关于FT喷枪天然气燃烧技术的分析
关于FT喷枪天然气燃烧技术的分析
在国家提倡构建环境友好型、资源节约型社会的背景下，节能降耗、绿色环保是非常重要的。而玻璃行业被公认为“高污染、高能耗”的领域，现阶段，我国正在推行“煤改气”的举措，而喷枪是窑炉中的重要的配套设备之一，其燃烧技术的优劣直接关系到产品的质量。为此，某玻璃厂选择了天然气为窑炉的燃烧材料，并应用了进口的喷枪（即FT喷枪）。基于此，本文阐述了天然气燃烧的特点，结合具体的案例探讨了FT喷枪的天然气燃烧技术，提供了必要的参考。
标签：玻璃企业；FT喷枪；天然气燃烧技术；分析
随着我国社会经济的迅速发展，玻璃工业得到较快的发展，众所周知，玻璃厂是能源消耗量很大的领域，其中80%以上的能源消耗产生于玻璃熔窑。因此，如果条件允许的情况下，玻璃厂最好应用天然气为主要的燃料，尤其加强对天然气燃烧技术的优化，以达到节约能源的目标。
一、天然气燃烧的基本特点
天然气的主要成分为甲烷，主要具有燃烧缓慢、重度小、火焰容易发飘的特点。会促进燃烧物废气的温度上升，扩大热量的损失。所以，天然气的火焰控制通常是窑宽的2/3到3/4即可。因为天然气具有以上的燃烧特征，玻璃厂应用天然气的时候，熔化的耗热量会多于烧油是极其正常的现象。然而，只要工作人员有效掌握与提升天然气的燃烧技术，科学设计窑炉的构造，正确运用喷枪，可以实现天然气燃烧达到烧油的能耗的。
二、玻璃厂FT喷枪天然气燃烧技术的分析
（一）FT喷枪的结构及其特点。。
喷枪主要应用了内、外管有机组合，且可以调节的模式燃烧，一般依靠外管进行燃烧，而内管的增碳具体原理为：提升火焰的黑度，以增强火焰的辐射性能，提升了火焰的燃烧速度，从而达到了节约能源的目标。而且，这种喷枪在实际燃烧期间生成的烟气里会带有很低的NOx。喷枪具有独具一格的设计结构，并且可以调节燃烧的方式，显著地提升了天然气的燃烧速度，控制的企业窑炉的能源消耗，本企业在熔窑行业能耗量向来处在较低的行列，主要在于使用了FT喷枪的天然气燃烧技术。FT喷枪的结构参见下图所示：
天然气的成分决定了燃烧时的需氧量。不一样的热值，相对的天然气其的需氧量会存在差异。天然气的燃烧原理：天然气的分子发生裂解，生成了 C.，再和空气的O，混合到一起燃烧。关于天然气的燃烧效率，主要与天然气在空气中的混合程度有关，在本玻璃厂的窑炉里，天然气的喷枪角度与天然气的流动速度以及空气的喷入方向与流动速度会对天然气的燃烧速度产生直接的影响。认真地对火焰的长短与烟气的检测过程进行观察，可以对天然气的燃烧水平进行评价。
燃气燃烧设备
燃气燃烧设备 （浅谈燃气热水器的认识及对安全认识感想） 科目：燃气燃烧设备 姓名：冯松松学号：2013 2321 073 系别：能源工程系专业：城市热能应用技术
浅谈燃气热水器的认识对安全认识感想一．燃气热水器概述 1.热水器分为燃气热水器.电热水器.太阳能热水器三大类。目前在城市内燃气热水器占较大份额 2.燃气热水器定义： 燃气热水器又称燃气热水炉，它是指以燃气作为燃料，通过燃烧加热方式将热量传递到流经热交换器的冷水中以达到制备热水的目的的一种燃气用具。燃气热水器由于其热效率高、加热速度快、温度调节稳定、可连续使用的优点。目前市场上主要卖的是强制排烟热水器。 3．工作原理：燃气热水器的基本工作原理是冷水进入热水器，流经水气联动阀体在流动水的一定压力差值作用下，推动水气联动阀门，并同时推动直流电源微动开关将电源接通并启动脉冲点火器，与此同时打开燃气输气电磁阀门，通过脉冲点火器继续自动再次点火，直到点火成功进入正常工作状态为止。通常一台合格的燃气热水器，指各项性能指标符合GB6932-2001《家用燃气快速热水器》国家标准要求的燃气热水器，从点火状态到进入正常工作状态的整个过程是全自动控制，无需人为调整或附加设置，只要打开冷水开关或接通冷水水源，通过水量调节装置和气量调节装置调节得到合适的水量与水
温。 4. 燃气热水器的发展： 燃气热水器的发展经历了直排、烟道、强排、鼓风、平衡等阶段。根据国家规定，现阶段，国内只能生产和销售强排以上机型。二．行业概述与市场分析 1.自1979年诞生第一台燃气热水器，我国热水器行业已走过了三十年的发展历程。前期，燃气热水器独霸市场十几年，直到90年代中后期，电热水器才开始在市场走俏，并逐渐超过燃气热水器，占据市场主导地位。而燃气热水器并未坐以待毙，自1999年开始调整产业结构，强制性淘汰直排式产品，使安全问题基本得到解决。2008年又进一步提升能效标准，淘汰热效率在84%以下的产品，提升行业的技术门槛，规范现有市场。经历了这一次次的洗礼后，在国家政策引导和厂商共同努力下，2009年燃气热水器市场强力反弹。 2.强排式产品已占据燃气热水器市场87.8%的零售额份额，成为市场绝对主流。在政府的节能政策支持下，高效燃气热水器必然会得到发展，成为21世纪的主导产品之一。 3.国家通过政策引导行业结构升级：相继出台强制淘汰直排式产品、提升能效等级标准等强制升级产业结构的政策，即使是针对开拓农村市场的“热水器下乡”产品招标，也要求参与竞标的燃气热水器产品一律为强排式，且热能效率在2级以上，使得燃气热水器行业升级的压力加剧。
低热值燃气燃烧技术的应用与分析
