全预混空气燃烧方法的技术条件

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第二章燃烧基础知识

第二章燃烧基础知识
近代链锁反应理论认为:燃烧是一种自由 基的链锁反应,其反应机理大致可分为链引发、 链传递、链终止三个阶段。有焰燃烧都存在着 链式反应。
燃烧三角形
11
燃烧图示
12
3、燃烧的充分条件
具备了燃烧的必要条件,并不意味 着燃烧必然发生。
在各种必要条件中,还应有“量” 的要求,这就是发生燃烧或持续燃烧的 充分条件。
×
C、核爆炸 由于原子核裂变或聚变反
应释放出核能所形成的爆炸 称为核 爆炸。
为了便于和普通炸药比较,
核爆炸的威力,即爆炸释放 的能量,用释放相当能量的 TNT炸药的重量表示,称为 TNT当量。
核反应释放的能量能使反应区 (又称活性区)介质温度升高到 数千万开,压强增到几十亿大气 压(1大气压等于101325帕),成为 高温高压等离子体。反应区产生 的高温高压等离子体辐射X射线, 同时向外迅猛膨胀并压缩弹体, 使整个弹体也变成高温高压等离 子体并向外迅猛膨胀,发出光辐 射,接着形成冲击波 (即激波) 向远处传播 。 (广岛、切尔诺贝利)
燃烧的充分条件
(2)一定的氧气(氧化剂)含量 各种不同的可燃物发生燃烧,均有本身固定
的最低氧含量要求,低于这一浓度,燃烧就不会 发生。 如:汽油燃烧的最低氧含量要求为14.4%,煤油 为15%,乙醚为12%。
燃烧的充分条件
(3)一定的点火能量
各种不同可燃物发生燃烧,均有本身固 定的最小点火能量要求,低于这一能量,燃 烧便不会发生。不同可燃物质燃烧所需的最 小点火能量各不相同。 如:在化学计量浓度下,汽油的最小点火能 量为0.2mJ,乙醚(5.1%)为0.19mJ,甲醇 (2.24%)为0.215mJ(毫焦)。
燃烧的充分条件
(1)一定的可燃物浓度

均相预混燃烧

均相预混燃烧

均相预混燃烧
均相预混燃烧是燃烧的一种形式,它涉及燃料和氧气(或空气)预先混合成均匀的混合气,这种可燃混合气称为预混合气。

预混合气在燃烧器内进行着火、燃烧的过程称为预混燃烧。

它是相对于扩散燃烧的另一种典型燃烧方式。

根据预混氧化剂的含量是否能够使燃料完全燃烧,预混燃烧可以分为部分预混和完全预混燃烧两类。

完全预混式的燃烧条件是燃气与空气在着火前按化学当量比混合均匀并有稳定的点火源。

点火源一般是炽热的燃烧室、专用的火道等。

完全预混式燃烧火焰传播速度快,几乎不存在化学不完全燃烧现象,但火焰稳定性差,易发生回火。

预混燃烧一般发生在封闭体系中或混合气体向周围扩散的速度远小于燃烧速度的敞开体系中,燃烧放热造成产物体积迅速膨胀,压力升高,压强可达709.1~810.4KPa。

此外,预混燃烧的特点还包括火焰以湍流方式传播,燃烧速度取决于化学反应的速度,火焰面的温度取决于燃料空气掺混比。

一级消防第一篇燃烧知识点笔记(必看)

一级消防第一篇燃烧知识点笔记(必看)

2020年一级消防工程师《消防安全技术实务》教材精讲班讲义第一篇消防基础知识既然走上了消防考试的道路,那么请不要轻言放弃,生活中有很多的苦难,然而这就是生活,但人生不止于此!第一章燃烧第一节燃烧的本质与条件(1)燃烧是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应,通常伴有火焰、发光和(或)发烟现象。

