2025/6/2215.4combustionprocessanditsmechanism

§5-4燃燒過程和機理1.Coalcombustionprocess固體燃料燃燒過程1)Severalstagesofcoalcombustion煤燃燒的幾個階段：Heatpreparationstagebeforeignition著火前的熱力準備階段Endothermicstage吸熱階段Moistureevaporation水分蒸發(fā)Volatilesreleasing揮發(fā)分析出VMignitionandcharcombustion揮發(fā)分著火與焦炭的燃燒階段VMignition

揮發(fā)分著火Pccombustion煤粉燃燒Ashformationandburnout灰渣形成及燃盡階段Coalparticlesizedecreasing,ashformation炭粒變小，灰殼形成Longresidencetime時間最長2025/6/2225.4combustionprocessanditsmechanism

§5-4燃燒過程和機理2)Prerequisiteoffuelcompletecombustion燃料完全燃燒的必備條件：Hightemperature 保持一定的高溫環(huán)境；Moderateairandgoodmixturebetweenfuelandair,turbulence 供給足夠而適度的空氣量，并確保燃料與空氣有良好的接觸和充分混合的氛圍；Timeandspace燃料要有一定的燃燒時間及燃燒空間Combustionproducts(dischargeoflowertemperaturefluegasandash) 及時排出低溫燃燒產(chǎn)物（如：低溫煙氣和灰渣）2025/6/2235.4combustionprocessanditsmechanism

§5-4燃燒過程和機理2.Burngascombustion燃氣燃燒原理1)根據(jù)燃氣與空氣在燃燒前的混合情況，燃氣燃燒方法分為:Diffusiontypecombustion擴散式燃燒法:將燃氣，空氣分別從相鄰的噴口噴出，或者燃氣直接噴入空氣中，兩者在接觸面上邊混合邊燃燒，也稱有焰燃燒法。flameFullpremixedcombustion完全預混式燃燒法:按一定比例將燃氣、空氣均勻混合，再經(jīng)燃燒器噴口噴出，進行燃燒。由于預先均勻混合，可燃混合氣一到達燃燒區(qū)就能在瞬間燃燒完畢，燃燒火焰很短，甚至看不見火焰，故也稱為無焰燃燒法。flamelessPartialpremixedcombustion部分預混式燃燒法:在燃氣中預先混入部分空氣(通常，一次空氣系數(shù)＝0.45~0.75)，然后經(jīng)燃燒器噴入空氣中燃燒，也稱為半無焰燃燒法。Semi-flame2025/6/2245.4combustionprocessanditsmechanism

§5-4燃燒過程和機理2.Burngascombustion燃氣燃燒原理2025/6/2255.4combustionprocessanditsmechanism

§5-4燃燒過程和機理2)燃氣的燃燒過程，包括以下三個階段：Mixtureofgasandair燃氣與空氣的混合:物理過程，需要消耗一定的能量和時間Mixedgasheatedandignited混合氣的加熱和達到著火:物理過程，依靠燃燒反應產(chǎn)生的熱量來預熱Chemicalreaction燃燒化學反應:化學過程，反應速度受化學動力學因索控制2025/6/2263)Diffusionanddynamiccombustion擴散燃燒與動力燃燒氣體燃料燃燒所需的全部時間通常包括兩部分：氣體燃料與空氣混合所需時間燃燒反應所需時間擴散燃燒或擴散火焰動力燃燒或動力火焰擴散－動力燃燒5.4combustionprocessanditsmechanism

§5-4燃燒過程和機理2025/6/2274)Flamestructure火焰結(jié)構(gòu)焰面外側(cè)：空氣＋燃燒產(chǎn)物焰面內(nèi)側(cè)：燃料＋燃燒產(chǎn)物焰面：燃料與空氣的理論濃度為零湍流擴散火焰高度與管徑成正比，與初始速度無關(guān)5.4combustionprocessanditsmechanism

§5-4燃燒過程和機理2025/6/2285)回火、吹熄和火焰?zhèn)鞑ニ俣菷lamepropagationvelocity火焰的傳播速度：在可燃的混合氣體中，當部分氣體被點燃后，將產(chǎn)生一個球形火焰面，并于一定的速度向周圍部分未著火的氣體擴展的速度。Flashback回火：當燃燒器出口的混合氣流局部流速低于混合氣流火焰的傳播速度時，火焰迅速向燃燒器內(nèi)部擴展的現(xiàn)象；Blow-out吹熄：當預混氣流出口流速過高，容易發(fā)生火焰被吹熄的現(xiàn)象。過量空氣系數(shù)高，火焰越易被吹熄。5.4combustionprocessanditsmechanism

§5-4燃燒過程和機理2025/6/2295.4combustionprocessanditsmechanism

§5-4燃燒過程和機理火焰的傳播速度火焰波(燃燒波):在充滿均勻的可燃混氣的容器中心用電火花點燃時，火焰像波一樣從中心向四周傳播，稱為火焰波或燃燒波.火焰前鋒：未燃氣體和已燃氣體的分界面即為火焰鋒面，亦稱火焰前沿.常壓條件下火焰前鋒的厚度：10-2～10-1mm火焰?zhèn)鞑ニ俣龋夯鹧媲颁h沿其法線方向朝新鮮混氣傳播的速度。用ul

