燃气燃烧方法—完全预混式燃烧
燃气燃烧方法(正式)
编订：__________________单位：__________________时间：__________________燃气燃烧方法(正式)Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-6024-92 燃气燃烧方法(正式)使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
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燃烧方法，是燃烧装置热工性能最直接和最重要的影响因素之一。
燃气燃烧在不同物态燃料中是一种最理想的燃烧方式，一般是将燃气通过燃烧器喷向空气中进行。
根据燃气与空气在燃烧前的混合情况，可将燃气燃烧方法分为三种：1．扩散式燃烧法将燃气、空气分别从相邻的喷口喷出，或者燃气直接喷人空气中，两者在接触面上边混合边燃烧，也称有焰燃烧法。
2．完全预混式燃烧法按一定比例将燃气、空气均匀混合，再经燃烧器喷口喷出，进行燃烧。
由于预先均匀混合，可燃混合气一到达燃烧区就能在瞬间燃烧完毕，燃烧火焰很短，甚至看不见火焰，故电称为无焰燃烧法。
3．部分预混式燃烧法在燃气中预先混入部分空气(通常，一次空气系数α′=0．45～0．75)，然后经燃烧器喷入空气中燃烧，也称为半无焰燃烧法。
从本质上看燃气的燃烧过程，与其它种类燃料一样，也包括以下三个阶段：(1)燃气与空气的混合，属物理过程，需要消耗一定的能量和时间；(2)混合气的加热和达到着火，也屑物理过程，依靠可燃混合气本身燃烧反应产生的热量来预热；(3)完成燃烧化学反应，属化学过程，反应速度受化学动力学因素控制。
燃气燃烧方法—完全预混式燃烧
燃气燃烧方法—完全预混式燃烧完全预混式燃烧是一种高效、环保的燃气燃烧方法。
在该方法中，燃料和空气被完全混合，形成理想的燃烧条件，从而实现更充分、更完整的燃烧过程。
下面我们将对完全预混式燃烧做更详细的介绍。
完全预混式燃烧是如何实现的？完全预混式燃烧的实现需要采用一些技术和设备。
首先需要通过一个鼓风机将气体送到燃烧器中，并与空气进行混合。
接着，需要在燃烧器中形成适宜的燃烧区域，以保证燃料能够完全燃烧。
这个过程中，可以采用不同的方式来形成燃烧区域，比如使用喷汽式燃烧器、喷雾式燃烧器等。
在燃烧器内，气体和空气的混合比例需要控制在一个特定的范围内，以确保理想的燃烧效果，并尽量避免产生有害气体。
一些设备可以通过监测气体比例，控制燃料和空气的流量，以实现更精确的控制。
完全预混式燃烧的优点是什么？和传统燃烧方式相比，完全预混式燃烧有一些显著的优势：1. 更高的热效率完全预混式燃烧通过混合燃料和空气，形成更理想的燃烧条件，提高了燃烧效率。
相比之下，传统燃烧往往形成空气过量的燃烧状态，导致了很多热能的浪费。
2. 更低的排放在完全预混式燃烧中，燃烧产生的有害气体很少，几乎可以达到零排放的标准。
这种燃烧方式不仅对环境友好，而且也符合环保法规的要求。
3. 稳定的燃烧状态完全预混式燃烧的燃烧状态相对稳定，可以避免常规燃烧中出现的剧烈燃烧和爆炸现象，更加安全可靠。
完全预混式燃烧有哪些应用？完全预混式燃烧非常适用于许多工业应用，比如发电、钢铁制造、化工等。
在这些应用中，能够使用燃气燃料的设备通常都采用完全预混式燃烧技术，以提高效率、节约能源和减少排放。
此外，完全预混式燃烧也适用于户外烧烤、烤箱等家庭应用。
相比于传统的烧烤方式，采用完全预混式燃烧可以降低烤炉温度、减少烤肉燃烧产生的烟尘和有害气体，更加健康。
总结完全预混式燃烧是一种高效、环保、稳定的燃气燃烧方式。
它通过混合燃料和空气，形成理想的燃烧条件，提高了燃烧效率，减少了有害气体的排放，并且在许多工业和家庭应用中都有广泛的应用。
第四章 燃气燃烧方法
天然气和空气在多孔陶瓷板上 燃烧时的温度变化曲线
L0为小孔式火道长度
第三节 完全预混式燃烧
2、冷却法防止回火
•冷却火孔以降低火孔出口的火焰传播速度，从而防止回火。
第四节 燃烧过程的强化与完善
一、两个热强度
1. 面积热强度：指燃烧室(或火道)单位面积上在单位时间内
通常碳粒来不及在高温区烧完，随气流流入火焰尾部低温区,燃 烧由扩散区转为动力区(温度低造成)，此后，碳粒的燃烧可能完全中 断，未燃尽的碳粒冷却后便形成碳黑，沉积在加热表面或管壁上。
五、火焰辐射
◆ 燃气火焰辐射有两种情况：
①、不发光的透明火焰的辐射，主要为高温气体的辐射，如 CO2、H2O。
