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 、 H2S 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。
高热值是指1m3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。
低热值是指1m3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。
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/m3
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/m3
液化石油气的低热值是21000—286000KCal/m3
热值的计算
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m3/m3或m3/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——1.30-1.80
α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.
烟气量含有1m3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。在检测燃气燃烧设备的烟气中的有害物质时，需要根据烟气样中氧含量或二氧化碳含量确定过剩空气系数，从而折算成过剩空气系数为1的有害物含量。
根据烟气中O2含量计算过剩空气系数
O2′---烟气样中的氧的容积成分
（2）根据烟气中CO2含量计算过剩空气系数
2
'
2
m
CO
a
CO
=
CO2m——当＝1时，干燃烧产物中CO2含量，%； CO2′——实际干燃烧产物中CO2含量，%。
1.4个燃烧温度定义及计算公式
热量计温度：一定比例的燃气和空气进入炉内燃烧，它们带入的热量包括两部分：其一是由燃气、空气带入的物理热量(燃气和空气的热焓)；其二是燃气的化学热量(热值)。如果燃烧过程在绝热条件下进行，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称为热量计温度。
燃烧热量温度：如果不计参加燃烧反应的燃气和空气的物理热，即t a＝t g＝o，并假设a＝1．则所得的烟气温度称为燃烧热量温度。
理论燃烧温度：将由CO2HO2在高温下分解的热损失和发生不完全燃烧损失的热量考虑在内，则所求得的烟气温度称为理论燃烧温度t th
实际燃烧温度：
2.影响燃烧温度的因素
热值：一般说来，理论燃烧温度随燃气低热值 H l的增大而增大.
过剩空气系数：燃烧区的过剩空气系数太小时，由于燃烧不完全，不完全燃烧热损失增大，使理论燃
烧温度降低。若过剩空气系数太大，则增加了燃烧产物的数量，使燃烧温度也降低
燃气和空气的初始温度：预热空气或燃气可加大空气和燃气的焓值，从而使理论燃烧温度提高。
3.烟气的焓与空气的焓
烟气的焓：每标准立方米干燃气燃烧所生成的烟气在等压下从0℃加热到t℃所需的热量，单位为千焦每标准立方米。
空气的焓：每标准立方米干燃气燃烧所需的理论空气在等压下从0℃加热到t(℃)所需的热量，单位为千焦每标准立方米。
第一章思考题
第一章课后例题必须会做。
燃气的热值、理论空气量、烟气量与燃气组分的关系，三类常用气体热值、理论空气量、烟气量的取值范围。
在工业与民用燃烧器设计时如何使用高低热值进行计算
'
2
20.9
20.9
a
O
=
-
在燃烧器设计与燃烧设备运行管理中如何选择过剩空气系数
运行中烟气中CO含量和过剩空气系数对设计与运行管理的指导作用
燃烧温度的影响因素及其提高措施。
第二章燃气燃烧反应动力学
链反应：不是由反应物一步就获得生成物，而是通过一系列的基元反应来进行的，直到反应物消耗殆尽或有外力使其终止。
链反应的分类：（a）直链反应（b）支链反应
可燃气体的燃烧都属于支链反应
