周围介质温度T0升高，曲线Ⅱ右移。只要介质温度略高于T0’，散热线与放热线无交点，放热速率恒大于散热速率，导致气体温度不断上升，最后达到着火点而燃烧。C点即为着火点：TC为着火温度。表征一定条件下燃料稳定燃烧的最低温度.介质温度T0’时，散热线Ⅲ与放热线Ⅰ相交于一点C，C点为一极限点C“纸锅煮鸡蛋”难倒尖子生

-半岛都市报给你一张厚纸、一根铁丝，怎样煮熟鸡蛋？你如何理解屡战屡败、屡败屡战的关系？2008年奥运会对中国经济有什么影响……1月28日，中国海洋大学2008年高考自主招生测试拉开大幕，在4天时间里，来自全国各地的1200多名尖子生，加上已经在省外考点测试完毕的300多名考生，将竞争190个名额。令人关注的是，海大今年自主招生首次取消了笔试，全新的面试环节让思维活跃、沟通能力强的考生很“沾光”。“纸锅煮鸡蛋”难倒尖子生

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自主招生取消笔试

1月28日是海大自主招生测试的第一天，来自黑龙江、辽宁、吉林、北京、天津、河北、河南、山西、江苏等地的近200名省外考生参加了首日测试。“今年我校自主招生取消笔试测试，是考虑到学生就算进行笔试，但还是要经过高考，而高考就是最好的笔试，所以我们就把全部精力都放到面试上，以全面测试学生的综合素质。此外，取消笔试也能够减轻学生的压力。”海大招生办主任范其伟告诉记者，海大虽然取消了笔试，但是面试测试比以前也更加灵活和全面。

据范其伟介绍，海大在过去两年所招收的自主选拔生，平时的学习成绩要比普通统招生高出10多分，而且在学生社团、团委、班级中担任学生干部的比例也高于普通统招生。正是由于自主选拔生良好的生源，海大今年才尝试通过“纯面试”的选拔方式，来筛选更优秀的考生。“纸锅煮鸡蛋”难倒尖子生

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面试过程全程录像

记者了解到，海大今年设置了8个考场，共有24名考官，平均每个考场有3名考官。按照海大的面试程序，考生进入考场前5分钟，抽签确定题目，中英文题目各一个。考生在进入考场以后，先进行3分钟的自我介绍，然后就抽签题目进行中英文回答，最后还要接受考官的随机提问。“为了使面试更加公平，海大今年在考官选用上也更加严格，每个考场3名考官分别是海大自然科学领域、人文社科领域、外语领域三个方面的专家，而且这24名考官全部都是教授，保证了面试测试的质量。”据范其伟介绍，为了保证考试公平，海大在每轮考试结束以后，会随即调整考官，这样考生认识考官的机会就非常少。

另外，在面试以前，考官和考生的手机都要交给考务人员管理。海大还在每个考场设置了一台摄像机，对面试过程全程录像。这样如果考生对面试成绩存有异议，便可以申请复议，而且通过这种方式也可以监督考官，防止出现不公平现象。“纸锅煮鸡蛋”难倒尖子生

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大多考题“出乎意料”

“我抽到的试题是：给你一张厚纸、一根铁丝，怎样煮熟鸡蛋？当时我一听就蒙了，根本答不上来。”来自黑龙江的考生小张告诉记者，他虽然是学理科的，但从来没想过纸锅可以用来烧开水、煮鸡蛋，所以不知道怎么回答。不少抽到这一问题的考生，都和小张一样蒙了。

“纸锅煮鸡蛋”不仅难倒了考生，也难倒了家长。当小张把这道题告诉家长和其他考生的时候，大部分人都觉得用纸锅煮鸡蛋不可能。只有学生家长魏女士表示，她在《十万个为什么》里看过这道题，但没想到会出现在大学的考试中。据魏女士介绍，纸的着火点一般为183℃，而水的沸点只有100℃；当水装在平滑的纸做成的锅里加热至水沸腾时，由于水在沸腾的过程中要不断吸热，而水温保持不变，即只要锅里有水，水温将总是100℃，也就是说不会达到纸的“着火点”，因而能用纸锅烧水，水烧开而纸不会烧坏。