②、黄色、光亮而不透明的光焰辐射，其中火焰内的游离碳 粒子产生的固体辐射占很大比例。气体辐射仅在窄波段进 行，辐射能力弱，而发光固体颗粒辐射具有连续发射光谱 能力，辐射能力强。
四、紊流预混火焰的稳定
◆ 采用人工的稳焰方法，出发点仍为改变气流速度以及改 变传播速度。
◆常用方法：在喷口处设置一个点火源。
1. 连续作用的人工点火装置，如炽热物体，辅助火焰。如图 1 2.使炽热的燃烧产物流回火焰根部形成点火源，如采用火焰稳定器:圆棒、
V型棒、锥体、平盘、鼓形盘等。如图2
图1 用辅助火焰作点火源 1—燃烧器火孔；2—小孔；3—环形缝隙
② 火焰焰面为圆锥形，焰面以内为燃 气，焰面以外为空气，焰面处α=1，燃 烧产物浓度最大。 ③ 火焰长度与气流速度成正比，对同 一种燃气和同一燃烧器，气流速度越大， 火焰越长。 ④ 燃气流量一定时，火焰长度与气流 速度无关，仅与气体的扩散系数成反比。 扩散系数越大，火焰越短。(扩散系数即
3.完全预混式燃烧器
" 决定于燃烧室的背压，负背压有利于空气的吸入，正背压
不利于空气的吸入。燃烧室背压较小时， ' 1 。
• 燃烧器的引射能力 u 不仅与燃烧器的几何尺寸有关，还受工况 F 、
背压 " 及能量损失系数 K 和 K1 的影响。 因此，严格地说高压引射器是没有自动调节特性的。
• 引射能力在下列条件下要发生变化：
生回火。为了防止回火，必须尽可能使气流的速度场均匀，以保
证在最低负荷下各点的气流速度都大于火焰传播速度。
•采用小火孔，增大火孔壁对火焰
的散热，从而降低火焰传播速度， 是防止回火发生的有效措施。小
小火孔板式全预混燃烧器
火孔燃烧器在热负荷不是很大的
民用燃具上有着广泛的应用。
• 对于热强度很大的工业燃烧器，大量的小火孔会大大地增加燃烧器头 部尺寸，就变得不合适了。可以采用水冷却燃烧器头部的方式来加强对 火焰的散热，从而降低火焰传播速度。
•负压吸气引射器吸入段形状不合理时，将使其阻力损失增大，使得负压 吸气引射器效率不如常压吸气引射器。所以，吸入段的设计要十分谨慎。 •为了使空气平稳地进入吸气段，并且具有均匀的速度场，引射器的形状 应如下图所示。
负压吸气引射器
能量损失系数 K
负压吸气高压引射器的基本方程
• 负压吸气高压引射器的计算公式与常压吸气低压引射的计算公式虽有 不同，但推导过程极为相似，可得负压吸气高压引射器特性方程:
可得
A1 X 2 2 X A1 0
X
1 1 A1 A1
• 作为高压引射式燃烧器计算的判别式，它与低压引射式燃烧器判别式
的不同在于 A1 值随燃气压力 H 而变化。
如果 A 1 ，则 X 1 ，即 F1 Fop ，表明燃烧器计算工况与最佳工况一致。 如果 A 1 ，则 X 无实数解，表明燃烧器不能保证所要求的引射能力。 如果 A 1 ，则表明燃烧器有多余的燃气压力。为了缩小燃烧器尺寸，可 以非最佳工况作为计算工况或采用图中长度较短的引射器。
燃气燃烧方法
燃气燃烧方法
燃烧方法，是燃烧装置热工性能最直接和最重要的影响因素之一。
燃气燃烧在不同物态燃料中是一种最理想的燃烧方式，一般是将燃气通过燃烧器喷向空气中进行。
根据燃气与空气在燃烧前的混合情况，可将燃气燃烧方法分为三种：
1．扩散式燃烧法
将燃气、空气分别从相邻的喷口喷出，或者燃气直接喷人空气中，两者在接触面上边混合边燃烧，也称有焰燃烧法。
2．完全预混式燃烧法
按一定比例将燃气、空气均匀混合，再经燃烧器喷口喷出，进行燃烧。
由于预先均匀混合，可燃混合气一到达燃烧区就能在瞬间燃烧完毕，燃烧火焰很短，甚至看不见火焰，故电称为无焰燃烧法。
3．部分预混式燃烧法
在燃气中预先混入部分空气(通常，一次空气系数=0．45～0．75)，然后经燃烧器喷入空气中燃烧，也称为半无焰燃烧法。
从本质上看燃气的燃烧过程，与其它种类燃料一样，也包括以下三个阶段：
(1)燃气与空气的混合，属物理过程，需要消耗一定的能量和时间；
(2)混合气的加热和达到着火，也屑物理过程，依靠可燃混合气本身燃烧反应产生的热量来预热；
(3)完成燃烧化学反应，属化学过程，反应速度受化学动力
学因素控制。
所以，燃气燃烧过程所需的时间，包括氧化剂与燃气混合预热所需的时间ph和进行化学反应所需的时间ch,即：
=Ph+ch
按燃烧阶段所需时间不同，也可区别出以上不同类型的燃烧方法。
如果ph远大于ch，则ph，燃烧在扩散区进行，物理因素是影响燃烧全过程的主要因素：反之，ph远小于ch，则ch燃烧在动力区进行，化学动力学因素是影响燃烧全过程的主要因素；若phch。
燃烧在中间区进行。
