燃烧器火焰的稳定性
利用回流区稳定火焰的机理
利用回流区稳定火焰的机理回流区（Recirculation Zone，RZ）是指在燃烧器内部或燃烧器出口附近形成的一个区域，在这个区域内燃料和氧气没有充分混合，无法燃烧完全。
然而，利用回流区的稳定火焰机理，可以提高燃烧器的燃烧效率和稳定性。
回流区形成的原因很多，其中一个重要的因素是燃烧器内部的流场结构。
在大多数燃烧器中，燃料和空气通过喷嘴喷出并混合，形成一个高速的气流。
由于空气的动能较高，气流会形成一个射流，将燃料带到燃烧器的中心区域。
在这个过程中，气流会形成一个涡旋状的回流区域，这个区域内气体的速度较低，无法将燃料和氧气充分混合，导致无法完全燃烧。
利用回流区稳定火焰的机理主要有以下几点。
首先，回流区可以提供稳定的点火位置。
由于回流区气体的速度较低，燃料和氧气有更多的时间和空间进行混合。
在这个区域内，燃料和氧气的浓度可以达到适合燃烧的范围，从而实现点火。
此外，由于回流区气体的速度较低，火焰在这个区域内也不容易受到外界气流的干扰，因此可以保持较为稳定的燃烧状态。
其次，回流区可以提供额外的燃料供应。
在回流区，一部分未燃烧的燃料会被带入这个区域内。
由于气流的速度较低，这些燃料有更多的时间和氧气进行反应，从而提供了额外的燃料供应。
这样一来，整个燃烧过程的燃料利用率得到了提高，燃烧效率也随之提高。
此外，回流区还可以提供较低的氧浓度。
在回流区内，由于燃料的燃烧反应，会消耗部分氧气。
因此，在这个区域内，氧气的浓度会相对较低。
这种较低的氧浓度有助于控制燃烧过程中的局部高温区域，减少氮氧化物和一些有害物质的生成。
此外，回流区内氧气浓度的降低也有利于减少火焰传播的速度，使燃烧过程更加稳定。
最后，回流区还可以提供热的反馈作用。
当燃料燃烧产生热能时，部分热能会被传递到回流区域。
这种热的反馈作用有利于维持回流区的稳定和燃烧的连续进行。
此外，通过对回流区热能的控制和调节，还可以实现对燃烧过程的控制和调节，从而实现燃烧器的自动化和优化。
燃气燃烧机的安全控制要求(三篇)
燃气燃烧机的安全控制要求我国天然气和煤制气（原料为煤）资源丰富，且属于洁净能源，顾有着良好的社会经济效益。
燃气燃烧机符合我国产业政策，市场前景很好，大有发展前途。
然而在燃气燃烧机研制设计中，燃气特性-易燃、易爆及毒性，安全控制的首要问题。
下面介绍一下燃气燃烧机的安全控制要求：根据燃气在炉膛内的燃烧特性，对其安全控制要求内容主要有预吹风、自动点火、燃烧状态监控、点不着火的保护、熄火的保护、燃气压力高低限保护、空气压力不足保护、断电保护、预防燃气泄漏事故的措施等。
1.预吹风燃烧机在点火前，必须有一段时间的预吹风，把炉膛与烟道中余气吹除或稀释。
因为燃烧机工作炉膛内不可避免地有余留的燃气，若未进行预吹风而点火，有发生爆炸的危险．必须把余气吹除干净或稀释，保证燃气浓度不在爆炸极限内。
预吹风时间与炉膛结构及吹风量有关一般设置为15-60秒2.自动点火燃气燃烧机宜采用电火花点火，便于实现自动控制。
可用高压点火变压器产生电弧点火，要求其输出能量为：电压3.5KV、电流15mA，点火时间一般为：2～5秒。
3.燃烧状态监控燃烧状态必须予以动态监控，一旦火焰探测器感测到熄火信号，必须在极短时间内反馈到燃烧机，燃烧机随即进人保护状态，同时切断燃气供给。