稳定的氧化反应过程；任何可燃气体在一定条件下与氧接触，都要发生氧化反应。如果氧化反应过程发生的热量等于散失的热量，或者活化中心浓度增加的数量正好补偿其销毁的数量，这个过程就称为稳定的氧化反应过程。
不稳定的氧化反应：如果氧化反应过程生成的热量大于散失的热量，或者活化中心浓度增加的数量大干其销毁的数量，这个过程就称为不稳定的氧化反应过程。
着火：由稳定的氧化反应转变为不稳定的氧化反应而引起燃烧的一瞬间。
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由稳定的氧化反应转变为不稳定的氧化反应的过程，称为支链着火
热力着火：一般工程上遇到的着火是由于系统小热量的积聚，使温度急剧上升而引起的、这种着火称为热力着火。
燃料开始燃烧的最低温度叫着火温度。即燃料在充足空气供给下加热到某一温度，达到此温度后不再加热，燃料依靠自身的燃烧热继续燃烧(持续5min以上)，此温度即称为着火温度或着火点。
燃料的着火温度随燃料的种类、燃料的形态、燃烧时周围的环境而变，不是一个常数。
在常压（大气压）下
液化石油气的着火温度为365—460℃
天然气的着火温度为270—540℃
人工燃气着火温度为270—605℃
可燃混合物热力着火的影响因素
环境温度
压力
可燃物与环境的传热系数
成分（物性）
1、点火：当微小热源放入可燃混合物小时，则贴近热源周围的一居混合物被迅速加热、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、这种现象称为强制点火，简称点火。点火的两个重要因素：着火火焰传播
2.点火源：灼热固体颗粒、电热线圈、电火花、小火焰等。
4.电火花点火：把两个电极放在可燃混合物中，通过高压电打出火花释放出一定的能量，使可燃混合物点着，称为电火花点火。
电火花点火的两个阶段：初始火焰中心的形成火焰的传播
最小点火能：当电极间隙内的可燃混合物的浓度、温度和压力一定时．苦耍形成初始的火焰中心，放电能量必须有一最小极值，能量低于此极值时不能形成初始火焰中心，这个必要的最小放电能员就是最小点火能量Enin。
熄火距离：当两个电极之间的距离小到无论多大的电火花能量都不能使可燃混什物点燃时，这个最小距离就叫熄火距离
第二章思考题
浓度、温度、压力对化学反应速度的影响
什么是支链反应，支链反应对燃烧的影响
为什么着火温度不是一个常数
影响着火温度的因素有哪些
常用燃气的最小点火能与熄火间距是多少
第三章燃气燃烧的气流混合过程
自由射流：当气流由管嘴或孔口喷射到充满静止介质的无限大空间时，形成的气流。
等温自由射流：周围介质的温度和密度与喷出气流相同。
4.层流射流的等浓度面
边界1是射流边界
边界2是射流核心区边界
界面3：C g=C h；
界面4：C g=C st；
界面5：C g=C l；
A：纯燃气
B：处于着火浓度上限以外的燃气和空气混合物
C：处于着火浓度范围以内的燃气和空气混合物，含有过剩燃气；
D：处于着火浓度下限以外的燃气和空气混合物，含有过剩空气
E：处于着火浓度下限以外的燃气和空气混合物
5.层流扩散火焰长度
当燃气成分一定时，层流扩散火焰的长度上主要取决于燃气的体积流量。
流量增大火焰长度增大
出口速度一定时，喷嘴直径越大，火焰长度也越大喷嘴直径越大，火焰长度也越大。
流量一定时，则火焰长度与直径无关。
平行气流中的自由射流
射流速度与外围平行气流速度的速度梯度
射流的扩张角
轴心速度的衰减
射流核心区的长度
2.平行气流中射流轴心速度的衰减
绝对穿透深度h：在相交气流中，当射流轴线变得与主气流方向一致时，喷嘴出口平面到射流轴线之间的法向距离h定义为绝对穿透深度。
相对穿透深度：绝对穿透深度h与喷嘴直径之比，定义为相对穿透深度，即h/d。
射程：在射流轴线上定出一点，使该点的轴速度在x 方向上的分速度V x为出口速度V2的5%，以喷嘴平面至该点的相对法向距离X1/d，定义为射程。
多股射流与受限气流相交时的流动规律
影响因素（1）主气流流动通道的相对半宽度B/2d；（2）射流喷嘴相对中心距s/d。
旋转射流：射流在从喷嘴中流出时，气流本身一面旋转，一面又向静止介质中扩散前，这就是旋转射流，简称旋流。
2.旋转射流的特点：旋转紊流运动、自由射流、和绕流