低热值燃气燃烧技术的应用与分析 摘要：本文主要针对低热值燃气燃烧技术的应用与分析展开了探讨，详细阐述 了低热值燃气的燃烧特性，并对低热值燃气的稳燃技术和低热值燃气的低氮燃烧 技术作了系统的分析，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。 关键词：低热值燃气；燃烧技术；应用 所谓的低热值燃气，是指煤或焦炭等固体燃料气化所得热值较低的气体燃料。在当前节能降耗的大社会背景下，低热值燃气的应用将会具有着极佳的经济效益 和社会意义，因此，我们需要对低热值燃气的燃烧技术进行有效的分析，从而为 推广其的应用带来极大的帮助。 1 低热值燃气燃烧特性 低热值气体燃料并没有明确的概念，通常根据气体燃料自身发热量可将气体 燃料分为高热值燃料（Q＞15.07MJ/m3）、中热值燃料（6.28MJ/m3＜Q＜ 15.07MJ/m3）及低热值燃料（Q＜6.28MJ/m3），工业中常见的低热值气体燃料 主要有化工过程低热值尾气、高炉煤气、石油化工行业冶炼尾气、煤矿低浓度瓦 斯气等。其中，高炉煤气、煤层气等热值介于3.0～6.28MJ/m3的低热值燃料的研究应用已逐步展开，但在工业生产中还存在一些工业废气，含有少量的可燃成分，热值非常低，甚至远低于3.0MJ/m3，这种超低热值燃气种类很多，比如某些煤层气、生物质气化气、垃圾掩埋坑气、炭黑尾气、一些工艺废气等。超低热值燃气 比低热值燃气点火、稳燃更困难，能量密度低，长距离输送不经济，在当地没有 合适的热用户时只能直接放散，既浪费能源又污染环境。 低热值燃气燃烧特性主要包括以下几个方面： （1）燃气中可燃成分少，热值低，着火温度高，火焰传播速度慢，难以点火及稳定燃烧； （2）燃气压力低且波动范围大，压力过低、速度过慢时容易回火； （3）低热值燃气多为化工生产线的尾气，需对多条生产线进行汇总综合利用，燃气的流量变化大； （4）化工工艺过程的操作对尾气的成分及热值影响较大，尾气的燃烧工艺如配风系数需及时匹配调整，否则容易熄火。 2 低热值燃气的稳燃技术 根据燃烧理论，为保证低热值燃气的稳定燃烧，主要的稳燃措施包括优化着 火条件、提高火焰温度以及优化燃烧场分布等。 （1）优化着火条件 低热值气体燃料的着火极限高，着火比较困难，燃烧温度也较低。为此，需 要提高燃气热值，降低燃料着火下限。如掺烧高热值燃料，提高混合燃气的热值，降低着火温度；燃料和空气预热提高初始温度。 （2）提高火焰温度 燃烧温度的提髙可强化炉内辐射换热并改善炉内的燃烧状况。而实际火焰温 度与装置类型、燃烧效率、燃料种类、空气/燃气预热温度等有关。如：强化燃料和空气的混合，降低不完全燃烧损失；合理设计炉膛结构，进行绝热燃烧，减少 系统散热量；降低空气过剩系数或采用纯氧/富氧燃烧。 （3）优化燃烧场分布 燃烧场的分布包括燃气、空间以及烟气在燃烧空间的分布，燃烧场特别是温 度场的优化分布来源于高温烟气对新鲜燃气、空气的加热，进而促进空气与烟气
燃气燃烧器安全技术规定
1、《燃气燃烧器安全技术规定》(征求意见稿) Safety Technical Regulation for Gas Burner 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局颁布 2006年月日 目录 第一章总则 (1) 第二章结构与设计要求 (1) 第三章安全与控制装置要求 (3) 第四章安装与系统要求 (5) 第五章使用与维护要求 (6) 第六章技术资料与铭牌要求 (8) 第七章附则 (9) 燃气燃烧器安全技术规定(征求意见稿) 第一章总则 第一条为了保障燃气燃烧器(以下称'燃烧器')的安全运行，避免和减少燃气设备安全事故，减少财产损失，保护生命安全，为燃气设备的安全监察提供技术依据，制定本安全技术规定(以下称'规定')。 第二条本规定依据国务院《特种设备安全监察条例》中有关规定，并参考国内外相关标准编制。 关联法规： 第三条适用范围 (一)本规定适用于各类锅炉用燃气燃烧器，其它用途用燃气燃烧器可以参照本规定执行。 (二)本规定规定了燃烧器的结构与设计、安装与系统、运行与维护、安全与控制装置、技术资料与铭牌要求等。 (三)双燃料燃烧器应该同时满足本规定和TSG GB002-2006《燃油燃烧器安全技术规定》的要求。 第四条燃烧器的电气控制系统的安全性能，应该符合GB3797-89《电控设备第二部分装有电子器件的电控设备》的规定。 第二章结构与设计要求 第五条设计 (一)燃气燃烧器一般由以下主要部分组成：燃气喷嘴、燃气阀系、风机、燃气流量调节阀、空气调节装置、点火装置、燃气压力检测开关、空气压力检测开关及火焰监测装置等。(二)燃烧器的设计应该能保证燃烧器达到规定的输出功率及性能要求。燃烧器的结构应该保证不会发生不稳定、变形或开裂等危及安全的问题。 (三)燃烧器各部件结构和尺寸的设计不仅必须保证燃烧器可靠经济运行，还要保证操作人员的安全。 (四)燃烧器上应当有火焰观测孔，为防止火焰喷出或烟气外漏，观测孔配件应当具有足够强度并且被有效密封。
河南城建学院07240712燃气燃烧应用A答案
河南城建学院2009—2010学年第二学期期末考试 《燃气燃烧与应用》试题（A 卷）答案 一、填空题（每空1分，共17分） 1、降低火焰温度、减少过剩空气量 2、直流式 、容积式 3、 引射式、自然引风式 4、支链着火、热力着火 5、蓝、黄 6、面积热强度 、容积热强度 7、链引发、链终止 8、热理论、 综合理论 9、导温系数 二、名词解释（每题3分，共15分）： 1、1Nm 3 燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量。 2、在射流轴线上存在某点的轴速度在x 方向上的分速度x v 为出口速度2v 的5%，以喷嘴平面至该点的相对法向距离d x 1 ，定义为射程。 3、燃气燃烧所需的氧气依靠扩散作用从周围大气获得，在燃烧前燃气中不含氧气。 4、由于系统中热量的积聚，使温度急剧上升而引起的着火称为热力着火。 5、指燃气热值与其相对密度平方根的比值 三、简答题(每小题5分，共20分) 1、 （1）加强气流紊动； （2）应用旋转气流改善气流混合过程； （3）预热燃气和空气； （4）烟气再循环； 2、气体从喷嘴流出后，气流本身一面旋转，一面又向静止介质中扩散前进，这就是旋转射流，简称旋流。 产生旋流的方法有: (1) 使全部气流或一部分气流沿切向进入主通道 (2) 在轴向管道中设置导向叶片,使气流旋转 (3) 采用旋转的机械装置,使通过其中的气流旋转. 3、 （1）理论燃烧温度随燃气低热值的增大而增大。 （2）应在保证完全燃烧的前提下习尽量降低过剩空气系数 （3）预热空气或燃气可以提高理论燃烧温度 4、(1)以高能量的气体引射低能量的气体,并使两者混合均匀.
