箱式退火爐燃料燃燒所需要的全部時間通常由兩部分合成,即氧化劑和燃料之間發(fā)生物理性接觸。燃燒前已與燃氣混合的空氣量與該燃氣燃燒的理論空氣量之比,稱為一次空氣系數(shù),當(dāng)一次空氣系數(shù)大于0而小于1時,稱為半預(yù)混燃燒;當(dāng)一次空氣系數(shù)大于或等于1時,稱為全預(yù)混燃燒。
工業(yè)爐 燃料燃燒所放出來的熱量包含在氣態(tài)的燃燒產(chǎn)物中,燃料燃燒時其氣態(tài)燃燒產(chǎn)物所能達到的溫度稱為燃料的燃燒溫度。
煤氣燃燒方式,按一次空氣和二次空氣的比例及混合方法,可分為以下四種方式:
1) 無焰式燃燒(一次空氣式):應(yīng)用于紅外燃燒器。
2)半大氣式燃燒:應(yīng)用于熱水爐、熱風(fēng)采曖爐等。
3)擴散式燃燒
在燃燒之前,煤氣不與空氣混合,不形成混合氣,只是把煤氣噴射到空氣中,使其燃燒。全為二次空氣,不混入一次空氣。在層流狀態(tài)下,擴散燃燒依靠分子擴散作用使周圍氧氣進入燃燒區(qū),在湍流狀態(tài)下,則依靠湍流擴散作用來獲得燃燒所需的氧氣。由于分子擴散進行得比較緩慢,因此層流擴散燃燒的速度取決于氧的擴散速度。燃燒的化學(xué)反應(yīng)進行得很快,因此火焰焰面厚度很小。
應(yīng)用:煤氣快速熱水器、常明火、點火棒都采用這種方式。
特點:火焰平穩(wěn),不回火、沒有滅火噪音,不需要調(diào)節(jié)空氣等。燃燒高溫度達1200°C。
4)大氣式燃燒:
煤氣與空氣預(yù)先混合,形成混合氣體,混合氣體從火孔流出,一經(jīng)點燃,就有部分煤氣靠一次空氣首先進行燃燒,形成火焰的內(nèi)錐(焰心)。余下的燃氣仍依靠擴散作用進行燃燒和周圍的空氣(稱二次空氣)混合燃燒,形成火焰的外錐。
應(yīng)用:廣泛應(yīng)用于一般煤氣灶具。
特點:燃燒過程中不時地發(fā)出噪音,火焰呈淡蘭色。高溫度在內(nèi)焰頂上部達1180℃。
影響燃燒溫度的因素及提高燃燒溫度的途徑
1)將空氣和燃料預(yù)熱可以提高燃燒溫度,而且預(yù)熱溫度越高燃燒溫度也越高,特別是預(yù)熱空氣的意義更大。
2)在保證全燃燒的情況下,應(yīng)盡量減少過剩空氣及利用富氧鼓風(fēng)等。
3)盡量減少爐子的熱損失,如爐墻的散熱損失、蓄熱損失、開啟爐門輻射熱損失等。
4)燃料的發(fā)熱量越高,燃燒溫度也越高。因此,當(dāng)要求較高溫度時,應(yīng)選用發(fā)熱量高的燃料。
5)盡量保證燃料全燃燒,減少機械不全燃燒及化學(xué)不全燃燒。
燃燒過程強化的途徑
強化燃燒過程主要從提高溫度和加強氣流混合等方面來考慮。采用不同的燃燒方式是實現(xiàn)強化燃燒的,對于需要強化燃燒的場所,應(yīng)盡量采用預(yù)混燃燒方式,一次空氣系數(shù)越大,燃燒強度越大。
對于燃燒方式一的燃燒設(shè)備,實用的強化燃燒的主要途徑有以下幾方面(主要用于工業(yè)燃燒設(shè)備)。
(一)煙氣再循環(huán) ,可提高反應(yīng)區(qū)的溫度,從而增加燃燒強度。
(二) 預(yù)熱燃氣和空氣,可以提高火焰?zhèn)鞑ニ俣龋黾臃磻?yīng)區(qū)內(nèi)的反應(yīng)速度,提高燃燒溫度,從而增加燃燒強度。
(三)應(yīng)用旋轉(zhuǎn)氣流,能大大改善混合過程。
(四) 加強紊動,能增加大氣式和擴散式燃燒燃燒強度。
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