(2)燃烧过程中,燃烧区的温度较高,使其中白炽的固体粒子和某些不稳定(或受激发)的中间物质分子内电子发生能级跃迁,从而发出各种波长的光。

发光的气相燃烧区就是火焰,它是燃烧过程中最明显的标志。

(3)由于燃烧不完全等原因,会使产物中产生一些小颗粒,这样就形成了烟。

(4)燃烧可分为有焰燃烧和无焰燃烧。

多数可燃物质的燃烧都是在蒸气或气体的状态下进行的,称为有焰燃烧。

而有的固体物质则不能变为气态,其燃烧只发生在氧气与固体表面的氧化还原反应,称为无焰燃烧。

一、燃烧条件燃烧的发生和发展,必须具备三个必要条件,即可燃物、助燃物和引火源。

叫做燃烧三角形。

(一)可燃物:能与空气中的氧或其他氧化剂起化学反应,并形成燃烧的物质,称为可燃物。

(二)助燃物:与可燃物结合能导致和支持燃烧的氧化剂,称为助燃物。

(三)引火源:使物质开始燃烧的外部热源(能源)称为引火源。

燃烧发生时,上述三个条件必须同时具备。

燃烧发生的充分条件可表述为:具备足够数量或浓度的可燃物;具备足够数量或浓度的助燃物;具备足够能量的引火源;上述三者相互作用。

二、燃烧的链式反应自由基自由基是一种高度活泼的化学基团,容易自由结合或与其他物质的分子反应,从而使燃烧按链式反应的形式扩展,也称游离基。

对于多数有焰燃烧而言,其燃烧过程中存在未受抑制的自由基作中间体。

自由基的链式反应是燃烧反应的实质,光和热是燃烧过程中的物理现象。

因此,可以用着火四面体来表示有焰燃烧的四个条件,即可燃物、助燃物、引火源和链式反应自由基。

第二节燃烧类型及其特点一、按燃烧发生瞬间的特点分类:可分为着火和爆炸。

第02章 燃烧 - 建(构)筑物消防员初级考试要点

第02章 燃烧 - 建(构)筑物消防员初级考试要点

第二章燃烧基础知识一、燃烧的定义●●《消防基本术语·第一部分》(GB5907 - 86)中【燃烧】定义为:【可燃物】与【氧化剂】作用发生的【放热反应】,通常伴有【火焰】、【发光】和(或)【发烟】的现象。

●燃烧应具备的三个特征:1、【化学反应】2、【放热】3、【发光】●燃烧过程中的化学反应十分复杂。

可燃物质在燃烧过程中,生成了与原来完全不同的【新物质】。

【燃烧】【不仅】在空气(氧)存在时能发生,有的可燃物在【其他】【氧化剂】中也能发生燃烧。

二、燃烧的本质●物质燃烧是【氧化反应】,而氧化反应【不一定】是燃烧,能被氧化的物质【不一定】都是能够燃烧的物质。

可燃物质的【多数】氧化反应【不是】直接进行的,而是经过一系列复杂的中间反应阶段,不是氧化整个分子,而是氧化链反应中间产物——【游离基】或【原子】。

燃烧是一种极其复杂的化学反应,【游离基】的【链反应】是燃烧反应的实质,【光】和【热】是燃烧过程中发生的【物理现象】。

三、燃烧的条件(一)燃烧的必要条件●燃烧过程的发生和发展都必须具备以下三个必要条件,即:可燃物,助燃物(氧化剂)、引火源——燃烧三要素.只有这三要素同时具备的情况下可燃物才能够发生燃烧。

无论缺少哪一个,燃烧都不能发生。

●只要防止形成燃烧条件或避免燃烧条件同时存在并相互作用,就可达到防火的目的。

1、●【可燃物】:凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起氧化燃烧反应的物质。

一般,气体比较容易燃烧。

其次是液体,第三是固体。

【可燃固体】:凡事遇明火、热源能在空气(氧化剂)中燃烧的固体物质【可燃液体】:凡是在空气中能发生燃烧的液体。

【可燃气体】:凡是在空气中能发生燃烧的气体。

可燃固体天然纤维棉、麻、木材、稻草谷物及其制品稻谷、大豆、苞米合成纤维及其制品涤纶、维纶、锦纶、腈纶合成树脂及其制品聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯天然橡胶、合成橡胶及其制品天然橡胶、合成橡胶可燃液体大多有机化合物分子中含碳、氢、氧石油化工产品中有不少可燃气体与空气的混合比在一定浓度范围内,并还要一定的温度(着火温度)才能发生燃烧2、●【助燃物】:凡与【可燃物质】相结合能导致燃烧的物质(氧化剂)。