3.产生方法
（1）使全部气流或一部分气流切向进入
（2）设置导流叶片
（3）采用旋转的机械装置
4.旋转射流的基本特性
1）.增加切向分速度，径向分速度较直流射流时大；2）.径向和轴向上都建立了压力梯度。强旋转射流内部形成回流区；
3）.内外回流区的存在对着火稳定性有影响；
4）.旋转射流的扩展角大；
5）.射程小
旋转射流的无因次特性——旋流数：旋流数s不仅反映了射流的旋转强弱，射流动力相似的相似准则。
思考题1、相对穿透深度与射程定义及其在气流混合过程中的物理意义。
2、燃气自由射流的特点与图形
3、不同相交气流的流动规律
4、旋转射流的特点与产生旋转射的方法、旋流数的计算；
第四章燃气燃烧的火焰传播
火焰面：未燃气体和已燃气体的分界面即为火焰锋面，亦称火焰前沿（前锋）。常压条件下火焰前锋的厚度：10-2~10-1mm
火焰传播速度：火焰前锋沿其法线方向朝新鲜混气传播的速度。用 S n表示。
测定S n的实验方法的概述两种主要方法
静力法：静力法是让火焰焰面在静止的可燃混合物中运动。
动力法：动力法则是让火焰焰面处于静止状态，而可燃混合物气流则以层流状态作相反方内运动。
管子法、本生火焰法
影响火焰传播速度的因素
1.混气成分的影响
2.混气性质的影响
导热系数增加，活化能减少或火焰温度增加时，火焰传播速度增大。
碳原子个数的影响
3.温度的影响
温度增加，火焰传播速度增加。
4.压力的影响
压力对火焰传播速度的影响较小
5.湿度和惰性气体的影响
添加气有两面性
（1）改变混合气的物理性质，如导热系数
催化作用
火焰传播浓度极限及其测定
定义：能使火焰继续不断传播所必需的最低燃气浓度，称为火焰传播浓度下限(或低限)；能使火焰继续不断传播所必需的最高燃气浓度，称为火焰传播浓度上限(或高限)。上限和下限之间就是火焰传播浓度极限范围，火焰传播浓度极限又称着火浓度极限、爆炸极限。
影响火馅传播浓度极限的因素
1．燃气在纯氧中着火燃烧时，火焰传播浓度极限范围将扩大。
2．提高燃气—空气混合物温度，会使反应速度加快，火焰温度上升，从而使火焰传播浓度极限范围扩大。 3．提高燃气—空气混合物的压力，其分子间距缩小，火焰传播浓度极限范围将扩大，其上限变化更为显著。
4．可燃气体中加入惰性气体时，火焰传播浓度极限范围将缩小(图4—25)。
5．含尘量、含水蒸气量以及容器形状和壁面材料等因素，有时也影响火焰传播浓度极 限。
1.火焰传播的意义与火焰传播机理。
2.法向火焰传播的定义与测定方法。
3.层流火焰传播速度的影响因素。
4.紊流火焰传播的特点与紊流火焰传播速度的计算。
5.火焰传播浓度极限与影响因素，常用气体的火焰传播浓度范围。
第五章燃气燃烧方法
一次空气：在燃烧前预先与燃气混合的那部分空气。 一次空气系数：一次空气与燃烧所需要的理论空气量之比。
燃气燃烧方法
扩散式燃烧： 燃气和空气不预混，一次空气系数a′＝0
大气式燃烧： 燃气和一部分空气预先混合 a′＝0.2－0.8
完全预混式燃烧： 燃气和空气完全预混a′≥1 本生灯火焰根部有一环形平面火焰，起着固定点火源的作用，称之为点火环；
点火环形成的原因及作用分析：
点火环形成的原因是由于靠近射流壁面附近气流速度及火焰传播速度分布不均匀的缘故。 部分预混层流火焰的稳定
稳定：混气流速恰当时火焰挂在管口上。
离焰、脱火：增加混气流速，火焰锥变长。火焰在一定距离以外燃烧；流速进一步加大时，火焰锥会被吹灭即脱火。
回火：混气流速减小时，火焰锥变短。当流速减小时，则会发生回火。
黄焰： 燃烧不完全有黑烟产生。
脱火极限 ： 对于某一定组成的燃气—空气混合物，在燃烧时必定存在一个火焰稳定的上限，气流速度达到此上限值便产生脱火现象，该上限称为脱火极限。 回火极限：燃气—空气混合物还存在一个火焰稳定的下限，气流速度低于下限值便产生回火现象，该下限称为回火极限。
部分预混层流火焰的稳定的影响因素
（1）一次空气系数的影响
a′↑,v 脱火 ↓ a′↑,v 回火 先↑后↓ （2）燃烧器直径的影响
d ↑,v 脱火 ↑， v 回火 ↑ （3）燃气性质的影响
燃气的火焰传播速度大，易回火，速度慢易脱火。