此外，面试考题还有：你如何理解屡战屡败、屡败屡战的关系？2008年奥运会对中国经济有什么影响？你有什么缺点(英语表达)？你认为好老师对学生有什么影响(英语表达)？考生普遍反映这些考题“出乎意料”，感觉很有创意，但不太好回答。“纸锅煮鸡蛋”难倒尖子生

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面试考查九大能力

“原来有笔试时，面试成绩占的比重不大，多点少点无所谓。可今年只有面试，怎么能保证面试成绩可以反映出考生的素质？”采访中，不少家长对只凭面试定结果抱有一定疑问，更怕学生一旦抽到“盲点题”就全砸了。

对此，范其伟表示，去年海大面试打分是直接打综合分，而今年则将面试成绩进行分值细化，设置了仪态仪表、行为举止、诚信意识、语言表达能力、逻辑思维能力、学习能力、交流能力、团队协作能力、创新能力等九项评分标准，考官也将针对考生的不同方面打分，这样能最大程度地保证面试成绩的客观、公正。

担任考官的冷教授告诉记者，面试过程中考官不会用所谓的标准答案来判断学生的回答，而是根据学生个性化的答案来评价，所以考生不用刻意地准备考题答案。考生如果在考试中不会回答，可以直接告诉考官，而对文理科考生不同的回答，考官在面试中会引导考生解答问题，以探究考生不同答案背后的原因，考官也将根据考生的不同回答进行打分。

海大将最终根据这些考生的面试成绩、高中成绩以及综合评价，择优确定获得自主选拔录取资格的学生。怎样做？将厚纸折成锅的形状，铁丝弯成三角架，把纸锅放在三角架上，在纸锅中装适量的水，将鸡蛋放到水中，用酒精灯加热即可。怎样做？纸的着火点一般为183℃，而水的沸点只有100℃；当水装在平滑的纸做成的锅里加热时，纸锅会迅速将热量传给锅内的水。使水升温，直到沸腾。当水沸腾之后，水蒸发及煮鸡蛋要不断吸热，需要的热量和火加热所产生的热量形成动态平衡，使水温保持不变，即只要锅里有水，水温将总是100℃，也就是说不会达到纸的“着火点”，因而能用纸锅烧水，水烧开而纸不会烧坏。水烧完后纸的温度才开始从1OO℃上升。应用：纸锅嫩豆腐都说这大千世界无奇不有，如今纸也开始有了个性，跟这熊熊烈火是较上了劲。于是乎，我们颇具发展眼光的大师傅也就迅速地抓住了这一新式武器，顺势推出了这么一道纸锅嫩豆腐。上桌之前，大师傅先用植物油、豆瓣酱、姜末、蒜末和辣妹子辣酱调成的汤汁，把这又白又细的嫩豆腐煮了个七成熟，倒进纸锅后加上新鲜炒黄豆、皮蛋丁和香菜，淋上红油和香油，再点上火，端上桌。一场纸与火的美食大“烤”验就此开始。火焰熊熊地烧，纸锅慢慢地沸。豆腐的嫩、皮蛋的滑、黄豆的香融成一体，舀上一勺、满口香软浓滑温热暖胃。而更特别的是，这纸锅不但吸收了汤里的油分，使菜不会太过油腻，而且也控制了锅里的温度不会太高。于是呢这豆腐也就更加细嫩、可口了。还可以做另一个实验，把纸锅里的水换成锡块，让锡块融化，但要使火焰恰好舔着锡块和纸盒接触的地方。？因为锡块是热的良好导体，所以会很快的把纸上的热量吸过去，不让纸的温度升到比锡的熔点高的太多（锡的熔点是三百三十五摄氏度)。这样的温度还不会把纸烧着。纸点不着火之谜