火焰探测器要能正常感测火焰信号，既不要敏感，也不要迟钝。
因为敏感，燃烧状态如有波动易产生误动作而迟钝，反馈火焰信号滞后，不利于安全运行。
一般要求从熄火到火焰探测器发出熄火信号的响应时间不超过0.2秒。
4.点不着火的保护燃烧机点火时，通入燃气，燃气着火燃烧。
点火动作要求发生在燃气通入前，先形成点火温度场，便于着火燃烧。
如果点不着火，火焰探测器感测不到火焰信号，燃烧机进入保护状态。
从点火到进入保护状态的时间要适当，既不能过短也不能过长。
若过短，来不及形成稳定火焰；过长，点不着火时造成大量燃气时入炉膛。
一般要求在通入燃气2-3秒，燃烧机对火焰探测器感测的火焰信号进行判断，未着火则进入保护状态，着火则维持燃烧。
燃烧器设计技术手册
燃烧器设计技术手册一、燃烧器的基本原理燃烧器是一种能够将燃料和空气混合并燃烧的设备，通常被用于加热系统、锅炉、热风机等设备中。
其基本原理是将燃料和空气以适当的比例混合后，在燃烧器内部进行燃烧，释放出热量和燃烧产物。
二、燃烧器设计的基本要求1. 燃烧效率高：燃烧器的设计应确保燃料和空气混合充分，燃烧效率高，减少废气排放和能源浪费。
2. 稳定可靠：燃烧器应具有稳定的燃烧性能，能够适应不同工况下的燃烧需求，并且保持长时间稳定运行。
3. 安全环保：燃烧器的设计应考虑安全性和环保性，确保燃烧过程中不产生有害气体和颗粒物，并对人员和环境没有危害。
4. 节能减排：燃烧器设计应注重节能减排，通过优化设计和控制手段，减少能源消耗和排放物。
三、燃烧器设计的关键技术1. 燃料喷嘴设计：包括燃料喷嘴的结构设计、材料选择、喷雾角度和喷雾分布等参数的优化，以保证燃料在燃烧器内部均匀喷洒。
2. 空气预混设计：通过空气预混技术，使得燃料和空气在燃烧器内混合更加均匀，提高燃烧效率，减少排放。
3. 火焰稳定设计：通过火焰稳定器的设计和优化，保证燃烧过程中火焰的稳定性，防止火焰抖动和撞击炉壁。
4. 控制系统设计：燃烧器的控制系统设计应该能够实现燃烧过程的精确控制，包括燃气调节、点火控制、风量调节等功能。
5. 排放控制设计：通过优化燃烧器的设计和控制，减少排放物的形成，符合环保标准。
四、燃烧器设计的常见问题及解决方法1. 燃烧不充分：可能是由于燃料喷嘴堵塞、空气不足等原因导致燃烧不充分，解决办法是清洗喷嘴、提高空气流量等。
2. 火焰不稳定：可能是由于火焰稳定器设计不合理或者燃气供应不稳定导致火焰不稳定，解决办法是优化火焰稳定器设计、调整燃气供应系统。
3. 排放超标：可能是由于燃烧不完全或者控制系统故障导致排放超标，解决办法是优化燃烧器设计，加强控制系统的监测和维护。
五、燃烧器设计的发展趋势1. 高效节能：未来燃烧器设计将注重提高燃烧效率，减少能源消耗和排放。
火焰稳定
燃烧速度主要取决于煤气和空气的混合速度，火焰较
长，并有鲜明的轮廓，属于扩散燃烧
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锥形火焰稳定条件
余弦定律：
SL = wn = w cosϕ
切向稳定条件：
有一个稳定的点火源。
锥形火焰稳定条件：1、余弦定律；2、稳定的 点火源。
