1.燃气是各种气体燃料的总称,他能燃烧而放出热量,供城市居民和工业企业使用。常用的燃气有纯天然气、石油伴生气、液化石油气、炼焦煤气,、炭化煤气、高压煤气、热裂解油制气、催化裂解油制气和矿井气等。
2.可燃气体有碳氢化合物、氢和一氧化碳、不可燃气体有氮、二氧化碳及氧。
3.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,并产生大量的热和光的物理化学反应过程称之为燃烧。
燃烧具备的条件:a.燃气中的可燃成分和氧气需按一定比例呈分子状态混合b.参与反应的分子在碰撞时必须具有破坏就分子和生成新分子所需的能量c.具有完成反应所必需的时间。
4.反应式:,理论空气量:
水蒸气体积:
理论燃烧温度:tth=
5.热值:1nm3燃气完全燃烧所放出的热量。单位为千焦每立方米。
高热值: 1nm3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:1nm3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度,但其中的水蒸气仍为蒸气状态时,所放出的热量。
显然:燃气的高热值在数值上大于低热值,差值为水蒸汽的汽化潜热。
6.实际供给的空气量应大于理论空气需要量,即要**一部分过剩空气,过剩空气的存在增加了燃气分子和空气分子碰撞的可能性,增加了其相互作用的机会,从而促使燃烧完全。
7.理论烟气组分:co2,so2,n2,h2o,前三种为干烟气,包括后者的为湿烟气。
8.热量计温度:如果燃烧过程在绝热下进行,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。
理论燃烧温度:如果在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,则所求的的烟气温度。
10.化学反应进行的快慢,可用单位时间内单位体积中反应物的消耗或产物的生产的摩尔数来衡量,并称之为反应速度。
11.在燃烧技术中常常用炉膛的容积热强度qv来表征燃烧反应速度。
炉膛容积热强度是单位时间内在单位体积中燃烧掉的燃料所释放出来的热量。
12.链反应:苏联的谢苗诺夫和英国的欣歇伍德。
13.在氢和氧的混合气体中,存在一些不稳定分子,他们在碰撞过程中不断地变成化学上很活跃的质点:h,o和oh基。
这些自由的原子和游离基成为活化中心。通过活化中心来进行反应,比原来的反应物知己反应容易很多。
14.着火:有稳定的氧化反应转变为不稳定的氧化反应而引起燃烧的瞬间。
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,从而使反应有稳定的氧化反应转变为不稳定的氧化反应的过程。
热力着火:一般工程上遇到的着火是由于系统中热量的积聚是温度急剧上升而引起的。
15.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,然后向系统其余冷的部分传播,使可燃混合物逐步着火燃烧。
火源:灼热固体颗粒,电**圈,电火花,小火焰等。
16.电火花点火:把两个电极放在可燃混合物中,同高压电打出火花释放出一定能量,使可燃混合物点着。点火电极可做成各种形状,如平头,圆头或平行板状等。
产生火花的方法通常有电容放电和感应放电两种。电容放电是快速释放电容器所储存的能量而产生的;感应阀电视在断开包括变压器,点火线圈在内的电路时产生的。
17.最小点火能与熄火距离可用来表征各种不同可燃混合物的点燃特性。
18.当气流由管嘴或孔口喷射到充满静止介质的无限空间时,形成的气流称为自由射流,其实质是喷出气体与周围介质进行动量和质量交换的过程,即喷出气体与周围介质的混合过程。
19.层流自由射流:当喷嘴口径较小,喷出流量也较小时,在喷嘴出口处形成层流自由射流。
等温自由射流:当周围介质的温度和密度与喷出气体相同时。
非等温射流:当周围介质的温度和密度与喷出气体相同时。
20.在工业炉用的燃烧装置中,广泛采用多股燃气射流以某一角度喷入空气流的方法,以强化混合过程。
21.旋转射流:流体从喷嘴流出后,气流本身一面旋转,一面又向静止介质中扩散前进。
产生旋转射流的方法有:a.是全部气流或一部分气流沿切向进入主通道b.