（4）周围空气质量与流动状况的影响。 完全预混式燃烧燃烧特点： （1）容积热强度大； （2）火焰清洁 （3）火焰短 （4）氮氧化物少
缺点：发生回火 熄火：热负荷小于1/3额定热负荷 燃烧过程强化的途径 （1）预热燃气和空气 （2）加强紊动 （3）烟气再循环 （4）应用旋转射流
减少氮氧化物的主要途径：降低火焰温度、减少过剩空气系数 强化方法
（1）分段燃烧：空气分燃烧器、燃烧室上方两部分送入
（2）烟气再循环：低温烟气与燃烧用空气在燃烧器前混合
（3）设计新型燃烧器 （4）采用催化燃烧 第五章思考题
1.燃烧有哪几种燃烧方式？火焰各有什么特点
2. 部分预混层流火焰根部点火环如何形成的？ 有何作用
3.扩散式火焰的长度如何计算？
4.层流扩散火焰与紊流扩散火焰结构与其特点
5.部分预混层流火焰的不稳定现象有哪些？在何种情况下发生？
6.火孔直径、一次空气系数、燃气性质对火焰稳定
性有何影响
7.脱火极限与回火极限如何定义？周边速度梯度理论如何解释脱、回火现象
8.强化燃烧的途径有哪些？哪些途径在实践中用的较多且容易实现？
9.氮氧化物有哪些危害？燃烧中的氮氧化物如何形成？
10.目前国际、国内在燃烧上所采用的减少氮氧化物的技术有哪些？
第六章扩散式燃烧器
燃烧器的分类
(一)按一次空气系数分类
1．扩散式燃烧器：燃气和空气不预混，一次空气系数a‘=0。
2．大气式燃烧器：燃气和一部分空气预先混合，a‘=0．2～0．8。
3．完全预混式燃烧器：燃气和空气完全预混，a’≥1。
(二)按空气的供给方法分类
1．引射式燃烧器：空气被燃气射流吸人或者燃气被空气射流吸人。
2．鼓风式燃烧器：用鼓风设备将空气送入燃烧系统。 3．自然引风式燃烧器：靠炉膛中的负压将空气吸人燃烧系统。
(三)按燃气压力分类
1．低压燃烧器：燃气压力在5000Pa以下。
2．高(中)压燃烧器：燃气压力在5000Pa至3x105Pa之间。
第六章思考题
1.自然引风式扩散燃烧器有哪些优缺点？应用范围如何？
扩散式燃烧的特点
扩散燃烧的优点是燃烧稳定，不会发生回火现象，脱火极限值比较大，易于着火燃烧。而扩散燃烧的缺点是燃烧速度慢，火焰温度低，常出现化学未完全燃烧产物：尤其在燃烧碳氢化合物含量高的燃气时，在高温下，由于氧气供应不足，致使碳氢化合物会分解出游离的碳粒及很难燃烧的重碳氢化合物。
应用范围：沸水器热水器纺织业食品业小型采暖锅炉、点火器指示性燃烧器
2.鼓风式扩散燃烧器有哪些优缺点？应用范围如何？优点1.结构紧凑、体型轻巧、占地面积小
2.热负荷调节范围大，调节系数一般大于5。
3.可以预热燃气和空气
4.要求燃气压力较低
5.容易实现煤粉-燃气、油-燃气的联合燃烧
缺点1.需要鼓风、耗费电能
2.燃烧室容积热强度相对小，需要较大的燃烧室
3.本生不具备燃气与空气比例调节特性，需配备调节装置
3.如今自然引风式扩散燃烧器与鼓风式扩散燃烧器有哪些新的形式与应用领域？
第七章大气式燃烧器
大气式燃烧器的构造及工作原理
燃烧器由两大部分组成：引射器和头部
工作原理：燃气引射一次空气
引射器的作用有以下三方面：
第一、以高能量的气体引射低能量的气体，并使两者混合均匀。
第二、在引射器末端形成所需的剩余压力。
第三、输送一定的燃气量，以保证燃烧器所需的热负荷。
引射器一般由四部分组成:燃料喷嘴、吸气收缩管、混合管和扩压管。
（1）喷嘴的流量计算
大气式燃烧器的头部设计原则
1.稳定燃烧：不离焰、不回火、不出现黄焰
2.满足加热工艺的需要
火孔燃烧能力：火孔能稳定和完全燃烧的燃气量。通常用火孔热强度和气流速度表示。
燃烧器头部的静压力：混合气体在头部必须有一定的静压力，该静压力由引射器提供，是燃烧器的重要设计参数。静压力消耗于三个方面：克服流动阻力、克服热阻、获得所要求的流出速度
质量引射系数的计算
引射器的特性方程式
最佳无因次面积：
最大无因次压力：
大气式燃烧器的自动调节特性
S
H
d
Lg
j
2
0035
.0μ
=
s
v
a
m
m
u
g
a0
'
=
=
2
2
2
F
)
us
1
)(
u
1(
2+
+
-
=
μ
μK
F
H
h
)
us
1
)(
u
1(+
+
=K
F
op
op
F
H
h2
max
μ
=
??
