知识要点 1901 5气体燃料的燃烧 气体燃料燃烧原理及特点 气体燃料燃烧装置 预混可燃气体的着火和燃烧 一全预混无焰燃烧器 —预混可燃气体的着火和燃烧 一半预混燃烧器 一预混可燃气体的燃烧 — 自然引风式扩散燃烧器 气体燃料的扩散燃烧 一强制送风式扩散燃烧器 一层流扩散燃烧 —特种气体燃烧器 一湍流扩散燃烧 气体燃料的置换 一扩散燃烧火焰的稳定 一燃气互换性和燃烧适应性 一华白数 一火焰的稳定性 气体燃料置换的判别方法 School of Energy and Power Engineering
知识要点 5气体燃料的燃烧 气体燃料燃烧原理及特点 预混可燃气体的着火和燃烧 预混可燃气体的着火和燃烧 气体燃料燃烧装置 —全预混无焰燃烧器 — 半预混燃烧器 —预混可燃气体的燃烧 气体燃料的扩散燃烧 —半预混燃烧器 —自然引风式扩散燃烧器 气体燃料的扩散燃烧 —强制送风式扩散燃烧器 —层流扩散燃烧 —湍流扩散燃烧 扩散燃烧火焰的稳定 —特种气体燃烧器 气体燃料的置换 —扩散燃烧火焰的稳定 —燃气互换性和燃烧适应性 —华白数 —火焰的稳定性 —气体燃料置换的判别方法 School of Energy and Power Engineering
气体燃料燃烧原理及特点 1907 G UNN 均相燃烧（同相燃烧）：工程燃烧中，燃料燃气与空气或氧气氧化剂同为 气相。 气体燃料燃烧的基本阶段： 燃气与空气的混合阶段； 混合后可燃气体混合物的加热与着火阶段； 完成燃烧化学反应阶段。 工程燃烧条件中，可燃气体混合物点火后的加热靠其本身燃烧产生的热量 实现。 在工程燃烧中，影响燃气燃烧的主要因素不是燃烧反应速度，而是燃气与 空气间的混合速度。 根据燃气与空气在燃烧前的混合情况，燃气燃烧可分为两种类型：预混气 体燃烧及半预混燃烧；气体扩散燃烧。 School of Energy and Power Engineering
气体燃料燃烧原理及特点 均相燃烧 （同相燃烧 ）：工程燃烧中，燃料燃气与空气或氧气氧化剂同为 燃料燃气与空气或氧气氧化剂同为 气相。 气体燃料燃烧的基本阶段： 燃气与空气的混合阶段； 混合后可燃气体混合物的加热与着火阶段； 完成燃烧化学反应阶段 。 工程燃烧条件中，可燃气体混合物点火后的加热靠其本身燃烧产生的热量 实现。 在工程燃烧中，影响燃气燃烧的主要因素不是燃烧反应速度，而是燃气与 空气间的混合速度 。 根据燃气与 气在燃烧前的 合情况 空气在燃烧前的 混合情况，燃气燃烧可分为两种类 燃气燃烧可分为两种类型： 预 气混 气 体燃烧及半预混燃烧；气体扩散燃烧。 School of Energy and Power Engineering
气体燃料燃烧原理及特点 1901 黄色扩散焰 暗红色外馅 (1)预混气体燃烧及半预混燃烧 换蓝色火焰 一燃气与空气预先混合后，再送入燃 盛色内健 烧室燃烧。 一一次空气系数，a1:在燃烧前已与 燃气混合空气量与该燃气燃烧理论空 8=0 0<c1<0.303<a10 a>12 气量之比，反映预混气体混合状况。 图5-1·火焰形状a1的变化情况 半预混燃烧 —0<1<1,预混气体中氧化剂的数量小于燃气燃烧所需的全部氧化剂数量； 一火焰通常包括预混火焰内焰和扩散火焰外焰； 较小时，内焰的下部呈深蓝色，顶部为黄色，外焰为暗红色，较大 时，内焰的黄焰逐渐消失，颜色逐渐变淡，高度缩短，外焰越来越不清晰， 1大于1时，外焰完全消失，内焰高度有所增加。 School of Energy and Power Engineering