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本生灯火焰的稳定
管内流动是速度大于火焰 传播速度Sl的充分发展层 流气流。有符合余弦定律 的第一条件。
锥形火焰的根部存在一个 环形平面火焰锋，其起到 固定点火源作用。
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影响钝体火焰稳定范围的因素
钝体形状与心尺寸 预混合气的流速、温度、
提高预混合可燃气流的速度，则点火环区域会缩 小，整个区域将向气流的下游方向移动，并随气流 速度增大，最后缩成一点。该点为火焰被吹熄的临 界工况，若再增大流速，则火焰被气流带走而熄灭。
某市燃气具安装维修工职业技能竞赛A卷
复习题（A卷）一、判断题（正确打√，错误打×，错误的题目简要说明理由。
）1.发现燃气泄漏时，应立即打开门窗和排气扇，及时通风。
（×）（发现燃气泄漏时，应立即关闭燃气总阀，然后打开门窗，现场切勿开关任何电器）2.人工燃气中由于有CO，因而有毒。
（√）3.空气与燃气完全预混的燃烧叫大气式燃烧。
（×）（空气与燃气完全预混的燃烧叫无焰式燃烧）4..天然气的主要成分是CO和H。
（×）（.天然气的主要成分是CH4）5.燃气热值单位是KW。
（×）（燃气热值单位是MJ/M3）6.直排式热水器的热负荷不得大于11.6KW。
（√）7.连接灶具的软管必须采用耐油橡胶管。
（√）8.着火温度是可燃气体在空气中能引起自燃的最低温度。
（√）9.燃烧方式通常有扩散式燃烧、部分预混式燃烧、无焰式燃烧三种。
（√）10.火焰传播速度受可燃混合物的性质、浓度、初始温度、压力、流速、管径的影响。
（×）（火焰传播速度受可燃混合物的性质、浓度、初始温度、压力等因素的影响，与流速、管径无关。
）11.城市燃气中要求CO含量应小于10% （√）12.二度烧伤属于水泡性烧伤，不可用凉水冲，否则易感染。
（√）13.城市燃气全年用气量是规划城市燃气管网和技术设备通过能力的重要依据。
（√）14.在燃气管道的设计、施工中，根据不同的压力级别，对管道的材质、连接方式、施工及检验标准都有不同的要求。
（√）15.燃气热水器水膜阀的皮膜破损穿孔，可造成水——气联动失灵。
（√）16.家用燃气用具是指居民家庭使用燃气制作食品、热水、采暖时的用具。
（√）17.燃气灶出现黄焰的原因之一是燃烧器喉管内有脏物。
（√）18.燃气管道置换空气的方法一般有两种，惰性气体置换和氢气置换。
（×）（燃气管道置换空气的方法一般有两种，惰性气体置换和燃气置换）19..燃气表与灶具的水平净距离最少不得小于0.3m。
（√）20在JZ20Y2-A中，“JZ”表示热水。
天然气燃烧的燃烧稳定性与控制
天然气燃烧的燃烧稳定性与控制天然气是一种常见的燃料，其在工业和家庭中被广泛使用。
然而，天然气的燃烧稳定性对于保障安全和提高效能意义重大。
本文将探讨天然气燃烧的燃烧稳定性与控制方法。
首先，天然气的燃烧稳定性是指天然气在燃烧过程中的稳定性和一致性。
稳定的燃烧能够确保燃料完全燃烧，产生更多的能量，并降低有害物质的排放。
然而，燃烧过程中可能会出现不稳定的现象，如闪火、火焰熄灭和过热等。
这些问题可能会导致火灾和爆炸，带来严重的安全隐患。
要实现天然气的燃烧稳定性，可以采取以下控制方法。