全预混空气燃烧方法的技术条件

全预混空气燃烧方法的技术条件

全预混空气燃烧方法的技术条件1.混合介质:全预混空气燃烧的关键是气体混合介质,通常使用的是空气和燃料气的混合物。

燃料气可以是天然气、液化石油气(LPG)、甲烷等,其选择根据不同燃烧设备和使用环境而定。

2.空气质量:全预混空气燃烧要求空气质量良好,主要是指空气中的氧气含量。

一般要求氧气含量在20%-21%之间,过高或过低都会影响燃烧效果和燃烧产物生成。

3.混合速度:混合速度是影响混合气体的均匀程度的重要因素,通常是通过调节燃料和空气的流量来实现。

混合速度越快,混合气体的均匀性越好,有利于燃烧过程的稳定和高效进行。

4.混合比例:混合比例是指燃料气与空气的配比,通常表示为燃料气的体积或质量与空气的体积或质量之比。

混合比例需要根据具体的燃料类型和燃烧设备来确定,一般在理论(化学)配比附近进行调整,以保证充分的燃烧。

5.点火条件:全预混空气燃烧需要通过点火来引发燃烧过程。

点火条件包括点火位置、点火能量和点火方式等。

点火位置通常选择混合气体的最外围,以保证燃烧的快速蔓延。

点火能量要足够大,以快速点燃混合气体。

点火方式可以是火花点火、火焰点火或其他方式。

6.燃烧温度:全预混空气燃烧的燃烧温度是影响燃烧效率和燃烧产物生成的重要因素。

燃烧温度需要根据具体的燃料和燃烧设备来控制,一般要求在合适的范围内,既能够保证高效燃烧,又能够控制氮氧化物的生成。

7.燃烧室设计:为了实现全预混空气燃烧,燃烧室的设计是关键。

燃烧室的形状、大小、通风等布局要考虑空气和燃料气的充分混合,以及燃烧过程的稳定进行。

总之,全预混空气燃烧的技术条件包括混合介质、空气质量、混合速度、混合比例、点火条件、燃烧温度和燃烧室设计等。

通过合理调整这些条件,可以实现高效、低污染的燃烧过程,满足工业生产和环境保护的需求。

全预混空气燃烧方法的技术条件

全预混空气燃烧方法的技术条件

全预混空气燃烧方法的技术条件全预混空气燃烧是一种常用的燃烧方法,它将燃料与空气完全混合后再进行燃烧,具有燃烧效率高、燃烧稳定、NOx和CO排放低等优点。

下面将从燃料预混比例、混合均匀度、混合方式和点火方式等几个方面介绍全预混空气燃烧的技术条件。

1.燃料预混比例:全预混空气燃烧的关键是要将燃料和空气充分混合在一起,形成可燃的气体。

燃料的预混比例通常以理论空气与燃料的摩尔比来表示,如过剩空气系数。

一般来说,过剩空气系数在1.2-1.4之间可以保证燃烧效率较高,同时降低NOx和CO的排放。

2.混合均匀度:混合均匀度是指燃料和空气混合程度的好坏,直接影响到燃烧效率和排放物的生成。

为了保证混合均匀度,可以采用多个喷嘴进行喷燃,增加混合时间和混合区域。

此外,还可以采用预混室等装置,通过增加通道长度、设置导流板等手段来增强混合效果。

3.混合方式:全预混空气燃烧的混合方式有横向混合和纵向混合两种。

横向混合是指燃料和空气在横向方向上进行混合,如多喷嘴同时喷燃。

纵向混合是指燃料和空气从上至下进行混合,如预混室等装置。

选择合适的混合方式可以根据具体的应用需求和设备结构决定。

4.点火方式:全预混空气燃烧的点火方式通常采用强电火花点火或高能点火等技术。

这些点火方式具有点火能量大、点火可靠性高、点火延迟时间短等优点。

点火方式的选择应考虑到燃料的燃点和点火延迟时间等因素,以保证燃烧的稳定性和可靠性。

除了以上几个技术条件外,还需要考虑燃料和空气的参数,如温度、压力、湿度等。

温度和压力对燃料的气化和混合有重要影响,通常应控制在合适的范围内。

湿度对于混合物的形成和燃烧也有影响,过高或过低的湿度都可能导致燃烧性能下降。

总之,全预混空气燃烧技术的条件是燃料与空气的充分混合,通过合理的预混比例、混合均匀度、混合方式和点火方式等来实现。

合适的燃料预混比例、良好的混合均匀度和适当的点火方式可以保证燃烧效率高、燃烧稳定以及降低排放物的生成。

全预混燃烧

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第四章 全预混燃烧技术