天然气燃烧特性
天然气燃烧特性 天然气最主要的成分是甲烷，基本不含硫，无色、无臭、无毒、无腐蚀性，具有安全、热值高、洁净和应用广泛等优点，目前已成为众多发达国家的城市必选燃气气源。 城市燃气应按燃气类别及其燃烧特性指数（华白数W 和燃烧势CP ）分类，并应控制其波动范围。 华白数W 按式（1）计算： d Q W g = （1） 式中：W —华白数，MJ/m 3（kcal/m 3);Q g —燃气高热值，MJ/m 3/（kcal/m 3）；d —燃气相对密度（空气相对密度为1)。 燃烧势CP 按式2计算： ()d CH CO H C H K CP n m 423.06.00.1+++?= （2） 220054.01O K ?+= （3） 式中：CP ——燃烧势； H 2——燃气中氢含量，%（体积）； C m H n ——燃气中除甲烷以外的碳氢化合物含量，%（体积）； CO ——燃气中一氧化碳含量，%（体积）； CH 4——燃气中甲烷含量，%（体积）； d ——燃气相对密度（空气相对密度为1）； K ——燃气中氧含量修正系数； O 2——燃气中氧含量，%（体积）。 城市燃气的分类应符合表的规定。 城市燃气的分类（干，0℃，101.3kPa ）表
燃气热值的单位定义及换算 燃气热值的单位有两个单位系列： 一是“焦耳”系列：J（焦耳）/ Nm3、KJ（千焦）/Nm3、MJ（兆焦）/Nm3； 换算关系是：1MJ（兆焦）=1000KJ（千焦）、1KJ（千焦）=1000J（焦耳）； 二是“卡”系列：cal（卡）/ Nm3、Kcal（千卡）/Nm3；换算关系是：1Kcal （千卡）=1000cal（卡）； 两个单位系列的换算关系是：1cal（卡）=4.1868 J（焦耳）；1KJ（千焦）=238.85 cal（卡）；1MJ（兆焦）=238.85 Kcal（千卡）。 纯天然气的组分 纯天然气的组分是CH4：98%；C2H6：0.3%；C3H8：0.3%；CmHn： 0.4%；N2：1%。
燃气燃烧器安全技术规定
燃气燃烧器安全技术规定第一章总则 第一条为了保障燃气燃烧器（以下称'燃烧器'）的安全运行，避免和减少燃气设备安全事故，减少财产损失，保护生命安全，为燃气设备的安全监察提供技术依据，制定本安全技术规定（以下称' 规定'）。 第二条本规定依据国务院《特种设备安全监察条例》中有关规定，并参考国内外相关标准编制。
关联法规： 第三条适用范围 （一）本规定适用于各类锅炉用燃气燃烧器，其它用途用燃气燃烧器可以参照本规定执行。 （二）本规定规定了燃烧器的结构与设计、安装与系统、运行与维护、安全与控制装置、技术资料与铭牌要求等。 （三）双燃料燃烧器应该同时满足本规定和TSG GB002-2006《燃油燃烧器安全技术规定》的要求。
第四条燃烧器的电气控制系统的安全性能，应该符合GB3797-89 电控设备第二部分装有电子器件的电控设备》的规定。 第二章结构与设计要求 第五条设计 （一）燃气燃烧器一般由以下主要部分组成：燃气喷嘴、燃气阀系、风机、燃气流量调节阀、空气调节装置、点火装置、燃气压力检测开关、空气压力检测开关及火焰监测装置等。 （二）燃烧器的设计应该能保证燃烧器达到规定的输出功率及性能要求。燃烧器的结构应该保证不会发生不稳定、变形或开裂等危及安全的问题。
（三）燃烧器各部件结构和尺寸的设计不仅必须保证燃烧器可靠经济运行，还要保证操作人员的安全。 （四）燃烧器上应当有火焰观测孔，为防止火焰喷出或烟气外漏，观测孔配件应当具有足够强度并且被有效密封。 （五）对于燃烧器的运动部件（皮带传动、风机）必须设计防护装置。 （六）为防止异物吸入，影响设备正常安全运行，燃烧器风机入口应该装有金属防护网罩。 （七）设计额定输出功率大于等于350kW的燃烧器，需配置燃气流量调节装置，使其输出功率在规定的范围内可调。连续调节燃烧器的燃气流量调节装置应该有清晰的指示。 （八）燃烧器应该设置空气流量调节装置。设置调节挡板的，空气挡板的位置应该有清晰的指示。 （九）对多级调节或连续调节的燃烧器，空气和燃气调节装置应该通过
燃气燃烧与应用-知识点
第一章燃气的燃烧计算 燃烧：气体燃料中的可燃成分（H2、 C m H n、CO 、 H2S 等）在一定条件下与氧发生激烈的氧化作用，并产生大量的热和光的物理化学反应过程称为燃烧。 燃烧必须具备的条件：比例混合、具备一定的能量、具备反应时间 热值:1Nm3燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的热值，单位是kJ/Nm3。对于液化石油气也可用kJ/kg。 高热值是指1m3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原 始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出 的热量。 低热值是指1m3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始 温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热 量。 一般焦炉煤气的低热值大约为16000—17000KJ/m3 天然气的低热值是36000—46000 KJ/m3 液化石油气的低热值是88000—120000KJ/m3 按1KCAL=4.1868KJ 计算： 焦炉煤气的低热值约为3800—4060KCal/m3 天然气的低热值是8600—11000KCal/m3 液化石油气的低热值是21000—286000KCal/m3 热值的计算 热值可以直接用热量计测定，也可以由各单一气体的 热值根据混合法则按下式进行计算： 理论空气需要量 每立方米(或公斤)燃气按燃烧反应计量方程式完全 燃烧所需的空气量，单位为m3/m3或m3/kg。它是燃气 完全燃烧所需的最小空气量。 过剩空气系数:实际供给的空气量v与理论空气需要量 v0之比称为过剩空气系数。 α值的确定 α值的大小取决于燃气燃烧方法及燃烧设备的运 行工况。 工业设备α——1.05-1.20 民用燃具α——1.30-1.80 α值对热效率的影响 α过大，炉膛温度降低，排烟热损失增加， 热效率降低； α过小，燃料的化学热不能够充分发挥， 热效率降低。 