燃气燃烧方法—完全预混式燃烧.docx

燃气燃烧方法—完全预混式燃烧-1--2-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。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。