表示。2025/6/22105.4combustionprocessanditsmechanism

§5-4燃燒過程和機理Flamepropagationvelocity火焰的傳播速度層流和湍流，湍流狀態(tài)下的火焰?zhèn)鞑ニ俣冗h比層流火焰?zhèn)鞑ニ俣却蟮枚嗤牧鳉饬髦懈鱾€氣體微團除了具有向一定方向的平均流動速度外，還具有不規(guī)則的向各個方向頻率較高的湍流運動，這部分湍流運動的速度—湍流速度。在氣流射離噴口不遠處由于火焰中氣體微團的湍流運動，向周圍未燃氣體突破，就大大地加快了火焰的傳播速度。實驗證明：湍流火焰?zhèn)鞑ニ俣入S和湍流速度的增大而增大。湍流火焰比層流火焰?zhèn)鞑タ斓脑颍和牧髁鲃邮够鹧孀冃?，火焰表面積增加，因而增大了反應區(qū)；湍流加速了熱量和活性中間產(chǎn)物的傳輸，使反應速率增加，即燃燒速率增加；湍流加快了新鮮混氣和燃氣之間的混合，縮短了混合時間，提高了燃燒速度。2025/6/22115.4combustionprocessanditsmechanism

§5-4燃燒過程和機理火焰的傳播速度小尺度強湍流大尺度弱湍流大尺度強湍流三種湍流火焰模型：2025/6/22125.4combustionprocessanditsmechanism

§5-4燃燒過程和機理2025/6/22135.4combustionprocessanditsmechanism

§5-4燃燒過程和機理3.Oilcombustiontheory重油燃燒原理1)Characteristicsandqualityindexesofheavyoil重油的一般特性和品質(zhì)指標重油的發(fā)熱量與原油的發(fā)熱量較接近，Qnet,ar=41800kJ/kg,且灰分和水分的含量很少。重油運輸方便，經(jīng)濟，系統(tǒng)簡單，且易實現(xiàn)自動控制品質(zhì)指標Viscosity粘度－恩氏粘度Density密度Flashpoint閃點Ignitionpoint燃點Freezingpoint凝固點重油的凝固點取決于石蠟含量的多少；國產(chǎn)重油的凝固點一般在15℃以上；重油牌號是以該油在50℃的恩氏黏度來命名的，柴油牌號是按凝固點劃分的。2025/6/22145.4combustionprocessanditsmechanism

§5-4燃燒過程和機理2)Combustionzone燃油的燃燒區(qū)域Oildroplet油滴Oilevaporationzone油蒸發(fā)氣化區(qū)Diffusionzone油蒸氣與空氣相互擴散區(qū)Outerairzone外層空氣區(qū)3)燃油的燃燒過程：三個同時發(fā)生的連續(xù)過程Atomizing,heating,andevaporating燃油的霧化加熱氣化Diffusion,mixture油蒸氣與空氣相互擴散，充分混合成可燃混合物Ignitionandcombustion可燃混合物的著火、燃燒2025/6/22155.4combustionprocessanditsmechanism

§5-4燃燒過程和機理4)Oilcombustioncharacteristics燃燒特點燃油蒸發(fā)氣化，首先是低分子烴在250℃開始氣化，在著火、燃燒的同時，為其高分子烴分解成低分子烴創(chuàng)造了有利條件；燃油蒸發(fā)過程是保證燃燒進程的關(guān)鍵；燃油的燃燒過程非常迅速而強烈。5)Measurements提高燃燒效率和強化重油火炬燃燒的措施Atomization霧化Mixture與空氣混和Preheat預熱Airsetup配風2025/6/22165.4combustionprocessanditsmechanism

§5-4燃燒過程和機理6)Atomization重油的霧化衡量重油霧化質(zhì)量的主要指標(1)finenessofatomizationparticle霧化細度(2)atomizationangle霧化角(3)fluxdensity流量密度Mainfactorsonatomizationquality影響霧化質(zhì)量的主要因素：(1)oiltype燃油種類：油的恩氏粘度；(2)operationcondition運行條件：油壓、油溫及負荷高、低(3)atomizertype霧化器類型及其加工精度。

2025/6/22175.4combustionprocessanditsmechanism

§5-4燃燒過程和機理6)Atomization重油的霧化重油霧化器（噴油嘴）機械霧化器(離心式)：借助于油壓來實現(xiàn)重油霧化。蒸汽霧化器—以高速蒸汽的動能實現(xiàn)重油的霧化。Airregister配風器:重油燃燒器主要由噴油嘴和配風器對燃油供應適量的空氣，形成有利的空氣動力場，達到著火燃燒。Requirements應滿足的要求：需將空氣分成一次風和二次風一次風旋轉(zhuǎn)，形成