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炉窑烧嘴厂家详解:气体燃料燃烧理论

添加时间:2017/9/5 15:11:56 浏览次数:388


      相对于其他燃料,特别是固体燃料,使用气体燃烧具有一系列的优点。例如,气体燃料的输送比较方便,燃烧设备较为简单、自动控制较容易,燃烧产物中有害物质含量较少。因此,气体燃料的开发和利用,具有广阔的前景。
气体燃料通常是不同气体的混合物,其中含有可燃成分,如碳氢化合物、氢和一氧化碳等。也含有一些不可燃成分,如氮、二氧化碳等。有的可燃气体混合物中还混有一些其他微量成分,如水蒸气、氧、氨、硫化氢、粉尘等。一般来说杂质的含量决定了某类气体燃料的优劣。杂质越多,单位体积气体燃料燃烧释放的热量越少。

   1.气体火焰着火的概念

      燃烧过程既然包括发光放热的化学反应,它必然存在两个最基本的阶段:着火阶段,着火后的燃烧阶段。着火阶段是燃烧的准备阶段,在这一阶段,可燃物质与氧化剂在缓慢氧化的基础上,不断地积累热量和活性粒子,当温度上升到一定程度时,燃料就会整体着火燃烧。


      从化学反应动力学的角度讲,着火的反应机理有两个方面。一种是热着火。可燃混合物或者由于本身的氧化反应放热,或者由于外部热源的加热,温度不断升高,温度升高导致反应加速,从而积累更多的热量,最终导致着火。失去控制的、速度极快的放热化学反应称为爆炸,这是前面提到过的爆炸的机理之一:热爆炸。另一种是化学链着火,如果由于某种原因,可燃物反应中存在连载体,特别当连载体产生速度超过其销毁速度,或者反映本身是分支连锁反应,则由于链载体的大量产生,使反应速率打单加快,同时又产生更多的链载体,结果使反应物着火。失去控制的、速度极快并释放大量热量的化学链反应也是爆炸,他是爆炸的另一种机理:化学链锁爆炸。

       从工程和应用的角度讲,着火的方式有两类----自燃和点燃。

       自燃属于自发着火。在一定的条件下,可燃混合物在缓慢放热反应的基础上,不断地积累热量和活性粒子。当混合物温度升高以后,按Arrhenius定律,其反应速率会大大增加,即使这时可燃混合物所处的环境不是绝热的,一旦反应生成热量的速率超过散热速率而且不可逆转时,整个容积的可燃混合物也会同时着火。煤粉仓、干草堆、煤堆、含碳量较高时的静电除尘器下斗飞灰以及可燃气体混合物都有可能发生自燃。

       点燃属于强迫着火,或称强燃。它是借助于外部能源,如电火花、炽热固体表面、小火花等,去接近可燃混合物,使其局部升温并着火,然后将火焰传播到整个可燃混合物中去。

       在工程上,点燃的实例很过。煤粉炉中煤粉空气混合物的着火,飞机和汽车发动机中燃料油和空气混合物的着火,都是常见的点燃例子。

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