?
?
?
?
燃烧器的引射能力只与燃烧器的结构有关，与燃烧工况无关。
燃气引射空气量随工作状况不同而自动调节。 燃烧器常数
燃气流量、密度、压力变化对燃烧器工作参数 一次空气系数、质量引射系数、 气流速度的影响。
第七章 思考题
1.大气式燃烧器由哪几部分组成？这些部分都有哪些作用？
2.固定喷嘴与可调喷嘴各有哪些优缺点？分别适用于哪些燃烧器？
3.各种火孔形式及其适用的燃烧器形式？
4.目前在民用与工业燃烧器中有哪些形式的大气式燃烧器？
5.大气式燃烧器的头部设计应遵循哪些原则？
6.在火孔深度、火孔间距、火孔排数设计中应考虑哪些因素？
7.燃烧器的头部静压力由哪几部分组成？ 8.火孔热强度与火孔气流速度有何关系？
9.能量在常压吸气低压引射器的收缩管、混合管、扩压管中如何转换？
10.低压引射式大气式燃烧器的自动调节特性如何理解？
11.燃烧器常数在实践工作中有哪些作用？
第八章完全预混式燃烧器
根据完全预混燃烧方法设计制做的燃烧器称为完全预混式燃烧器。此种燃烧器在燃烧之前燃气与空气实现完全预混，即过剩空气系数α=Ω′≥1，通常α=1.05～1.10。
其构造由混合装置和头部两部分组成
喷头是保证燃烧器工作稳定、防止回火的重要部件。喷头常做成渐缩形.
火道：使燃烧稳定、防止脱火的重要部件 完全预混式燃烧器的特点及应用范围 优点
1.燃烧完全，化学不完全燃烧物授少；
2.过剩空气系数较小，α=1.05～1.10，当用于工业炉内直接加热工件时，不会引起工件过分氧化，产品质量好
3.燃烧温度高，容易满足高温加热工艺要求；
4.燃烧热强度大，可缩小燃烧室容积；
5.火道式完全预混燃烧器，能燃烧低热值燃气
6.不需要鼓风，节省电能及鼓风设备。 缺点
1.要求燃气热值和密度稳定：
2.燃烧时发生回火的可能性大，而且调节范围较小；
3.对于热负荷大的燃烧器，结构庞大而笨重；
4.高压和高负荷时噪声较大。
此种燃烧器主要应用在工业加热装置上。
第十章燃气互换性
燃气的互换性：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” 反之如果燃具不能正常工作，则称‘s 燃气“对a 燃气而言没有互换性。
燃具适应性：指燃具对燃气性质变化的适应能力。 如果燃具在燃气性质变化较大的范围情况下仍能正常工作，就称为适应性大，反之称为适应能力小。 互换性主要考虑燃气在民用燃具上能够互换。
燃气在互换时的两个评价指标：热负荷（华白数）、燃烧稳定（燃烧势） 华白数
华白数是代表燃气特性的一个参数，华白数又称热负荷指数。华白数相同的燃气在同一压力、同一燃具上燃烧热负荷相同。 结论：
1.燃具的热负荷与华白数成正比
2.燃具的一次空气系数与华白数成反比。
3.燃气互换时华白数W 的变化范围不大于±5%-10%。 燃烧势
对于互换性研究来说，最主要的因素是燃气性质和一次空气系数，这两者在很大程度上决定了燃烧速度。 内焰高度是一个表示燃烧工况的重要参数它与火焰稳定性和燃烧完全度有密切关系
离焰、回火和CO 三条极限取决于与内焰高度有关的因素。
燃气按其燃烧特性可以分为三族。第一族为传统的人工煤气类型。第二族为天然气类型。第三族为液化石油气类型。
不同族的燃气是不能完全互换的。
C F K K 09F H s )us 1)(u 1(L 211t g =+=++μ
s
H d 0035.0L 2
g μ=s v a u 0'=
S H
W =
同一族的两种燃气则有可能完全互换。 在q p -a′图判定燃气互换性
燃气性质变化引起工作点飘移