应该保证完全燃烧的条件下α接近于1. 烟气量含有1m3干燃气的湿燃气完全燃烧后的产物 运行时过剩空气系数的确定 计算目的： 在控制燃烧过程中，需要检测燃烧过程中的过剩空气 系数，防止过剩空气变化而引起的燃烧效率与热效率 的降低。 在检测燃气燃烧设备的烟气中的有害物质时，需要根 据烟气样中氧含量或二氧化碳含量确定过剩空气系 数，从而折算成过剩空气系数为1的有害物含量。 根据烟气中O2含量计算过剩空气系数 O2′---烟气样中的氧的容积成分 （2）根据烟气中CO2含量计算过剩空气系数 2 ' 2 m CO a CO = CO2m——当＝1时，干燃烧产物中CO2含量，%； CO2′——实际干燃烧产物中CO2含量，%。 1.4个燃烧温度定义及计算公式 热量计温度：一定比例的燃气和空气进入炉内燃烧， 它们带入的热量包括两部分：其一是由燃气、空气带 入的物理热量(燃气和空气的热焓)；其二是燃气的化 学热量(热值)。如果燃烧过程在绝热条件下进行，这 两部分热量全部用于加热烟气本身，则烟气所能达到 的温度称为热量计温度。 燃烧热量温度：如果不计参加燃烧反应的燃气和空气 的物理热，即t a＝t g＝o，并假设a＝1．则所得的烟气 温度称为燃烧热量温度。 理论燃烧温度：将由CO2HO2在高温下分解的热损失和发 生不完全燃烧损失的热量考虑在内，则所求得的烟气 温度称为理论燃烧温度t th 实际燃烧温度： 2.影响燃烧温度的因素 热值：一般说来，理论燃烧温度随燃气低热值 H l的增 大而增大. 过剩空气系数：燃烧区的过剩空气系数太小时，由于 燃烧不完全，不完全燃烧热损失增大，使理论燃 烧温度降低。若过剩空气系数太大，则增加了燃烧产 物的数量，使燃烧温度也降低 燃气和空气的初始温度：预热空气或燃气可加大空气 和燃气的焓值，从而使理论燃烧温度提高。 3.烟气的焓与空气的焓 烟气的焓：每标准立方米干燃气燃烧所生成的烟气在 等压下从0℃加热到t℃所需的热量，单位为千焦每标 准立方米。 空气的焓：每标准立方米干燃气燃烧所需的理论空气 在等压下从0℃加热到t(℃)所需的热量，单位为千焦 每标准立方米。 第一章思考题 第一章课后例题必须会做。 燃气的热值、理论空气量、烟气量与燃气组分的关 系，三类常用气体热值、理论空气量、烟气量的取值 范围。 在工业与民用燃烧器设计时如何使用高低热值进行计 算 在燃烧器设计与燃烧设备运行管理中如何选择过剩空 气系数 运行中烟气中CO含量和过剩空气系数对设计与运行管 理的指导作用 燃烧温度的影响因素及其提高措施。 第二章燃气燃烧反应动力学 ' 2 20.9 20.9 a O = -
低氮燃气燃烧技术及燃烧器设计进展
低氮燃气燃烧技术及燃烧器设计进展 摘要：在高温燃烧过程中，氮氧化物的排放污染一直是业界关注的焦点。这部 分气体不仅稳定性较差，而且大多能够在湿热环境中转变为NO与NO?，从而给 人们的生命财产带来威胁。随着技术的成熟，低氮燃烧技术开始以其环保效益高、清洁无污染受到了一致好评。在本文中，笔者分析了高温燃烧中氮氧化物的生成 原理以及影响因素，并在此基础上探讨了如何控制氮氧化物的排放，以供参考。 关键词：低氮燃烧；燃烧器设计；技术进展 引言 近些年我国的化工行业得到了长足的发展，高温燃烧在各生产领域均有着突 出的贡献。尤其是天然气等能源的普及推广，虽然很大程度上改善以往的三废排 放问题，但氮污染的问题仍未有效缓解。究其原因，主要是以往的燃烧技术存在 一刀切的问题，没有针对不同介质来调整燃烧方案。由此可见，在低氮燃烧技术 中分层燃烧的个性化方案是重要突破口，同时兼顾燃尽的火焰长度，才能真正实 现减小高温燃烧的氮污染。 一、氮氧化物的控制原理 （一）气体燃料的特点 气体的高温燃烧基本不会发生相态变化，因此其主要包括混合、升温以及燃 烧3个阶段。从燃烧温度来看，气体燃烧的过程温度普遍较高。业界常见的氢气 与液化气燃烧的问题均不低于2000℃，而目前对环境最友好的天然气在燃烧的过 程中温度也高达1700℃。除此之外，气体燃烧的反映速率也较其他模式快，往往 就存在回火的现象。一旦气体的排放速度小于反应速率，那么火焰就会影响到火 孔内的环境，严重的可能会造成气源爆炸。 （二）氮氧化物的影响因素 关于气体燃烧的氮氧化物研究已有十数年的努力，根据学术成果表明氮氧化 物可按照生产方式的不同归类为热力型、快速型两个大类。其中热力型所产生的 氮氧化物含量更多，但快速型氮氧化物的生产也不容忽视。而在以往的燃烧器设 计中，技术人员往往顾此失彼导致技术应用达不到预期的效果。热力型顾名思义 就是在火焰区域生产的氮氧化物，因此很容易受到温度的影响。从业界实践的经 验来看，当火焰温度超过1800℃时氮氧化物的生成量会出现井喷式的增长。可见，在气体燃烧中氮氧化物的排放量并非是单调递增的趋势，而会受到燃烧工况的左右。而快速型是指在部分预混情况下所表现出较快的反应速率，抑或是在扩散燃 烧中与侧面空气燃烧所生产。在这种燃烧条件下，空气与燃气的比例对氮氧化物 的生成量有着显著的影响，因此也将是燃烧器设计的关注要点。 二、燃烧器对氮氧化物的影响 （一）预热温度 考虑到工业生产的实际需求，燃烧器的设计必须提高燃烧反应的速率。因此 大部分产品在运行前都需要对空气预热，从而给升温着火做好准备工作。但是这 种设计方案使问题进一步升高，从而导致氮氧化物的生成量直线上升。不仅如此，传统燃烧器扩散现象严重，使得空气剩余系数超出额定值。在这种反应条件下， 会令大量的热能被浪费，经济性能差强人意。因此，要想在满足使用需求的前提 下改善氮氧化物排放，就应该积极应用完全预混技术。预先将空气与燃料按照合 理的比例混合，其燃烧过程更加充分产生的化合物相对也会较少。而且热力型与 快速型氮氧化物的排放均与温度呈正相关的趋势，降低预热问题也是设计中需要
燃气燃烧课程设计
《燃气燃烧》课程设计 题目：燃气燃烧课程设计 学院：建筑工程学院 专业：建筑环境与能源应用工程 姓名：张冷 学号： 20130130370 指导教师：王伟 2016年 12 月 26 日 目录