一、燃气全预混燃烧的特点 1.燃气全预混燃烧是指燃气在燃烧器前与足够的空气进行充 分混合,在燃烧的过程中不再需要供给空气的燃烧方式。 全预混燃烧的火焰传播速度快,燃烧室容积热强度很高,一 般可达28~56x103kW/m2或更高,且能在很小的过剩空 气系数下达到完全燃烧(通常α=1.05~1.1),几乎不存 在化学不完全燃烧现象。因此,燃烧温度很高,但火焰稳定 性较差,易发生回火。为防止回火,应尽可能使气流速度场 均匀,保证在最低负荷下燃烧器上各点的气流速度均大于火 焰传播速度。同时,气流分布均匀也保证了燃烧器表面火焰 的均匀,避免在燃烧器表面上火焰过长,接触到换热器表面 导致不完全燃烧。 2.全预混燃烧方式有效降低污染物的排放 1)全预混燃烧降低了氮氧化物的排放 首先,全预混燃烧不产生燃料型氮氧化物;其次,全预混燃 烧不产生快速型氮氧化物;最后,全预混燃烧降低了温度型
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1-燃气进口;2-安全电磁阀;3-调节阀;4、6、9-联通孔;5-伺服 电磁阀;7-指挥阀;8-指挥阀膜片;10-调节阀膜片;11-比例调节 阀;12-鼓风压力信号管;13-燃气喷嘴;14-空气进口;15-文丘 里混合器;16-混合气(燃气+空气)出口;17-零点调节螺丝;18比例调节螺丝
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另外,由于是用于全预混燃烧系统,因此从防爆的角度考虑,风 机采用抗静电叶轮。这种风机比普通型壁挂炉中使用的风机具有 更高的扬程,因为在冷凝式壁挂锅炉中使用鼓风式全预混燃烧系 统要克服比普通型壁挂炉更高的阻力;其次,燃气比例调节阀在 工作时需要较高的空气压力驱动。 四、文丘里型混合器 在全预混燃烧系统中,一般采用文丘里混合装置来保证燃气与空 气的充分混合。燃气与空气的混合可以在风机出口进行(后预 混),也可在风机入口进行(前预混)。 1.后预混型文丘里混合器

全预混燃烧

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对流换热的概念
对流换热是指流体流经固体时流体与固体表面之间的热量传递 现象。
对流换热是指流体与固体表面的热量传输。对流换热是在 流体流动进程中发生的热量传递现象,它是依靠流体质点的移 动进行热量传递的,与流体的流动情况密切相关。当流体作层 流流动时,在垂直于流体流动方向上的热量传递,主要以热传 导(亦有较弱的自然对流)的方式进行。对流换热与热丢刘不 同,既有热对流,也有导热;不是基本传热方式。
而全预混燃烧器在圆筒形燃烧器的壁面上形成一层非常薄的 蓝色火焰,圆筒壁被加热到很高的温度,形成一个高温辐射 源,因此在全预混燃烧器的热交换过程中,辐射换热也占到 一定的比例。
考虑到燃烧的稳定性,燃烧器火孔热强度应适当。以某一个 24kW天然气全预混燃烧器为例,使用不锈钢圆筒形燃烧头,其 火孔总面积为1175.8mm2,则其火孔热强度为:
二、冷凝式燃气壁挂炉采用全预混燃烧器
目前,冷凝壁挂锅炉上使用的全预混燃烧器均为鼓风式全预混燃 烧器,主要有:平板形、半球形和圆柱形,如下图所示,其中圆 柱形应用居多。实践证明,圆筒形和半球形表面与平面相比,比 较容易形成均匀的气流分布。全预混燃烧器的组成主要包括:燃 烧头、鼓风机、混合气以及燃气电磁阀.
1)电子式燃气/空气比例的控制技术。该技术是利用流量传感 器检测空气流量信号,控制器根据该信号经相应的运算后控制燃 气比例调节发,以维持燃气与空气流量比例的恒定。这种控制方 法多用于大型的燃烧系统,特别是非线性系统。由于目前技术条 件限制,应用于如燃气壁挂炉这样的小型燃烧系统上,其控制精 度不够理想。
对于普通的大气式燃烧器,由于引射器在一定范围内具有自动调 节能力,即当燃气喷嘴的流量发生变化时,被引射进入的一次空 气量也会随之相应的变化、这在一定程度上保证了燃气/空气比 例的恒定。而在鼓风式全预混燃烧器中,由于燃气与空气的混合 方式不同,燃气流量与空气流量失去了在大气式燃烧器中所具有 的相互关联,因此需要使用调节装置来实现对燃气/空气比例的 控制。实现这一功能的技术通常有两种:
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全预混空气燃烧方法的技术条件杨波120121605摘要以全预混空气燃烧为研究对象,采用实验研究的方法,得出实验结论,研究结果表明全预混空气燃烧方法的技术条件为三个,天然气是一种公认的清洁、高效、优质能源,在化工、电力、城市燃气等工业和民用领域正得到广泛的应用。