W 增大，q p 增大,a ’ 减小，工作点向左上方飘移 W 减小，q p 减小 ， a ’增大，工作点向右下方飘移 燃气性质变化后，工作点与极限曲线都变化，变动后的工作点处在新的安全工作域范围内，才能互换。 德尔布互换图
不同种燃气在典型燃具上作试验得到互换域，任何一种燃气只要其工作点在安全工作域范围内就可以与其他燃气互换。 燃烧器的调整 维持稳定的热负荷
2.维持稳定燃烧
适当调整火孔形式和火孔尺寸，火孔热强度以保证正常燃烧。
3、调整一次空气系数
4.引射器尺寸
一般民用燃具的引射器都有一定的通用性，置换时，不需更换，公福燃具通用性差需要更换。
5.保证二次空气的引入量 保证二次空气吸入面积与排烟口的通畅。
6.调整点火位置与点火距离
不同燃气的最小点火能不同。不同燃气的最小熄火距离不同。 第十章思考题
1.在燃烧中判定燃气是否能够互换应考虑哪些因素？
2.在燃气互换中燃烧器的调整包括哪些内容？
3.燃气的华白数、燃烧势在实际使用中可以解决燃烧中哪些问题
4.判定燃气互换的方法有哪些？各有哪些优缺点？
5.天然气替代人工燃气，燃烧器应做哪些调整？ 第十一章民用燃气具
燃具的额定热负荷：在额定燃气压力下，使用基准气燃具在单位时间放出的热量称入燃具额定热负荷。其单位用门千瓦表示。 评价民用燃具的质量标准 1.燃具的额定热负荷 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.燃烧的稳定性
6.安全性： 气密性 安全保护装置 自动控制 过热保护
7.噪声：燃烧噪声 熄火噪声
第十六章燃气燃烧的自动与安全控制 电火花点火
单脉冲电火花点火装置：指每操作一次燃具点火开关，点火装置只产生一个电脉冲火花。
连续电脉冲点火装置：指当按下燃具点火开关时，点火装置可以连续不断的放出电脉冲火花。 自动控制装置有： 燃气压力控制器 燃气流量控制器
燃气-空气比例控制器 安全装置有：
预防燃气不足的安全装置 预防空气不足的安全装置 水封、止回阀及安全切断阀 水-气联锁安全装置 过热保护安全装置 熄火保护装置
第十七章燃气应用设备的运行管理及安全技术 点火操作程序：
点火前对燃气应用设备通过烟囱进行通风换气，换气时间视燃烧室、烟道及烟囱容积大小而定，一般5-10min
开动鼓风机，把风量调小，点燃点火器放入炉中，在燃气管道内具有正压的条件下慢慢的开启燃气管道上的阀门，将燃气送入燃烧室。如果燃气点不燃，则应立即关掉燃气阀门，并遵照上述程序重新换气，再点火。
另：讨论燃气应用新领域各个方面的应用。
4s a s a a s p p w w d d =
s a s a s a a
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低热值燃气燃烧技术的应用与分析 摘要：本文主要针对低热值燃气燃烧技术的应用与分析展开了探讨，详细阐述 了低热值燃气的燃烧特性，并对低热值燃气的稳燃技术和低热值燃气的低氮燃烧 技术作了系统的分析，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。 关键词：低热值燃气；燃烧技术；应用 所谓的低热值燃气，是指煤或焦炭等固体燃料气化所得热值较低的气体燃料。在当前节能降耗的大社会背景下，低热值燃气的应用将会具有着极佳的经济效益 和社会意义，因此，我们需要对低热值燃气的燃烧技术进行有效的分析，从而为 推广其的应用带来极大的帮助。 1 低热值燃气燃烧特性 低热值气体燃料并没有明确的概念，通常根据气体燃料自身发热量可将气体 燃料分为高热值燃料（Q＞15.07MJ/m3）、中热值燃料（6.28MJ/m3＜Q＜ 15.07MJ/m3）及低热值燃料（Q＜6.28MJ/m3），工业中常见的低热值气体燃料 主要有化工过程低热值尾气、高炉煤气、石油化工行业冶炼尾气、煤矿低浓度瓦 斯气等。