1. 空气燃烧调节：天然气燃烧需要一定的氧气供应。
通过调节空气和燃料的比例，可以控制氧气的含量，从而确保燃料正常燃烧。
常见的调节方式有手动调节和自动控制两种。
手动调节需要人工根据实际情况进行调整，而自动控制则通过传感器和控制系统实现自动调节，提高燃烧稳定性。
2. 火焰镇压技术：当燃料在燃烧过程中产生不稳定现象时，可以采用火焰镇压技术来抑制不稳定的火焰。
例如，通过引入适量的气流使火焰形成闭合环境，可以减少外界扰动对火焰的影响，提高燃烧稳定性。
3. 温度控制：天然气燃烧时，温度对火焰的稳定性起着重要作用。
过高或过低的温度都可能导致燃烧不稳定。
因此，在实际应用中，可以通过控制燃料和空气的供应温度，以及调节燃烧设备的结构，来维持适宜的燃烧温度，提高燃烧稳定性。
4. 燃烧设备维护：定期对燃烧设备进行维护和保养，保证设备的正常运行，是确保天然气燃烧稳定性的重要控制手段。
包括清洁和更换燃烧器、清理燃烧室内的杂质等。
通过定期检查和维护，可以防止设备老化和损坏，提高燃烧效率和稳定性。
总之，天然气燃烧的燃烧稳定性对于安全和效能至关重要。
通过空气燃烧调节、火焰镇压技术、温度控制和燃烧设备维护等方法，可以提高天然气燃烧的稳定性。
这些控制方法的应用能够确保燃料的完全燃烧，减少排放物的产生，提高能源利用效率，实现安全、高效的天然气燃烧。
Rijke管丙烷非预混脉动燃烧火焰结构及稳定性开题报告
Rijke管丙烷非预混脉动燃烧火焰结构及稳定性开题
报告
题目：Rijke管丙烷非预混脉动燃烧火焰结构及稳定性
背景介绍：
丙烷是一种常用的燃料，被广泛应用于工业生产和日常生活中。
在某些工艺中，丙烷的燃烧需要通过一些特殊的装置来实现，如Rijke管。
Rijke管是一种具有间歇性火焰传播的燃烧器设备，它的结构简单，操作方便，被广泛应用于燃烧学研究、燃烧控制和燃烧性能测试等领域。
研究Rijke管丙烷非预混脉动燃烧火焰结构及稳定性，可以揭示Rijke管燃烧器的燃烧机理和火焰传播规律，有助于优化其燃烧性能和提高能量利用效率。
同时，该研究对于燃烧器的安全性能评估和环保应用也具有重要意义。
研究内容：
1. Rijke管燃烧器的基本结构与工作原理分析
2. 实验设计与参数选取：选取适宜的实验参数，如燃料浓度、流速等，设计丙烷非预混脉动燃烧实验方案
3. 实验方法：选择合适的燃烧可视化技术和测量方法，对Rijke管丙烷非预混脉动燃烧火焰结构进行定量测量和分析
4. 结果及分析：研究Rijke管丙烷非预混脉动燃烧火焰的结构特征、传播规律和稳定性表现，并对实验结果进行定量分析和解释
5. 研究意义和应用前景：总结研究结果，评价其在燃烧器设计、环境污染控制等方面的应用前景
预期成果：
1. 揭示Rijke管丙烷非预混脉动燃烧火焰的传播规律和稳定性表现，为Rijke管燃烧机理研究和优化提供参考
2. 建立定量测量方法，对丙烷非预混脉动燃烧火焰的结构和特征进行研究
3. 研究成果在燃烧器设计、环境污染控制等领域具有应用前景，为相关领域研究和工程实践提供参考依据。
燃气锅炉燃烧器常见故障及解决方法
燃气锅炉燃烧器常见故障及解决方法燃气锅炉燃烧器是燃气锅炉中最重要的部件之一，它的工作稳定性将直接影响到燃气锅炉的效率和安全性能。