随着西气东输全面实施,我国的天然气工业将进入一个快速发展阶段。

然而天然气燃烧热之高,污染排放物少,但是在正常的燃烧条件下仍排放大量的NO X、CO以及SO2.研究表明,天然气催化燃烧技术不仅可以提高燃烧率,而且可以有望从根本上改善天然气燃烧的污染物排放问题。

关键词全预混空气大气式燃烧0引言我国经济快速增长,各项建设取得巨大成就,但也付出了巨大的资源和环境代价,经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐,环境污染问题反应强烈。

节能减排势在必行。

建设资源节约型和环境友好型社会的主体,应从多方面着手,积极主动开展工作,全面完成各项节能减排任务,促进能源与环保协调发展,走可持续发展的新型工业化道路,因此必须采用清洁能源。

1燃气燃烧方法发展趋势人们是从扩散燃烧现象发现气体燃料(天然气)的。

开始人们还以为是神火而顶礼膜拜,形成所谓“拜火教”。

我国是世界公认的利用天然气最早的国家。

早在公元前250 年我们的祖先在四川就知道用天然气的扩散燃烧方法煮盐。

后来过了2000多年,被称为“燃气工业之父”的苏格兰工程师默克多才用焦炉气的扩散火焰来照明。

当时在181 3年新年除夕之夜,在英国的惠斯顿大桥上两排燃气灯一起照明,结束了靠蜡烛、油灯照明的日子。

这也是当时科技界辉煌的成就。

燃气灯照明的好景并不常,当爱笛生发明了电白炽灯后,燃气灯几经全力与电竞争照明市场。

结果无论在技术上,还是在经济上都竞争不过电白炽灯。

在市场经济规律的驱使下,燃气灯不得不让出绝大部分的照明市场。

后来还是大气式燃烧的本生火焰为燃气指出了向热能方向发展的道路。

由于大气式燃烧方法使燃气燃烧比较完全,易点火,污染少,使用简单,来源充足,价格便宜,运送方便,结果逐步代替了煤,成为城市三大能源之一。

随着技术的发展与人们对环境的要求越来越高,人们发现大气式燃烧方法有许多不可避免的缺点,国内外燃气工作者开始进一步研究全一次空气预混燃烧方法及适应这种燃烧方法的燃具。