其中，高炉煤气、煤层气等热值介于3.0～6.28MJ/m3的低热值燃料的研究应用已逐步展开，但在工业生产中还存在一些工业废气，含有少量的可燃成分，热值非常低，甚至远低于3.0MJ/m3，这种超低热值燃气种类很多，比如某些煤层气、生物质气化气、垃圾掩埋坑气、炭黑尾气、一些工艺废气等。超低热值燃气 比低热值燃气点火、稳燃更困难，能量密度低，长距离输送不经济，在当地没有 合适的热用户时只能直接放散，既浪费能源又污染环境。 低热值燃气燃烧特性主要包括以下几个方面： （1）燃气中可燃成分少，热值低，着火温度高，火焰传播速度慢，难以点火及稳定燃烧； （2）燃气压力低且波动范围大，压力过低、速度过慢时容易回火； （3）低热值燃气多为化工生产线的尾气，需对多条生产线进行汇总综合利用，燃气的流量变化大； （4）化工工艺过程的操作对尾气的成分及热值影响较大，尾气的燃烧工艺如配风系数需及时匹配调整，否则容易熄火。 2 低热值燃气的稳燃技术 根据燃烧理论，为保证低热值燃气的稳定燃烧，主要的稳燃措施包括优化着 火条件、提高火焰温度以及优化燃烧场分布等。 （1）优化着火条件 低热值气体燃料的着火极限高，着火比较困难，燃烧温度也较低。为此，需 要提高燃气热值，降低燃料着火下限。如掺烧高热值燃料，提高混合燃气的热值，降低着火温度；燃料和空气预热提高初始温度。 （2）提高火焰温度 燃烧温度的提髙可强化炉内辐射换热并改善炉内的燃烧状况。而实际火焰温 度与装置类型、燃烧效率、燃料种类、空气/燃气预热温度等有关。如：强化燃料和空气的混合，降低不完全燃烧损失；合理设计炉膛结构，进行绝热燃烧，减少 系统散热量；降低空气过剩系数或采用纯氧/富氧燃烧。 （3）优化燃烧场分布 燃烧场的分布包括燃气、空间以及烟气在燃烧空间的分布，燃烧场特别是温 度场的优化分布来源于高温烟气对新鲜燃气、空气的加热，进而促进空气与烟气
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1.(安全第一、预防为主、综合治理）是我国的安全生产方针。Ａ 2.生产经营单位应当对从业人员进行（安全生产教育和培训）,保证从业人员具备必要的 安全生产知识,掌握本岗位的安全规程和操作技能。Ｄ 3.因生产安全事故受到损害的从业人员,除依法享（工伤社会保险)外，依照有关民事法律 尚有获得赔偿的权利的，有权向本单位提出赔偿要求。B 4.生产经营单位应急预案应该由（主要负责人）签署实施。C 5.煤气管网基础达到(70)％的设计强度时才允许安装支架。C 6.《劳动法》规定,工作时间上,国家实施劳动者每日工作时间不超过（8）小时,平均每周 工作时间不超过四十四小时的工作制度，并应依据工时制度合理确定其劳动定额和计件报酬标准。B 7.《消防法》自(200９-5－1)起施行。Ｄ 8.消防安全重点单位确定(消防安全管理人）,组织实施本单位的消防安全管理工作。Ｃ 9.应急响应即事故发生（后),有关组织和人员采取的应急行动。A 10.用人单位应当为劳动者建立职业健康监护档案,并按照规定的期限由（单位)妥善保存。 A 11.对遭受或可能遭受急性职业病危害的劳动者,用人单位应当及时组织救治、进行健康检 查和医学观察,所需费用由（用人单位）承担。A 12.医疗卫生机构发现疑似职业病病人时，应当告知（劳动者本人和用人单位）B 13.疑似职业病病人在诊断、医学观察期间的费用,由(用人单位)承担。A 14.