1设计概述 (1) 2设计依据 (1) 2.1原始数据 (1) 2.2燃气基本参数的计算 (1) 2.2.1热值的计算 (1) 2.2.2燃气密度计算 (2) 2.2.3燃气相对密度计算 (2) 2.2.4理论空气需要量的计算 (2) 2.3头部计算 (3) 2.3.1计算火孔总面积 (3) 2.3.2计算火孔数目 (3) 2.3.3计算火孔间距 (4) 2.3.4计算火孔深度 (4) 2.3.5计算头部截面 (4) 2.3.6计算头部截面直径 (4) 2.3.7计算火孔阻力系数 (5) 2.3.8计算头部能量损失系数 (5) 2.4引射器计算 (5) 2.4.1计算引射器系数 (5) 2.4.2计算引射器形式 (5) 2.4.3计算燃气流量 (6) 2.4.4计算喷嘴直径 (6) 2.4.5计算喷嘴截面积 (6) 2.4.6计算最佳燃烧器参数 (6) 2.4.7计算A值 (7) 2.4.8计算X值 (7) 2.4.9计算引射器喉部面积 (7) 2.4.10计算引射器喉部直径 (8) 2.4.11引射器其他尺寸计算方式如附图1： (8)
2.5火焰高度计算 (8) 2.5.1火焰内锥高度 (8) 2.5.2火焰外锥高度 (8) 2.6火孔排列 (9) 2.6.1确定火孔个数 (9) 2.6.2火孔分布直径的计算 (9) 3设计方案计算 (9) 3.1已知计算参数 (9) 3.2详细计算步骤 (10) 3.2.1头部计算 (10) 3.2.2引射器计算 (11) 3.2.3火焰高度计算及加热对象的设置高度 (12) 总结 (12) 参考文献 (13)
燃气燃烧与应用题库
2012最新试题 1、燃烧热量温度：在热平衡方程是中，令ta=tg=0,且ɑ=1，则在绝热条件下烟 气所能达到的温度，成为燃烧热量温度。 2、低热值：1Nm3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，但烟气中的水蒸气认为蒸汽状态时所放出的热量称为该燃气的低热值。 3、熄火距离：在电极间距从大往小减小过程中，当该间距小到无论多大的火花放电能量都不能使可燃混合物点燃时，这时的间距就叫熄火距离。 4、射程：在射流轴线上定出一点，使该点的轴速度在x方向的分速度vx为射流出口速度v2的5%，该点至喷嘴出口平面的相对垂直距离x1/d，定义为射程。 5、火焰传播浓度极限：火焰传播浓度上、下限范围，称“火焰传播极限”，又称着火爆炸极限。 6、大气式燃烧燃气在从管口喷出之前，首先混合一部分燃烧用氧化剂（即0<α’<1），燃烧所需的剩余氧气依靠扩散作用从周围大气获得，这种燃烧方式称为“部分预混式燃烧”。 7、脱火：当燃烧强度不断加大，气流速度v↑，使得v=S的点更加靠近管口，点火环变窄，最后使之消失，火焰脱离燃烧器出口，在一定距离以外燃烧，若气流速度再增大，火焰被吹熄，称为脱火 8、燃气互换性：设某一燃具以a燃气为基准进行设计和调整，由于某种原因要以s燃气置换a燃气，如果燃烧器此时不加任何调整而能保证燃具正常工作，则表示s燃气可以置换a燃气，或称s燃气对a燃气而言具有“互换性” 燃烧:气体燃料中的可燃成分在一定条件下与氧发生激烈的氧化作用，并产生大量的和光的物理化学反应过程称为燃烧 热量计温度：如果燃烧过程在绝热环境下进行，由燃气、空气带入的物理热量和燃气的化学热量全部用于加热烟气本身，则烟气所能达到的温度称为** 理论燃烧温度：如果热平衡方程式中将由于化学不完全燃烧而损失的热量考虑在内，则所求得的烟气温度称为** 支链反应，直链反应：如果每一链环中有两个或者多个活化中心可以引出新链环的反应，这种称为支链反应，如果每一链环只产生一个新的活化中心，那么这种链反应称为** 着火：由稳定的氧化反应转变为不稳定的氧化反应而引起燃烧的一瞬间称为着火支链着火：在一定条件下，由于活化中心浓度迅速增加而引起反应加速从而使反应由稳定的氧化反应转变为不稳定氧化反应的过程，称为** 热力着火：由于系统中热量的积聚，使温度急剧上升而引起的，称为** 点火：当一微小热源放入可燃混合物时，则贴近热源周围的一层混合物被迅速加热，并开始燃烧产生火焰，然后向其他部分传播，使可燃混合物逐步着火，这种现象称为** 最小点火能：要形成初始火焰中心，放电能量必须具有一最小极值，即** 熄火距离：当点燃可燃混合物所需的能量与电极间距d小到无论多大的火花能量都不能使可燃混合物点燃时，d就是** 流体动力参数 绝对穿透深度相对穿透深度射程法向火焰传播速度小尺度紊流 火焰大尺度紊流火焰
燃气燃烧技术与设备_Chap6
第六章扩散式燃烧器 第一节燃烧器的分类与技术要求 一、燃烧器的分类 (一) 按一次空气系数分类 α=。 1. 扩散式燃烧器燃气和空气不预混，一次空气系数'0 α=。 2. 大气式燃烧器燃气和一部分空气预先混合，'0.2~0.8 α≥。 3. 完全预混式燃烧器燃气和空气完全预混，'1 (二) 按空气的供给方法分类 1．引射式燃烧器空气被燃气射流吸入或者燃气被空气射流吸入。 2．鼓风式燃烧器用鼓风设备将空气送入燃烧系统。 3．自然引风式燃烧器靠炉膛中的负压将空气吸入燃烧系统。 (三) 按燃气压力分类 1．低压燃烧器燃气压力在5000Pa以下。 2．高(中)压燃烧器燃气压力在5000Pa至3?105Pa之间。 更高压力的燃烧器目前尚未使用。 第二节自然引风式扩散燃烧器 按照扩散式燃烧方法设计的燃烧器称为扩散式燃烧器。扩散式燃烧器的一次空气系数α=，燃烧所需要的空气在燃烧过程中供给。 '0 一、自然引风式扩散燃烧器的构造及工作原理Array (三) 冲焰式扩散燃烧器
(四) 炉床式扩散燃烧器
二、自然引风式扩散燃烧器的火孔热强度 (一) 炼焦煤气 四、自然引风式扩散燃烧器的计算 (一)管式扩散燃烧器的计算 p 6 p 10l q v H (6-1) 式中 p v ——火孔出口速度(Nm/s)； p q ——火孔热强度(kW/mm 2)； l H ——燃气低热值(kJ/Nm 3)