燃气燃烧与应用总结归纳
燃气燃烧与应用总结归纳-2..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 、 H 2S 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 。
3高热值是指 1m 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。
3低热值是指 1m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。
3一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/m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/m33液化石油气的低热值是21000—286000KCal/m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333m/m或 m/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—— 1.30-1.80α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 1.3烟气量含有1m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。
全预混燃气燃烧技术、氧气去极化两项技术[1]
![全预混燃气燃烧技术、氧气去极化两项技术[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/a0ee0a1e941ea76e58fa04f8.png)
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：任何需要火焰加热工艺的产业三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状：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，不但燃烧速度更快、效率更高、燃烧更完全、废弃物更少。
乔大全预混式燃气燃烧技术应用在有色金属熔化工艺，节能17.6%，效率提升27.2%；应用在陶瓷烧制工艺，节能26.82%；应用在化工固碱提炼工艺，节能11.38%，效率提升14.26%，产量增加17.44%。
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，目前市面燃烧装置普遍利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。
而预混式技术则是将燃料与空气在进入燃烧室的喷嘴前已完全混合，经过预混腔将气体分子充分搅散混合，使得混合更完整，同时得以让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，因此更节能、更环保。
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有压力波动，因此在气路配有压力传感器，综合流量、压力讯号后自动匹配调整变频风机送风量，首先保证进气量比例精确。
燃气及空气进入预混腔体进行预混，专利技术可有效提升混合效果，同时将燃气及空气的压力、流速经过预混腔达成一致，不会有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。
五、主要技术指标：可使用各种可燃气体作为燃料，除一般常见的液化石油气、天然气、人工煤气、发生炉燃气、二甲醚、氢气等，低热值气体如高炉燃气亦可利用。
六、技术应用情况：2005年1月经江苏省节能技术中心检测，高效节能效果明显2005年4月苏州市科学技术局的科学技术成果鉴定评定为国内先进水平。
燃气燃烧方法—完全预混式燃烧
燃气燃烧方法—完全预混式燃烧在燃烧之前，将燃气与空气按α′≥1预先混合，然后通过燃烧器喷嘴喷出进行燃烧，这种燃烧方法就称为完全预混式燃烧或无焰式燃烧。
这时，燃烧过程的快慢，完全取决于化学反应的速度。
实际上，因为燃气与空气不再需要混合，可燃混合气一到达燃烧区就能瞬间燃烧完毕。
完全预混燃烧的主要特点有：(1)因为空气和燃气是预先混合，所以空气过剩系数可以小一些，一般为1．02～1．05；(2)燃烧速度快。