气体燃料燃烧原理及特点 （ 1）预混气体燃烧及半预混燃烧 —燃气与空气预先混合后，再送入燃 烧室燃烧。 — 一 次 气空 气系数，α 1：在燃烧前 与已 与 燃气混合空气量与该燃气燃烧理论空 气量之比，反映预混气体混合状况。 半预混燃烧 — 0 < α 1 < 1，预混气体中氧化剂的数量小于燃气燃烧所需的全部氧化剂数量 预混气体中氧化剂的数量小于燃气燃烧所需的全部氧化剂数量； —火焰通常包括预混火焰内焰和扩散火焰外焰； — α 1较小时，内焰的下部呈深蓝色，顶部为黄色，外焰为暗红色， α 1较大 时，内焰的黄焰逐渐消失 内焰的黄焰逐渐消失，颜色逐渐变淡，高度缩短，外焰越来越不清晰 外焰越来越不清晰， α 1大于 1时，外焰完全消失，内焰高度有所增加。 School of Energy and Power Engineering
气体燃料燃烧原理及特点 1901 G UNN 无焰燃烧：燃气与空气预先混合均匀，燃烧速度取决于着火和燃烧反应速 度，火焰没有明显轮廓。 半无焰燃烧：半预混燃烧前只有部分空气与燃气混合。 (2)气体扩散燃烧 燃气与氧化剂各自通过单独管道进入燃烧室，两者边混合边燃烧，速度受 气体扩散混合速度的限制，火焰亮度大，有明显轮廓，又称有焰燃烧。 School of Energy and Power Engineering
气体燃料燃烧原理及特点 无焰燃烧：燃气与空气预先混合均匀，燃烧速度取决于着火和燃烧反应速 度，火焰没有明显轮廓。 半无焰燃烧：半预混燃烧前只有部分空气与燃气混合。 （ 2）气体扩散燃烧 燃气与氧化剂各自通过单独管道进入燃烧室，两者边混合边燃烧，速度受 气体扩散混合速度的限制，火焰亮度大，有明显轮廓，又称有焰燃烧 。 School of Energy and Power Engineering
预混可燃气体的着火和燃烧 1901 VG UNN ◆预混可燃气体的着火 着火：燃烧的准备阶段。可燃气体与氧化剂在缓慢氧化的基础上，不断积 累热量和活化分子，至化学反应自行加速开始燃烧。 一自燃：预混可燃气体由于自身的温度升高而导致化学反应速度自行加速 所引起的着火，为自发行为； 一点燃：由于外界能量的加入，使预混可燃气体的化学反应速度急剧加快 所引起的着火，为强制行为。 一自然和点燃都是化学反应由低速度突然加速为极高速度的过程，在燃烧 学上称为爆炸或爆炸反应。 根据化学反应机理，引起爆炸式化学反应的两种途径： 一热爆燃：系统内热量积聚使温度升高，引起化学反应速度按阿累尼鸟斯 指数规律迅速增加； — 链锁爆燃：由于链锁反应的分枝使活化中心迅速增加，导致化学反应速 度急剧增大。 School of Energy and Power Engineering
预混可燃气体的着火和燃烧 预混可燃气体的着火 着火：燃烧的准备阶段。可燃气体与氧化剂在缓慢氧化的基础上，不断积 累热量和活化分子，至化学反应自行加速开始燃烧。 —自燃：预混可燃气体由于自身的温度升高而导致化学反应速度自行加速 所引起的着火，为自发行为； —点燃：由于外界能量的加入，使预混可燃气体的化学反应速度急剧加快 所引起的着火，为强制行为 。 —自然和点燃都是化学反应由低速度突然加速为极高速度的过程，在燃烧 学上称为爆炸或爆炸反应 。 根据化学反应机理，引起爆炸式化学反应的两种途径： —热爆燃：系统内热量积聚使温度升高，引起化学反应速度按阿累尼乌斯 指数规律迅速增加； —链锁爆燃：由于链锁反应的分枝使活化中心迅速增加，导致化学反应速 度急剧增大 。 School of Energy and Power Engineering