把一纸条缠在一根黄铜棒上，用酒精灯点燃纸条时，纸条并不燃烧。

撤掉铜棒，用酒精灯点燃纸条，纸条便迅速燃着了。

这是为什么呢？纸点不着火之谜

用酒精灯去点燃纸条，只要达到纸条的燃点，纸条就会燃烧起来。把纸条缠在铜棒上，由于铜棒导热性能好，可以很快地把酒精灯火焰传给纸的热量传导到铜棒的其他部分，所以纸条的温度没有升高多少，达不到纸的燃点，纸条并不燃烧。

撤掉铜棒以后，由于纸是热的不良导体，纸条一端受热后温度很快升高到燃点，所以纸条迅速燃着了。开了锅”的粥不热之谜

中午，小刚放学回家，奶奶让小刚把早晨剩在锅里的粥热一热。

小刚把盛凉粥的锅放在火炉上加热，不一会就听到“扑嘟”、“扑嘟”的声音。打开锅盖一看，粥里不断冒出气泡来。他马上给奶奶盛了一碗。

可是，奶奶却问：“小刚，这粥热过了吗？”小刚莫名其妙地说：“热过了，刚开的锅。”奶奶又说：“粥还凉着呢！”小刚半信半疑地尝了一口，惊叹地说：“怎么开了锅的粥一点也不热啊？”

开了锅”的粥不热之谜

把凉粥煮热与烧开水是不一样的。

水是热的不良导体。在水的内部，热的传导速度很慢。烧开水主要靠热的对流，壶底的水烧热了，就向上升，而比较冷的水又下沉到壶底，通过不断地上下对流，使整壶水的温度升高，达到沸腾。

对流，要求液体或气体有良好的流动性，凉粥的流动性非常差，锅底的粥吸热以后，温度很快上升，却不能很好地向上流动，大量的热集中在锅底，常常把这里的粥烧焦。可是，其他地方的粥无法流到锅底附近，依然还是凉的。煮凉粥，要在锅里多加一些水，使粥变稀，增强它的流动性。另外，热粥时，还要勤搅动，强制凉粥对流。二.着火浓度范围气体燃料与空气的混合比，必须在一定范围内，才会进行燃烧，该范围即着火浓度范围也称着火浓度极限。煤气/空气混和气，在容器内混和均匀且在着火浓度范围之内时，遇有火花或明火，在瞬间产生温度很高的燃烧产物，局部温度剧增产生爆炸。因此着火浓度范围（着火浓度极限）也称爆炸极限。***气体燃料组成不同，其爆炸极限也不同，含量比高于或低于该范围，混和气体均不能着火燃烧。天然气：4%~15%焦炉煤气：6%~31%发生炉煤气：21%~74%常用工业煤气在空气中的着火浓度范围煤气种类煤气/空气混和物中煤气含量（%）下限上限发生炉煤气2174焦炉煤气631天然气415三固态炭的燃烧固态炭燃烧属气固两相反应：物质在相的分界表面上发生反应。

反应步骤：反应分子扩散到表面分子在表面发生吸附作用被吸附的分子在表面上进行化学反应生成物从表面吸解生成物扩散离开表面以上步骤依次发生。整个反应过程的快慢取决于各步中最慢的一步。1.

燃烧反应及反应机理反应机理1：反应机理2：反应机理3：可见，无论哪一个机理，反应产物中既有CO2,也有CO。反应生成CO及CO2的比例与温度有关，

实验知：

900~1200℃时，CO/CO2=1：1

1450℃以上时，CO/CO2=2：1那么，二者在生成物中的比例如何？为什么我们在计算时认为，空气充足时产物全是CO2，这样会引起很大误差吗？燃烧机理1温度不同时，由于反应机理上的区别，生成物中一氧化碳和二氧化碳的比例也不相同。比值m/n随温度上升而增大。络合离解总的简化反应式

