预混可燃气体的着火和燃烧 1901 (3)绝热反应的着火条件 化学反应速度是反应物浓度和温度的函数 w=f(C,T)→ dw ow dc aw、dT ws、C dt 根据绝热反应能量方程 C dt cy dt 热自燃必要条件 只有当温度升高而使反应速度的增加速率超过因燃料消耗而引起反应速度 的下降速率时，预混可燃气体在绝热条件下才会发生热自燃。 School of Energy and Power Engineering
预混可燃气体的着火和燃烧 （ 3）绝热反应的着火条件 化学反应速度是反应物浓度和温度的函数 dw w dC w dT ∂ ∂ dC ⎫ (,) ( ) ( ) T C dw w dC w dT w f CT dt C dt T dt ∂ ∂ = ⇒= + ∂ ∂ 根据绝热反应能量方程 [( ) ( )] T C V dC w dt dw w Q w V dT Q dC dt C c T ⎫ = − ⎪ ⎪ ∂ ∂ ⎬ ⇒ =− + ∂ ∂ = − ⎪ ⎪ / 0 () () C T Qw w dw dt T C ∂ ∂ >⇒ > ∂ ∂ 根据绝热反应能量方程 热自燃 必要条件 V dt c dt ⎪⎭ C T V c ∂ ∂ T C 只有当温度升高而使反应速度的增加速率超过因燃料消耗而引起反应速度 的下降速率时 预混可燃气体在绝热条件下才会发生热自燃 热自燃 要条件 ， 。 School of Energy and Power Engineering
预混可燃气体的着火和燃烧 1901 G UNN (二)预混可燃气体在散热条件下的热自燃 (1)热自燃温度（着火温度） 反应在容积和表面积分别为V和A的封闭容器内进行，容器内各点的温度 和浓度均匀，容器壁面温度为T,且在反应过程中T不变；单位容积内反 应的热效应为q,反应速度为w,容器壁面的散热系数α为定值，并认为着 火前后反应速度很低，近似认为浓度不变。单位容积内反应的发热量（反 应的发热速度)为 g=gmr=g4cep-R行）=Ae-号 单位容积内可燃气体混合物向外散热量（散热速度) -(-) School of Energy and Power Engineering
预混可燃气体的着火和燃烧 （二）预混可燃气体在散热条件下的热自燃 （ 1 ）热自燃温度 （着火温度 ） 反应在容积和表面积分别为 V和 A的封闭容器内进行，容器内各点的温度 和浓度均匀，容器壁 度为 面温 T0，且在反应过程中 且在反应过程中 T0 不 变；单位容积内反 应的热效应为 q，反应速度为 w，容器壁面的散热系数 α为定值，并认为着 火前后反应速度很低 火前后反应速度很低，近似认为浓度不变 近似认为浓度不变 。单位容积内反应的发热量 单位容积内反应的发热量 （ 反 应的发热速度）为 1 0 exp( ) exp( ) n A E E Q qwV qVk C A RT RT = = −= − 单位容积内可燃气体混合物向外散热量（散热速度） 2 0 ( ) A Q TT V α = − School of Energy and Power Engineering
预混可燃气体的着火和燃烧 190 G UNN T。TTT 图5-3不同散热时热自燃 图5-4不同T。时热自燃 图5-5不同放热时热自燃 Q1与T为超越函数关系，Q2与T为线性关系； 点1为低温稳定点，点2为高温不稳定点，点3为临界点。 系统发生热自燃的条件是Q2Q2; Q1与Q2的切点3对应于最低的临界条件； 点3称为着火点，与此对应的温度称为着火温度。 School of Energy and Power Engineering
预混可燃气体的着火和燃烧 Q 1 与 T为超越 数关系 为超越 函数关系，Q 2 与 T为 性关系 线 ； 点 1为低温稳定点，点 2为高温不稳定点，点 3为临界点。 系统发生热自燃的条件是 系统发生热自燃的条件是 Q 1 ≥ Q 2； Q 1 与 Q 2的切点 3对应于最低的临界条件； 点 3称为着火点，与此对应的温度称为着火温度。 School of Energy and Power Engineering
预混可燃气体的着火和燃烧 1907 G UNN 着火温度表示预混可燃气体及其所处系统内化学反应可以自动加速而达到 自然着火的最低温度。 着火温度非物性参数，而与具体的热力条件有关。 着火温度的数学表示方法 切点3处的着火温度为TB E (g)n=7。=(g2)r=7a Ae RTs =B(Tg-To) A 、E R之eRB=B 热自燃条件下预混可燃气体 的着火温度与系统容器壁温 TB-To=RTR/E 之间的关系。 →TB=T+ RTo 2 R E School of Energy and Power Engineering
预混可燃气体的着火和燃烧 着火温度表示预混可燃气体及其所处系统内化学反应可以自动加速而达到 自然着火的最低温度。 着火温度非物性参数，而与具体的热力条件有关。 切点 3处的着火温度为 TB 着火温度的数学表示方法 1 2 0 () ( ) ( ) B B B E RT TT TT B Q Q Ae BT T Q Q − = = ⎧ = ⎫ ⎪ = − ⎪ ⎪ ∂ ∂ ⎬ ⎨ ⇒ 1 2 2 () ( ) B B B E RT TT TT B Q Q E A e B T T RT − = = ∂ ∂ ⎬ ⎨ ⇒ = ⎪ ⎪ = ∂ ∂ ⎭ ⎪⎩ 热自燃条件下预混可燃气体 2 的着火温度与系统容器壁温 0 2 2 / T T RT E B B E E T E RT − = 的着火温度与系统容器壁温 之间的关系。 0 0 2 0 2 4 B B E E T E RT T TT R RR E = ± − ⇒ =+ School of Energy and Power Engineering
预混可燃气体的着火和燃烧 190 袅5-1 各种可搬物质的着火温度（常压下在空气中燃烧】 可燃物 氢气 一氧化碳 甲院 乙烧 乙烯 乙炔 丙烧 着火温度（℃） 510-590 610-658 537-750 510-630 540-547 335480 466 可燃物 丁烧 丙烯 米 高炉煤气 发生炉煤气 天然气 焦护煤气 营火温度（℃） 430 455 570-740 530 530 530 500 可燃物 石油 汽油 煤油 焦炭 褐煤 烟煤 无烟煤 着火温度（℃） 360~367 390685 250-609 700 250-450 400~-500 600700 School of Energy and Power Engineering
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