然而，燃气锅炉燃烧器经常会出现一些故障问题，这些问题涵盖了各种情况，需要针对具体的故障原因进行相应的检修或维护。
下面本文主要介绍燃气锅炉燃烧器常见故障及解决方法，供大家参考。
一、燃气锅炉燃烧器不能点火的现象燃气锅炉燃烧器不能点火的原因可能有很多，其中最常见的原因是燃烧器中的点火器出现了故障。
这种情况下，可以检查一下燃烧器电路是否正常，脏污的电极是否需要清洗或更换，或者点火电极关门时是否正常触发火花。
此外，还有可能是气阀的问题，此时需要检查一下气阀是否被堵住或卡住了，并且需要确认用于控制气阀的电磁阀是否能正常工作。
二、燃烧器火焰燃烧不稳的现象燃烧器火焰燃烧不稳的原因可能是气体或空气流量不足，或者燃料混合不匀等。
这种情况下，可以用知名的检查仪器测量一下燃气和空气的流量，或者检查一下喷射器是否正确调整。
另外，如果燃烧器工作了一段时间后出现火焰燃烧不稳的现象，那么十分有可能是喷射器被积炭堵塞了，此时需要拆卸燃烧器，清理掉这些障碍物。
三、燃烧器的材料变形或损坏燃烧器的材料变形或损坏的原因可能是因为温度过高或老化等。
当出现这种情况时，需要检查一下燃烧器的散热系统是否正常工作，或者检查一下燃烧器的材料是否已经达到了使用期限。
如果存在这些问题，需要及时更换部件。
四、燃气锅炉发生爆炸的现象燃气锅炉发生爆炸的原因可能是燃气泄漏，或者安装和维修不当等。
为了避免发生这种灾难性的事件，需要定期检查气路和电路是否正常，将燃气管路和储罐等部件连接紧密，定期进行安全检查，以便发现潜在的安全隐患。
综上，燃气锅炉燃烧器常见故障及解决方法比较复杂，需要针对具体问题进行不同的检修，这要求我们在使用燃气锅炉时，必须了解燃气锅炉的工作原理和相应的安全知识，避免因为不当操作导致燃气锅炉发生故障或安全事故。
同时，如果没有相应的维修经验和技巧，需要及时请专业技术人员进行维修和保养。
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燃烧器火焰的稳定性
对于预混式燃料气喷嘴，燃料气和空气的混合物从火孔喷出并被点燃后，不一定都能形成稳定的火焰。
当流速很低时，火焰可能逆流传播进火孔，使燃烧在喷嘴进行。
这种现象称为回火。
当流速很高或:;很大时，火焰将被吹离喷头，后面随之而流出的燃料气和空气混合物根本不能着火。
这种现象称为脱火或吹熄。
嫩料气和空气混合物自火孔喷出时，其射流截面上的流速分布是中心高，四周低。
而火焰传播速度都是均匀的(只有在靠近壁面的淬熄距离火焰传播速度为零)，有些地方混合物的流速正好等于火焰传播速度，那里就形成一个固定的火焰锋面，即作为整个火焰策源的所谓点火环。
只有在这种情况下火焰才是稳定的。
当天然气和空气混合物以层流状态自火孔喷出时，其火焰特性如图7-5所示。
从该图可以看出，α1≈1时，火焰稳定区域并不宽，尤其当。
α1>1时，稳定区域更加狭窄。
当α1略低于0.75时，火焰的稳定区域比较宽阔，运行比较可靠。
当αt=0时，形成扩散火焰，它不可能回火，也不易脱火，火焰极为稳定。
管式炉上使用的气体燃烧器，燃料气和空气混合物在火孔出口处一般都处于流速很高的湍流状态，其流速远远超过上述层流状态的脱火区边界。
虽然湍流火
焰传播速度比层流的高得多，但仍需采取适当措施来防止火焰脱火。
常用的措施有：