①在1300℃以下或碳表面氧的分压很低、浓度很小的情况下氧分子溶入碳的晶体内构成固溶络合物下面介绍不同温度、对应不同机理，获得不同m\n。络合离解总的简化反应式②在1600℃以上：碳氧反应机理逐步转为由化学吸附引起，络合物不待氧分子撞击就自行热分解燃烧机理2①温度低于800℃时碳粒周围的燃烧情况另外一种不同温度、对应不同机理，获得不同m\n。②温度在800~1200℃时静止碳粒燃烧情况③温度大于1200~1300℃时碳粒周围的燃烧情况燃烧机理3为什么我们在计算时认为，空气充足时产物全是CO2，这样会引起很大误差吗？不会，CO继续燃烧，………碳与二氧化碳的反应吸附到碳的晶体上形成络合物，然后络合物分解成，并解吸离开碳表面。由于的化学吸附活化能比氧的溶解活化能大得多，因此只有在温度很高时，这一反应才显著起来。其他反应：碳与水蒸气的反应与碳的气化反应十分类似，同样为吸热反应。反应级数为一级，活化能比气化反应的活化能大，约为37.6×104kJ/mol。反应进行过程中水蒸气也是经过吸附、络合与分解一系列环节才完成水煤气的生成的。一氧化碳的分解反应一氧化碳的分解反应是碳的气化反应的逆反应。这个反应会导致碳的析出，因而也是一个重要问题。***三观点不一致；但也有共性：2.燃烧速度所以，炭的燃烧是氧化反应及扩散过程的结合，其燃烧速度与反应速度与扩散速度有关都是以氧的消耗来表征的稳定燃烧状态：向碳粒扩散的氧量=碳粒燃烧所消耗的氧量***V—单位时间、单位炭粒表面消耗掉的氧氧气扩散过程中的物理阻力燃烧反应的化学阻力动力燃烧（区）

扩散燃烧（区）

过渡燃烧（区）

碳燃烧状态的判别准则谢米诺夫准则：氧的浓度比：动力燃烧过渡燃烧扩散燃烧＞9.00.11~9.0<0.11>0.90.1~0.9<0.1若用单位时间、单位炭粒表面燃烧掉的炭Ｖc表示反应速度，则：一般，m的范围为：０．３７５～０．７５：分析Ｖc表达式，有：（１）当化学阻力比物理阻力大得多时，燃烧速度取决于化学反应速度，故称为动力燃烧（区）。

此时由于化学反应速度很低，从远处扩散到碳表面的氧消耗得很少，从而使得碳表面氧的浓度约等于远处环境中氧的浓度。这种情况相当于较低温度（８００℃以下）下的燃烧情况。（２）当化学阻力比物理阻力小得多时，燃烧速度取决于氧分子扩散速度，故称为扩散燃烧（区）

此时由于温度很高，化学反应能力大大超过扩散能力，使所有扩散到碳表面的氧立即全部反应掉，从而导致碳表面的氧浓度接近于零。这相当于在高温（１０００℃以上）下的燃烧情况。（３）当化学阻力与物理阻力在同一数量级时，两者均不可忽略，燃烧工况处于扩散控制与动力控制之间，故称为过渡燃烧（区）

***燃料在窑炉中一般在扩散区燃烧。强化燃烧途径：空气与燃料很好混合；空气与煤块很好接触碳燃烧状态的判别准则谢米诺夫准则：氧的浓度比：动力燃烧过渡燃烧扩散燃烧＞9.00.11~9.0<0.11>0.90.1~0.9<0.1温度对碳燃烧速率及碳表面氧浓度的影响碳燃烧速率随温度的变化1、动力燃烧区2、过渡燃烧区3、扩散燃烧区碳燃烧时其表面氧浓度分布1—动力区；2，3—过渡区；4—扩散区可略1、氧化反应动力区2、氧化反应扩散区3、还原反应动力区4、还原反应扩散区碳粒燃烧随温度变化可略***实际上碳是一种多孔性物质，因此反应不仅在外表面进行，而且在碳的内部也进行。这些数据表明，内部表面对反应的影响是不可忽视的。木炭内部的反应表面积为57～114电极碳为70～500无烟煤为100四可燃气体的燃烧***气体燃料燃烧是一种连锁反应方式。需连锁反应刺激物。1氢燃烧连锁反应刺激物为：活性氢Ｈ２ＣＯ燃烧连锁