p p Q F q = (6-2) 式中 p F ——火孔总面积(mm 2)； Q ——燃烧器热负荷(kW)。 p 2 p 4 F n d π = (6-3) g p 2F F ≥ (6-4) 2 p g g 2p 12288 v T h h ρμ=?+? (6-5) 式中 h ——头部所需压力(Pa)； p μ——火孔流量系数，与火孔的结构特性有关。在管子上直接打孔时，p μ=0.65~0.70。 在管子上直接钻直径较小的孔时(p d =1~1.5mm)，当 p h d =0.75，p μ=0.77；当 p h d =1.5，p μ=0.85(h —火孔深度)。对于管嘴，当p h d =2~4时，p μ=0.75~0.82，对于直径小、孔深浅的火孔，p μ取较小值； p v ——火孔出口速度(Nm/s)； g ρ——燃气密度(kg/Nm 3)； g T ——火孔前燃气温度(K)； h ?——炉膛压力(Pa)，当炉膛为负压时，h ?取负值。
天然气利用技术及其应用
序言 为缓解资源短缺带来的能源供需不平衡，以及近些年来我国环境的持续恶化，急需一种新的、清洁能源来解决这两个严峻的问题，因此天然气应运而生了。天然气具有经济，环保，安全等多种性能，通过多年对天然气应用技术的研究和实践终于使天然气在很多行业得到了理想的推广和利用。文章重点论述了天然气在发电，汽车等各种领域中应用现状及其相关的新技术，希望能使大家了解目前天然气的各种应用技术。 第1章天然气的分类、组成及性质 1.1天然气的分类 按产状分类天然气可分为：游离气、溶解气、吸附气及固体气; 按经济价值分类天然气可分为：常规天然气和非常规天然气； 按来源分类天然气可分为：有机来源和无机来源； 按烃类组成分为:干、湿气（富气、贫气），烃类按组成分类天然气可分为：气、非烃类气； 按酸气含量分为：净气、酸气 我国习惯分法：伴生气、气藏气和凝析气 伴生气：系产自油藏（含油储集层）的气，也称油田气。指在地下储集层中伴随原油共生，或呈溶解气形式溶解在原油中，或呈自由气形式在含油储集层上部游离存在的天然气。伴生气一般多为富气。 气藏气：系产自气藏（含气储集层）的气，也称气田气。指在地下储集层中均一气相存在，采出地面仍为气相的天然气。气藏气多为贫气。 凝析气：系产自具有反凝析特征气藏的气。指在地下储集层中呈均一气相存在，在开采过程中当气体温度、压力降至露点状态以下时会发生反凝析现象而析出凝析油的天然气。 1.2天然气的组成 天然气是由烃类和非烃类组成的复杂混合物。大多数天然气的主要成分是气体烃类，此外还含有少量非烃类气体。天然气中的烃类基本上是烷烃（C10～C60），非烃类气体，一般为少量的N2，O2，H2，CO2，H2O， H2S及惰性气体。 1.3天然气基本物理性质 由于天然气是由互不发生化学反应的多种单一组分气体混合而成，其组分和组成无定值。只能假设成具有平均参数的某一物质，故它的基本物性参数可由单一组分气体的性质按混合法则求得。 天然气的物理性质指其平均分子量、密度、蒸汽压、粘度、粘度、烃露点等等。
燃气燃烧与设备设计
目录 1设计原始资料 (1) 1.1气源 (1) 1.2设计热负荷 (1) 2燃气燃烧计算 (1) 2.1燃气的热值 (1) 2.2华白数 (2) 2.3理论空气量 (4) 2.4过剩空气系数 (4) 2.5实际空气量 (5) 2.6烟气量 (5) 3大气式燃烧器 (7) 3.1大气式燃烧器的工作原理 (7) 3.2设计计算 (7) 3.3火焰高度 (12) 总结 (14) 参考资料 (14)
1设计原始资料 1.1气源 天然气3T0成分见表1-1 表1-1 燃气成分 1.2设计热负荷 本设计热负荷为：4.2kW燃气压力：2000Pa 2燃气燃烧计算 2.1燃气的热值 气体中的可燃成分在一定条件下与氧气发生氧化作用，并产生大量的热和光的物理化学反应过程成为燃烧。 3T0燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的热值，单位为千焦每标准立方米。 热值可以分为高热值和低热值。高热值是指3T0燃气完全燃烧后其烟气被冷至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量；低热值是指
3T0燃气完全燃烧后其烟气被冷至原始温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量。 实际使用的燃气是含有多种组分的混合气体，混合气体的热值可以直接用热量计测定，也可以有各单一气体的热值根据混合法则按下时进行计算： n n 2211r ......r r H H H H +++= （2-1） 式中：H —燃气（混合气体）的高热值或低热值（()3m N kJ ?）； n H —燃气中各燃组分的高热值或低热值（() 3m N kJ ?），由《燃气燃烧与应用》附录2查得； r n —燃气中各可燃组分的容积成分。 查附录得该燃气组分热值见表2-1： 表2-1 各个组分的热值 则该设计的热值分别为: 高热值为：h H =0.325×95998+0.675×126915= 116866.975()3m N kJ ? 低热值为：1H =0.325×88390+0.675×117212=107844.85()3m N kJ ? 2.2华白数 当以一种燃气置换另一种燃气时，首先应保证燃具热负荷（kW ）在互换前后不发生大的改变。以民用燃具为例，如果热负荷减少太多，就达不到烧煮食物的工艺要求，烧煮时间也要加长；如果热负荷增加太多，就会使燃烧工况恶化。
燃气应用技术复习要点及答案
燃气应用技术 第1章燃气燃烧（24） 1、燃烧、热值、着火概念 燃烧：气体中可燃组分在一定条件下与氧发生剧烈的、产生大量热、光的物理化学反应过程。热值：是指标准单位体积的燃气在完全燃烧时所放出的全部热量，单位为 kJ/Nm3。 着火温度：定义：可燃气体在空气中能引起自燃的最低温度。 2、燃烧必备的条件 一定的氧气——提供燃烧所需充足氧气，并与燃料充分混合接触 一定的温度——有点火源、具有维持燃烧的条件、保证一个高温环境外 将燃烧产物——烟气和灰及时排走。 一定的时间——混合、燃烧时间 3、燃烧计算内容 4、燃烧所需空气量的两种计算方法 5、燃烧产生烟气量的两种计算方法 ①按燃气组分计算②按发热量近似计算 6、燃烧温度、理论燃烧温度、实际燃烧温度概念 燃烧温度是燃气燃烧时放出的热量加热烟气，使之能达到的温度，也称烟气温度。 7、了解焓温图 8、燃烧反应机理