在轴向管道中设置导向叶片,使气流旋转c.采用旋转的机械装置,使通过其中的气流旋转,例如转动叶片或转动管子等。
旋流数s不仅可以用来反映射流的旋转强度,而且,对于几何相似的旋流装置来说,它也是一个非常适用的表示射流动力相似的相似准则。
22.弱旋转射流:当旋流数s<0.6时,属于弱旋流,这时射流的轴向压力梯度还不足以产生回流区,旋流的作用仅仅标准、现在能提高射流对周围气流的卷吸能力和加速射流流速的衰减。
23.火焰传播问题:在工程应用中,可燃混合物着火的方法是先引入外部热源,使局部先行着火,然后点燃部分向未燃部分输送热量及生成活性中心,使其相继着火燃烧。
24.层流火焰传播理论:第一是热理论,它认为控制火焰传播的主要是从反应区向未燃区的热传导。
第二是扩散理论,它认为来自反应区的链载体的逆向扩散是控制层流火焰传播的主要原因,第三是综合理论,即认为热传导和活性中心的扩散对火焰的传播可能同等重要。
25.影响火焰传播速度的因素:可燃混合物的初温、压力、燃气浓度及热值等物理化学参数。
26.燃料燃烧的时间由两部分组成,即氧化剂和燃料之间发生物理性接触所需要的时间ph和进行化学反应所需要的时间ch。即=ph+ch,对气体燃料来说, ph就是燃气和氧化剂的混合时间。
如果混合时间和进行进行化学反应所需的时间相比非常之小,即ph《ch,则实际上ch,这时称燃烧过程在动力区进行。反之,在扩散区进行。
27.扩散式燃烧:将管口喷出的燃气点燃进行燃烧,如果燃气中不含氧化剂(),则燃烧所需的氧气将依靠扩散作用从周围大气获得。
28.通常,为了使火焰稳定,应当在局部地区保持气流速度和火焰传播速度之间的平衡。如果从改变气流速度着手,可用流体力学方法进行稳焰;若果从从改变火焰传播速度着手,可以用热力学和化学方法进行稳焰。
29.钝体稳焰器:它们是圆棒,或以尖端迎着气流的v形棒、锥体,或垂直放在气流中的平盘、鼓形盘。
30.燃烧设备运行的强度通常可用面积热强度和容积强度来表示。面积热强度是指燃烧室单位面积上单位时间内所发出的热量:
qf=q/f(kj/(m3h)),容积热强度是指燃烧室单位容积内单位时间内所发出的热量:qv=q/v(kj/(m3h))
31.实用的强化燃烧的主要途径有:a.预热燃气和空气b.加强紊动c.烟气再循环d.应用旋转气流。
32.减少no氮氧化物生成量的措施:1.
分段燃烧2.烟气再循环3.设计新型燃烧器。
降低nox发生量的燃烧设计原则应当是1.减少气体在高温点火区和稳焰区德停留时间2.降低主燃烧器的温度3.
让温度较低的烟气和炽热的燃烧产物尽快混合。
33.在燃烧系统中,噪声主要**于风机、气流和火焰。
34.大气式燃烧器:根据部分预混燃烧方法设计的燃烧器。其一次空气系数。
35.引射器作用:1.
以高能量的气体引射低能量的气体,并使两者混合均匀。在大气式燃烧器中通常是以燃气从大气中引射空气。2.
在引射器末端形成所需的剩余压力,用来克服气流在燃烧器头部的阻力损失,使燃气-空气混合物在火孔出口获得必要的速度,以保证燃烧器稳定工作。3.输送一定的燃气量,以保证燃烧器所需的热负荷。
构成:喷嘴,吸气收缩管,一次空气吸入口,混合管,扩压管。
37.评价民用燃具的质量标准:1.燃具额定热负荷2.燃具前的燃气压力3.燃具的热效率4.燃烧产物的卫生指标5.燃烧稳定性6.安全性7.噪声。
38.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”。
a燃气称为“基准气”,s燃气称为“置换气”。反之,若果燃具不能正常工作,则s燃气对a燃气而言没有互换性。
39.燃具适应性:燃具对于燃气性质变化的适应能力。如果燃具能在燃气性质变化范围较大的情况下正常工作,就成为适应性大,反之,小。
40.华白数:当燃烧器喷嘴前压力不变时,燃具热负荷q与燃气热值h成正比,与燃气相对密度的平方根成反比,而h/称为华白数。w= h/
41.直流式热水器按筒体分为水套式和水管式。
42确定火焰传播速度的试验方法分为静力法和动力法。
43.根据主变形率的变化情况,相交射流的流动可分为三个区域:起始段,过渡段,基本段。
44.链反应链引发,链传递,链终止三个基本步骤。
45.**极限:火焰传播浓度上限和下限之间就是火焰船。
46.炉膛容积热强度:单位时间内,单位体积中燃烧掉的燃料所释放出来的能量。
47.火与点火之间的区别:相同点:
两者均为燃烧化学反应由低速稳定的氧化反应时燃烧反应急速加剧的结果。不同点:前者是在整个系统中同时进行,后者是局部先发生燃烧反应,在向四周发展;前者是自发的,后者需外加能量;前者在整个系统中温度、浓度均相等,而后者不相等。
48.影响理论燃烧温度的因素:1.理论燃烧温度随燃气低热值的增大而增大2.在保证完全燃烧的前提下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。
49.对燃烧器的技术要求:1.
燃烧比较完全2.燃烧稳定3.燃烧效率较高4.
在额定压力,燃烧器能达到所要求的热负荷5.结构紧凑,金属消耗少,调节方便,工作无声。
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