本文目的在介绍各种燃烧方法的特点的基础上,重点论述全预混空气燃烧方法主要特点及这种燃烧设备所需的技术条件。

2 扩散式燃烧方法这是一种最简单的燃烧方法。

在燃烧以前,燃气与空气不混合,燃气自火孔流出后,靠扩散与空气混合燃烧。

这种燃烧方法有简单,容易点火,不会回火,燃烧稳定,燃具结构简单等优点。

但是对于需要空气多的高热值燃气(天然气、液化石油气),靠层流扩散是达不到完全燃烧的要求的,具体的缺点是烟气中CO含量比较高,燃具的体积比较大。

为此所有的民用燃具大部分淘汰了扩散式燃烧方法。

但是,层流扩散式燃烧方法也有其不可忽视的优点。

例如这种燃烧方法的稳定性比较高,没有回火,不容易离焰。

由于在燃烧过程中温度不高,氧气浓度低,所以没有产生NOx的条件,其燃烧产物中几乎没有NOx。

相反在这种条件下,CO却容易产生。

为此在采用这种燃烧方法时必须充分考虑有足够的燃烧空间。

目前我国还有不少使用低热值人工燃气的地区,如果采用大气式燃烧方法火焰达不到稳定时,可以考虑采用扩散式燃烧方法。

强制鼓风扩散燃烧方法多用于工业炉上的工业燃烧器。

采用这种燃烧方法需要合理地组织空气与燃气混合,避免产生大量的NOx与CO。

3 部分预混空气(大气式)燃烧方法预先混入部分空气的大气式燃烧方法与扩散式燃烧方法相比有燃烧完全、火焰短、热强度大的优点。

但是这种燃烧方法有回火的可能,也会离焰与脱火。

在控制好一次空气的条件下,能具有一定范围的不离焰不回火的稳定火焰区,在此区内可以调节负荷。

这种燃烧方法,结合用燃气引射空气的引射型形成引射型大气式燃器具,在民用燃气用具中得到广泛应用。

这是因为其燃烧产物这CO较少,充分利用了燃气的本身压力与空气混合,燃具结构简单,使用操作方便的结果。

引射型大气式燃具用于工业时,会遇到困难。

因为工业要求负荷大,结果造成引射器的体积庞大,在安装与维护方面都会发生问题,所以大工业炉一般不采用此种形燃具。

大气式(部分预混空气)燃烧方法最大的优点就是改善了层流扩散燃烧的燃烧不完全的缺点。

民用燃具的热负荷不高,靠燃气压力利用引射器完全可以吸入足够的部分空气达到大气式燃烧。

同时还可以用调节燃气压力的方法调节热负荷,并且在不同的热负荷下,一次空气系数变化不大。

这就是引射型大气式燃烧器百余年来广泛用于民用燃具的原因大气式(部分预混空气)燃烧方法也有不可避免高了燃气燃烧设备的年热效率。

首先这种燃烧方法需要组织好二次空气,为此需要足够的二次空气进口面积及必要的炉膛高度。

所以很难减小燃烧设备的体高燃烧稳定范围。

4 全预混空气(无焰式)燃烧方法将燃烧所需空气全部混入燃气再进行燃烧的全预混空气燃烧方法的特点是火焰短,附着于燃烧表面,看不到火焰,故称无焰式燃烧方法,或称其为全一次预混空气燃烧方法。

这种燃烧方法的稳定性燃烧产物可以在火焰面的下方流出,使热流向下,有利于冷凝式热水器,有利于向下辐射的工艺要求;在全预混空气燃烧的条件下,燃烧产物中CO及NOx含量都比较低;这种燃烧方法,在稳定的燃气与空气的混合比例下,可以使热效率随着负荷降低而增加。

大大提高了燃气燃烧设备的年热效率。

尤其对于大负荷热水器在低于额定负荷下能维持高效率,是很有现实节能意义的。

较差,稳定燃烧的范围较小,必须采用防止离焰与回火的稳焰措施。

民用燃具中的红外线辐射器和灶具就是采用多孔陶瓷板或双金属网作为稳焰载体,达到稳焰效果。

工业燃具中,负荷小的与民用相同,采用多孔陶瓷板,负荷大的则多采用单火道及多火道稳焰。

民用燃具负荷小,可以考虑用利用燃气压力引射空气,工业燃具负荷大,如果利用燃气引射空气会使引射器的体积过于庞大,不得不采用强制鼓风的方法。

全预混空气(无焰式)燃烧方法,最大的优点是:燃烧强度大,火焰短,可以降低炉膛高度;不需要二次空气,省去了二次空气的入口的面积;具有较大的面积热强度与体积热强度,可缩小燃烧设备体积;火焰面可以靠近热交换器,加大传热系数。

提高热效率;燃烧产物可以在火焰面的下方流出,使热流向下,有利于冷凝式热水器,有利于向下辐射的工艺要求;在全预混空气燃烧的条件下,燃烧产物中CO 及NOx含量都比较低;这种燃烧方法,在稳定的燃气与空气的混合比例下,可以使热效率随着负荷降低而增加。

大大提依靠过去的技术,在民用燃具中,除了红外线辐射器外,其他大负荷燃烧设备(如热水器)难以实现以上要求,为此限制了此种燃烧方法的应用。

目前燃气燃烧设备的发展趋势4.1社会要求燃气燃烧设备首先的任务是安全。

因为燃气事业本身是造福于人类的,但是,一旦发生了事故,对受害者是百分之百的“造害”。

另一方面,安全问题解决不好燃气事业不能发展。

4.2市场需要随着社会的发展与技术的进步,先是人民生活水平不断提高,对燃气设备提出更高的要求。

目前家庭的厨房设备越来越高档,因此要求燃气设备外形漂亮,体积巧小,并且与周围家具及环境协调。

除了美观以外还要求使用方便,负荷大、功能多、价格廉等。

4.3安装条件根据我国民用建筑的现况,除了带有独立烟道的别墅住宅及二、三层建筑和少数带有符合规范的专用烟道的高楼以外,绝大部分建筑基本上没有条件安装靠热压头的自然烟道排烟的热水器或其他燃烧设备。