（1）使燃烧在燃烧道进行。
至少在火焰根部设置然烧道。
炽热的燃烧道耐火材料将连续地对可燃混合物进行强迫点燃。
(2)采用α1较低的半预混燃烧器，可以得到较稳定的火焰。
(3)采用多火孔互相交叉喷射，各火孔火焰可互相强迫点燃，保证火焰的稳定性。
(4)缩短燃料气和空气的预混合段长度，有意使其浓度场不均匀，则有些地方燃料气浓度稍高，出现局部区域具有较低α1的工况，可改善火焰稳定性。
(5)采用凹凸不平的燃烧道壁面或火焰附墙壁面，以便产生涡流和回流，使热烟气回流作为强迫点燃的热源。
(6)在靠近火孔处的燃烧道不采用平缓过渡而采用截面突然扩大的办法，造成死角，以便形成较大的死滞旋涡区，使热烟气回流。
(7}在燃料气喷嘴的头部设置低流速的点火环，如图7-6所示，有一小部分预混气体穿过小孔在渐缩管四周的环形空间以较低的速度流出，形成稳定的点火环。
而小孔处的流速虽比主气流低，但仍比较高而不致发生回火。
(8)设置稳燃器(见油喷嘴部分)，使热烟气回流，以便对预混物强迫点燃。
造成火焰不稳定的另一个原因是回火。
正如前面所述，回火是由于火孔流速低于火焰传播速度引起的。
实际上可能有各种原因引起回火，例如由于结构设计不合理或混合管结垢、结冰等原因而使速度场不均匀或各火孔流速差别很大，这时，即使预混物出火孔的平均流速比火焰传播速度大很多，但在局部地方或一部分火孔处流速仍可能低于火焰传播速度而引起回火。
又如由于燃烧器在低负荷下运行，或燃料气喷射孔堵塞等原因使火孔流速低于火焰传播速度而回火。
再如燃烧器头部冷却不好，预混物温度升高，火焰传播速度增大而引起回火。
此外，当预混物在混合管的脉动频率与其燃烧道的脉动频率相等时，将会产生共振。
共振一方面产生噪声，另一方面则加剧燃烧道的脉动，这也可能引起回火。
防止回火的方法是以降低火焰传播速度，提高燃料气空气混合物出火孔流速，保证速度场均匀等为前提而拟定的。
具体措施如下:
(1)根据燃料气性质，合理选用燃烧方法，如氢含量较高的燃料气(例如催化重整装置的附产气)，不宜采用预混式或半预混式燃料气喷嘴，而应采用外混式燃料气喷嘴。
(2)设计火孔截面时，应考虑最小负荷下燃料气和空气的混合物流出火孔的速度不低于火焰传播速度。
(3)设计燃烧器头部时，应保证火孔出口速度场均匀。
(4)采用较小较深的火孔，最好是火孔截面等于火焰不能传播的临界截面。
但火孔深度不宜超过13-15mm，因为更深的火孔不能再提高火焰的稳定性，而它的阻力却增加了。
(5)引射式喷嘴的混合管表面应光滑平整，不应有凹凸不平的缺陷，以免破坏速度场的均匀性和使个别火孔的速度降低。
（6）使用较脏的然料气时，应设置过滤器。
当过滤器仍不能防止燃料气喷头和混合管结垢时，应对燃料气进行除垢处理，或采用便于清除污垢的结构，并规定定期清洗的操作制度。
（7）使用含水燃料气时，应设有气水分离器，以免燃料气喷头和混合管在天寒时结冰。
（8）采用导热性能良好的材料制造火孔，可降低燃烧器头部的燃料气和空气混合物的温度，从而降低火焰传播速度以防止回火。
（9）冷却燃烧器头部:对小能量的用空冷(设计散热片)，对大能量的用水冷，降低燃烧器头部的温度，从而降低火焰传播速度。
(10)炉子在低负荷下操作时，应熄掉一些燃烧器，以保证运行的燃烧器负荷不低于允许的最小负荷。