9、火焰传播速度的定义、影响因素 法向火焰传播速度Sn（燃烧速度）单位时间、单位火焰面积上所燃烧的可燃混合物体积 ①可燃混合物的性质： 导热系数——越大-Sn也越大 分子结构——越是不饱和的碳氢化合物-Sn越大 ②燃气浓度： Sn随燃气浓度的变化均呈“”形。 ③初始温度：升高——Sn显著增大。 ④压力：压力增大——CmHn与空气混合物的Sn减小 ⑤添加剂：可以增大或减小火焰传播速度。 ⑥孔口直径d：d越小，Sn越小；当d＜dc，熄火。 10、火焰传播极限的定义、影响因素 定义：能使火焰持续不断传播所必需的最高、最低燃气浓度，称为火焰传播浓度上、下限。上下限之间的范围就是火焰传播浓度极限。 燃气所在环境组分：在纯氧中：极限范围扩大，加入惰气：极限范围缩小，含尘、水蒸气：极限范围改变。 混合物的温度、压力：提高，则极限范围扩大 燃烧空间大小、形状、壁面材料：极限范围改变 11、强化燃烧的方法 ，从而提高燃烧温度、方法：烟气余热预热空气、部预热燃气和空气、可以提高S n 分高温烟气重新引回燃气、空气入口处 加强气流紊动 燃烧反应速度>>分子间的扩散混合速度——提高混合速度——极大提高燃烧速度。 方法：旋转气流——使气流切向进入主通道；在管道中设置导流叶片。 12、燃气燃烧方法分类及其定义； 1、扩散式燃烧（有焰燃烧）：燃烧所需的氧气完全依靠扩散作用从周围大气获得，燃气与空气在接触面处边混合、边燃烧的燃烧方式。α′=0 2、部分预混式燃烧：在燃烧前预先混入部分空气，其余所需空气以扩散方式从周围获得。α′=0 .2—0.8 3、完全预混式燃烧（无焰燃烧）：按比例先将燃气和空气均匀混合，再经燃烧器火孔喷出 进行燃烧。α′=1.05~1.10 13、扩散式燃烧中的多相燃烧产生原因。 原因：高温、缺氧——固体碳粒 14、部分预混式燃烧：内焰存在条件、影响层流燃烧稳定的因素及方法、影响紊流燃烧稳定的因素及方法。 内焰存在条件：α′=0 .2—0.8燃气浓度在着火浓度上、下限之间；浓度>着火上限：无内焰—扩散式燃烧；浓度<着火上限：不能燃烧
燃气燃烧与设备B卷
《燃气燃烧与设备》试卷 第 1 页 共 3 页 ☆ ☆ 密 封 线 内 不 要 答 题 ☆ ☆ 姓 名 学 号 班 级 XXXXX2007—2008学年第二学期期终考试 《燃气燃烧与设备》试题（B 卷） 本套试卷共 3 页 一、填空题（每空1分，共15分）： 1. 本生火焰中内焰的颜色是 色，而外焰的颜色是 色。 2. 按空气供给的方法分类，可将燃烧器分为 、 、 。 3.直流式热水器的筒体结构有 和 两类。 4.燃气的着火可分为 及 两类。 5.理论烟气的组分是2 CO 、 、 和 。 6.链反应由 、 、 三个基本步骤组成。 二、名词解释（每题4分，共20分） ： 1.大尺度强紊流： 2.理论空气量： 3.熄火距离： 4.完全预混燃烧： 5.热力着火： 三、问答（每小题6分，共30分） 1.请问紊流火焰比层流火焰传播快的原因是什么？ 2.简述在燃气扩散燃烧技术中，产生黄焰的原理及预防措施. 3.着火与点火之间有何异同？
☆☆密封线内不要答题☆☆4.试述压差式快速热水器的工作原理。 5.介绍引射式单火道无焰燃烧器的结构和工作原理，并且说明该燃烧器在稳定火焰方面 采取了哪些措施。 四、计算（共35分） 1.已知某焦炉煤气容积成分如下： %, 7.3 %, 5. 22 %, 8.6 %, 57 4 2 4 2 H C CH CO H% 7.7 %, 3.2 2 2 N CO。 (1)求燃烧3 5Nm该焦炉煤气所需要的理论空气量；(2)当过剩空气系数1.1 = α 时,求燃烧3 5Nm该焦炉煤气所需的实际空气量. （本题15分） 《燃气燃烧与设备》试卷第2 页共3 页
《燃气燃烧与应用》课程设计
题目《燃气燃烧与应用》课程设计 说明书 学生姓名陈明友学号1008020130 教学院系土木工程与建筑学院 专业年级建筑环境与设备工程2010级 指导教师张鹏 2013年11月
目录 第一章设计原始资料 (1) 1.1气源 (1) 1.2设计热负荷 (1) 第二章燃气燃烧计算 (1) 2.1燃气的热值 (1) 2.2华白数 (2) 2.3理论空气量 (3) 2.4过剩空气系数 (4) 2.5实际空气量 (4) 2.6烟气量 (5) 第三章大气式燃烧器 (6) 3.1大气式燃烧器的工作原理 (6) 3.2设计计算 (7) 3.3火焰高度 (10) 心得体会 (11) 参考资料： (11)
第一章 设计原始资料 1.1气源 表1 燃气成分 燃气种类 氢气 甲烷 氮气 丙烷 丁烷 20Y 75 25 1.2设计热负荷 本设计热负荷为：4.55 kW 、空气含湿量：10g/Nm 3干空气 第二章 燃气燃烧计算 2.1燃气的热值 气体中的可燃成分在一定条件下与氧气发生氧化作用，并产生大量的热和光的物理化学反应过程成为燃烧。 20Y 燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的热值，单位为千焦每标准立方米。由于本设计燃料为液化石油气，热值单位也可以用千焦每公斤来表示。 热值可以分为高热值和低热值。高热值是指20Y 燃气完全燃烧后其烟气被冷至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量；低热值是指20Y 燃气完全燃烧后其烟气被冷至原始温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量。 实际使用的燃气是含有多种组分的混合气体，混合气体的热值可以直接用热量计测定，也可以有各单一气体的热值根据混合法则按下时进行计算： n n 2211r ......r r H H H H +++= 式中：H —燃气（混合气体）的高热值或低热值（KJ/Nm 3）； H n —燃气中各燃组分的高热值或低热值（KJ/Nm 3），由《燃气燃烧与
燃气燃烧与应用知识点.doc