为此生产厂家开发了靠风机排烟或鼓风的燃气燃烧设备。

目前燃气燃烧设备技术水平:早在60年代末70年代初我国就开发了全预混燃烧的红外线辐射器。

90年代开始了引射型红外线民用灶具的批量生产。

近年来,在热水器方面我国生产厂家分别开发了强制排烟、机力鼓风、强制给排气型的热水器,在安全、控制技术方面已趋成熟(要重视批量生产的质量稳定性),有的厂家引进国外技术开发了近似全预混的燃烧器,为了防止回火,利用进水冷却燃烧器头部。

这就说明我国已具备了采用全预混燃烧方法的条件。

发展全预混空气燃烧方法所需要的技术条件发展全预混空气燃烧方法需要如下技术条件:首先要解决空气鼓风,目前我国不少厂家已经开发了强排、强制给排气的热水器,因此参照一些国外经验,强制鼓风燃烧的技术可以顺利解决。

第二步要解决的问题是燃烧器头部的燃烧火孔或稳焰载体的选择。

采用常规的双金属网或者多孔陶瓷板的可以满足面积热强度要求低的地方,如红外线辐射器常采用多孔陶瓷板作为稳焰载体。

对于面积热强度要求大的地方就需要采用其他的火孔型式及相适应的稳焰措施。

在这方面,我国高校和生产厂家都做了一些工作,欧洲的生产厂家业也提供了不少的型式,尤其是碳纤维与金属纤维燃烧载体的出现,更进一步促进了全预混空气燃烧方法的发展。

但是,无论采用哪种火孔型式或哪种稳焰载体,都需要把燃烧设备的稳定工作曲线(如图1)做出来。

此曲线受燃气性质、燃气压力、燃烧火孔的型式、稳焰载体性能、燃烧设备的炉膛及热交换器的构造等因素的影响,不能盲目采用国外或其他不是自己做出来的曲线。

下一步就要解决燃气与空气的混合问题了。

最节能最方便的方法是利用燃气压力靠引射器吸空气。

目前的红外线辐射器就是采用这种方法。

以天然气为例,燃气引射空气的引射比需要达到1比1 0至1比11,对于液化石油气引射比需要高达1比35之多。

要达到如此大的引射比,在目前陶瓷板的阻力和液化石油气的额定压力(2800帕)条件下,要达到足够的引射比,必须保证喷嘴与文吐利严格对中,文吐利管内壁光滑。

否则也是不容易达到的。

就是可以达到也会因负荷加大使引射器体积过分庞大,而不能使用。

现在的形势是,已经有了空气鼓风,完全可以甩开燃气引射空气的引射器,利用空气与燃气的压力机力混合。

很明显在这种条件下,空气引射燃气将会大大地降低引射比,同时也会减小引射器的体积。

关于燃气与空气的比例混合器国外厂家已有产品进入我国市场,例如霍尼韦尔(Honeywell)与西特(Sit)两家公司都推出自己的产品。

但是,国外的产品一般把执行机构与控制电路合为一体,图2就是这种带文吐利管的燃气空气比例阀的示意图。

当需要提高燃烧设备的负荷时,可加大风机压力,提高空气流量,同时在文吐利与调节器的作用下,燃气流量也随之加大,并保持原来与空气流量的比例。

同理,在小负荷条件下,也可以保持燃气与空气的比例不变。

一般来说,国外产品性能稳定,但价格比较贵。

有时国外的控制技术不一定符合国情。

所以最好的办法是根据国情自己设计。

有关燃气与空气比例混合的技术问题另文详述。

根据以上论述,我国发展全预混空气燃烧技术的条件已经成熟。

首先在强制给排气的热水器的基础上,加以改进就可成为先进的节约能源(以低热值计的热效率可达100%),保护环境(CO与NQ含量都低)的冷凝式热水器。

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