容积热强度Qv比有焰燃烧时要大l00～1000倍之多；(3)燃烧高温区比较集中。
而且由于所用的过剩空气量少，所以燃烧温度也比有焰燃烧要高；(4)由于燃烧速度快，燃气中碳氢化合物来不及分解，火焰中的游离碳粒比较少，所以火焰的黑度比有焰燃烧时小，火焰辐射能力较弱；(5)因为燃气与空气要预先混合，所以它们的预热温度不能太高。
原则上不能高于可燃混合气体的着火温度，实际上一般都控制在350～500℃以下；(6)为了防止脱火和发生回火爆炸，烧嘴的燃烧能力不能太大。
进行完全预混燃烧的条件除在燃烧前将一定比例的燃气与空气均匀混合外，还需设置专门的火道或网格等以保持燃烧区稳定的高温。
完全顶混式燃烧的燃烧速度很快，但火焰稳定性较差。
工业上的完全预混式燃烧器，常常用一个紧接的火道来稳焰。
图3—5—12所示为火道中火焰的稳定。
来自燃烧器1的燃气—空气混合物进入火道3，在火道中形成火焰2。
由于引射作用，在火焰的根部吸入炽热的烟气，形成烟气回流区，是一个稳定的点火源。
如果火道有足够的长度，则火焰将充满火道的断面，燃烧就稳定。
但火道较短时，火焰仅占火道的一部分，可能会吸入来自周围的冷空气使燃烧中断。
另外，如果火道的壁面未达到炽热状态，也将增加烟气向周围介质的热损失，使烟气温度降低而失去点燃混合物的能力，因此必须对燃烧室采取良好的保温措施。
完全预混式燃烧过程的热强度与火道有特别大的关系。
正确设计的火道不仅提高了燃烧稳定性，增加了燃烧强度，而且高温火道对快速燃尽也起了特别大的作用。
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安全管理编号：LX-FS-A99325 燃气燃烧方法—完全预混式燃烧
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燃气燃烧方法—完全预混式燃烧
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在燃烧之前，将燃气与空气按α′≥1预先混合，然后通过燃烧器喷嘴喷出进行燃烧，这种燃烧方法就称为完全预混式燃烧或无焰式燃烧。
这时，燃烧过程的快慢，完全取决于化学反应的速度。
实际上，因为燃气与空气不再需要混合，可燃混合气一到达燃烧区就能瞬间燃烧完毕。
完全预混燃烧的主要特点有：
(1)因为空气和燃气是预先混合，所以空气过剩系数可以小一些，一般为1．02～1．05；
(2)燃烧速度快。
容积热强度Qv比有焰燃烧时要大l00～1000倍之多；
(3)燃烧高温区比较集中。
而且由于所用的过剩空气量少，所以燃烧温度也比有焰燃烧要高；
(4)由于燃烧速度快，燃气中碳氢化合物来不及分解，火焰中的游离碳粒比较少，所以火焰的黑度比有焰燃烧时小，火焰辐射能力较弱；
(5)因为燃气与空气要预先混合，所以它们的预热温度不能太高。
原则上不能高于可燃混合气体的着火温度，实际上一般都控制在350～500℃以下；
(6)为了防止脱火和发生回火爆炸，烧嘴的燃烧能力不能太大。
进行完全预混燃烧的条件除在燃烧前将一定比例的燃气与空气均匀混合外，还需设置专门的火道或网格等以保持燃烧区稳定的高温。
完全顶混式燃烧的燃烧速度很快，但火焰稳定性较差。
工业上的完全预混式燃烧器，常常用一个紧接的火道来稳焰。
图3—5—12所示为火道中火焰的稳
定。
来自燃烧器1的燃气—空气混合物进入火道3，在火道中形成火焰2。
由于引射作用，在火焰的根部吸入炽热的烟气，形成烟气回流区，是一个稳定的点火源。
如果火道有足够的长度，则火焰将充满火道的断面，燃烧就稳定。
但火道较短时，火焰仅占火道的一部分，可能会吸入来自周围的冷空气使燃烧中断。
另外，如果火道的壁面未达到炽热状态，也将增加烟气向周围介质的热损失，使烟气温度降低而失去点燃混合物的能力，因此必须对燃烧室采取良好的保温措施。
图3-5-12 火道中火焰的稳定
1-燃烧器；2-火焰；3-火道
完全预混式燃烧过程的热强度与火道有很大的关系。
正确设计的火道不仅提高了燃烧稳定性，增加了燃烧强度，而且高温火道对迅速燃尽也起了很大的作用。
按化学计量比组成的燃气，空气混合物是一种爆炸性气体，其火焰传播能力很强，因此在完全预混燃烧时很容易发生回火。
为了防止回火，必须尽可能使气流的速度场均匀，以保证在最低负荷下各点的气流速度都大于火焰传播速度。
为了降低燃烧器出口处的火焰传播速度，还可以采用有水冷却的燃烧器喷头。
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