第一章 燃气的燃烧计算 根据烟气中 O 2 含量计算过剩空气系数 燃烧：气体燃料中的可燃成分（ H 2、 C m H n 、CO 、 H 2S 等）在一定条件下与氧发生激烈的氧化作用，并产生 a 20.9 20.9 2 ' O 大量的热和光的物理化学反应过程称为燃烧。 O 2′--- 烟气样中的氧的容积成分 燃烧必须具备的条件：比例混合、具备一定的能量、 （2）根据烟气中 C O 2 含量计算过剩空气系数 具备反应时间 3 热值:1Nm 燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的热 3 值，单位是 kJ/Nm 。对于液化石油气也可用 kJ/kg 。 a CO 2 m ' CO 2 CO 2m ——当 ＝1 时，干燃烧产物中 C O 2 含量， %； 高热值是指 1m 3 燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原 3 燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原 C O 2′——实际干燃烧产物中 CO2含量， %。 1.4 个燃烧温度定义及计算公式 始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出 的热量。 热量计温度：一定比例的燃气和空气进入炉内燃烧， 3 低热值是指 1m 燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始 它们带入的热量包括两部分：其一是由燃气、空气带 入的物理热量 ( 燃气和空气的热焓 ) ；其二是燃气的化 温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热 量。 学热量 ( 热值) 。如果燃烧过程在绝热条件下进行，这 3 一般焦炉煤气的低热值大约为 16000—17000KJ/m 3 天然气的低热值是 36000—46000 KJ/m 3 液化石油气的低热值是 88000—120000KJ/m 两部分热量全部用于加热烟气本身，则烟气所能达到 的温度称为热量计温度。 燃烧热量温度：如果不计参加燃烧反应的燃气和空气 按 1KCAL=4.1868KJ 计算： 的物理热，即 t a ＝t g ＝o ，并假设 a ＝1．则所得的烟气 3 焦炉煤气的低热值约为 3800—4060KCal/m 3 天然气的低热值是 8600—11000KCal/m 3 液化石油气的低热值是 21000—286000KCal/m 温度称为燃烧热量温度。 理论燃烧温度：将由 C O 2H O 2 在高温下分解的热损失和发 生不完全燃烧损失的热量考虑在内，则所求得的烟气 温度称为理论燃烧温度 t th 热值的计算 热值可以直接用热量计测定，也可以由各单一气体的 实际燃烧温度： 热值根据混合法则按下式进行计算： 理论空气需要量 2. 影响燃烧温度的因素 每立方米 或公斤 燃气按燃烧反应计量方程式完全 ( ) 热值：一般 说来，理论燃烧温度随燃气低热值 的增 H l 3 3 3 /m /kg 。它是燃气 燃烧所需的空气量，单位为 或 m m 大而增大 . 完全燃烧所需的最小空气量。 过剩空气系数 : 实际供给的空气量 v 与理论空气需要量 v 0 之比称为过剩空气系数。 过剩空气系数：燃烧区的过剩空气系数太小时，由于 燃烧不完全，不完全燃烧热损失增大，使理论燃 烧温度降低。若过剩空气系数太大，则增加了燃烧产 物的数量，使燃烧温度也降低 燃气和空气的初始温度：预热空气或燃气可加大空气
全预混燃气燃烧技术
全预混燃气燃烧技术 一、技术名称：全预混燃气燃烧技术 二、适用范围：通用于工业燃烧加热工序 三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状： 素烧窑流量改造前天然气平均流量为2516 m3/h。 四、技术内容： 1.技术原理 燃烧效率取决于可燃物与助燃物的混合状态。当前，燃烧装置普遍采用各种调节阀或装置控制燃料与空气达成一定比例的供量，然后在燃烧室进行混合及燃烧，这种方式受到空间（扩散混合需要足够空间）及时间（燃烧速度与扩散速度匹配）的限制。而预混式技术是将燃料与空气在进入燃烧室喷嘴前进行完全混合，经过预混腔将气体分子充分搅散混合，使得混合更完整，从而使燃烧速度不再受限于气体扩散速度等物理条件，燃烧速度更快、效率更高。 2.关键技术 自动化预混控制技术，保证混合比例精确，同时保证工作安全，不会产生回火现象。 3.工艺流程 以调节阀控制燃气流量作为火力调节，同时考虑实际使用状况的压力波动，在气路配置压力传感器，综合流量、压力讯号后自动
匹配调整变频风机送风量，保证进气比例精确。燃气及空气进入预混腔体进行预混，有效提升混合效果，同时将燃气及空气的压力、流速经预混腔达成一致，避免出口速度不等的情况发生。经分流火孔喷出后燃烧，由于已完成精确比例混合，燃烧完全，燃烧速度快，火焰温度高。 原理图和工艺流程见图1、图2。 图2 预混式燃烧工艺流程图 五、主要技术指标： 1）排烟温度为167～172℃，比国外同类产品低27％； 2）排烟处过剩氧容积百分比可达2％～2.7％，是国外技术的
26％（国外为9.2％～9.4％）； 3）热效率为88.1％（国外为83.5％），可节气6％。 六、技术应用情况： 2005 年通过江苏省节能技术中心检测和苏州市科学技术成果鉴定，达到国内先进水平，节能效果明显。2006 年纳入江苏省火炬计划项目。目前该技术已应用于多条陶瓷窑炉、熔铝炉、固碱炉等燃烧加热设备。 七、典型用户及投资效益： 典型用户：广东佛山新明珠集团、元泰有色金属(苏州)有限公司广东佛山新明珠集团。建设规模：7 万吨/年大锅法固体烧碱。主要改造内容：将后混式烧嘴改造更换为预混式燃烧器。节能技改投资额500 万元，建设期2 年。年节能2100tce，取得节能经济效益252 万元，投资回收期2 年。 八、推广前景和节能潜力： 预混燃烧技术相较于传统扩散式或大气式等后混燃烧方式而言，燃烧速度快、效率高、燃烧完全、废弃物少。全预混式燃气燃烧技术应用在有色金属熔化工艺，可节能17.6％，效率提升27.2％；应用在陶瓷烧制工艺，可节能26.82％；应用在化工固碱提 炼工艺，可节能11.38％，效率提升14.26％，产量增加17.44％。相比于工程浩大的余热回收系统、隔热保温系统等，利用预混燃烧系统进行改造，项目投资较小，节能效益更显著。预计到2015 年可在化工烧碱行业推广至50％，形成节能能力约6 万tce/a。