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) 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。燃燒的化學反應(yīng)進行得很快,因此火焰焰面厚度很小。
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。燃燒溫度高達1200°C。
應(yīng)用:煤氣快速熱水器、常明火、點火棒都采用這種方式。
2) 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。
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)焰頂端上部達1180℃。
應(yīng)用:廣泛應(yīng)用于一般煤氣灶具。
3) 半大氣式燃燒:應(yīng)用于熱水爐、熱風采曖爐等。
4) 無焰式燃燒(完全一次空氣式):應(yīng)用于紅外燃燒器。
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)強化燃燒的選擇,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。
對于燃燒方式一定的燃燒設(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)預(yù)熱燃氣和空氣,可以提高火焰?zhèn)鞑ニ俣?,增加反?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。
(二)加強紊動,能增加大氣式和擴散式燃燒燃燒強度。
(三)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。
(四)應(yīng)用旋轉(zhuǎn)氣流,能大大改善混合過程。
影響燃燒溫度的因素及提高燃燒溫度的途徑
1) 燃料的發(fā)熱量越高,燃燒溫度也越高。因此,當要求較高溫度時,應(yīng)選用發(fā)熱量高的好的燃料。
2) 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。
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) 盡量保證燃料完全燃燒,減少機械不完全燃燒及化學不完全燃燒。
5) 在保證完全燃燒的情況下,應(yīng)盡量減少過??諝饧袄酶谎豕娘L等。