单位负责人接到生产安全事故报告后,应当于(1）小时内向事故发生地县级以上人民政 府安全生产监督管理部门和负有安全生产监督管理职责的有关部门报告。A 15.工作时间前后在工作场合内，从事与工作有关的预备性或者收尾性工作受到事故伤害 的，（应当认定为工伤）。C 16.患职业病的：（按照单位的规定是否符合工伤标准）。D 17.从业人员的职业危害防护用品由(生产经营单位）提供。Ａ 18.干式煤气柜压力波动小,一般波动在(±５%）左右。A 19.煤气管道计算压力小于（100）kPａ时，可只做严密性试验。Ｂ 20.特种作业操作证有效期为（6)年,在全国范围内有效。D 21.特种作业操作证每（3）年复审一次。B 22.焦炉地下室必须设置（固定式一氧化碳)检测及报警装置。Ｄ 23.当空气、气体或者蒸汽从管道中排出时或者在其中流动时,用（消声器）可以降低噪音。 Ｃ 24.(焦炉煤气）是炼焦过程中煤在高温干馏时的气态产物,其产率为300~３50Nm3/t煤。A 25.(转炉煤气)是转炉炼钢的副产物,其产率为５０~70Ｎm３／t钢。D 26.煤气中所含CＯ越高,其发生煤气中毒的危险性（变大)。C 27.(焦炉煤气)CO含量含５%~9%。Ａ 28.发生炉煤气、高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气中发生中毒最危险的是(转炉煤气)D 29.在使用高炉煤气时，通常再混入一些焦炉煤气或发生炉煤气，目的是为了（以提高高炉 煤气的热值)D 30.(发生炉煤气）有轻微臭味;转炉煤气、高炉煤气则无色无味,不易察觉。C 31.绝对压强、大气压强、真空度之间的关系是（真空度=大气压强－绝对压强）A 32.高炉煤气含有大量的(N2及ＣO2),所以它的热值低,一般只有3558~380０kJ／m３。B 33.炼钢是个（氧化）过程,必须向熔池供氧。C 34.转炉煤气含磷、硫等杂志(少),是生产合成氨原料气的一种很好原料。D
河南城建学院2009—2010学年第二学期期末考试 《燃气燃烧与应用》试题（A 卷）答案 一、填空题（每空1分，共17分） 1、降低火焰温度、减少过剩空气量 2、直流式 、容积式 3、 引射式、自然引风式 4、支链着火、热力着火 5、蓝、黄 6、面积热强度 、容积热强度 7、链引发、链终止 8、热理论、 综合理论 9、导温系数 二、名词解释（每题3分，共15分）： 1、1Nm 3 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。 2、在射流轴线上存在某点的轴速度在x 方向上的分速度x v 为出口速度2v 的5%，以喷嘴平面至该点的相对法向距离d x 1 ，定义为射程。 3、燃气燃烧所需的氧气依靠扩散作用从周围大气获得，在燃烧前燃气中不含氧气。 4、由于系统中热量的积聚，使温度急剧上升而引起的着火称为热力着火。 5、指燃气热值与其相对密度平方根的比值 三、简答题(每小题5分，共20分) 1、 （1）加强气流紊动； （2）应用旋转气流改善气流混合过程； （3）预热燃气和空气； （4）烟气再循环； 2、气体从喷嘴流出后，气流本身一面旋转，一面又向静止介质中扩散前进，这就是旋转射流，简称旋流。 产生旋流的方法有: (1) 使全部气流或一部分气流沿切向进入主通道 (2) 在轴向管道中设置导向叶片,使气流旋转 (3) 采用旋转的机械装置,使通过其中的气流旋转. 3、 （1）理论燃烧温度随燃气低热值的增大而增大。 （2）应在保证完全燃烧的前提下习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 4、(1)以高能量的气体引射低能量的气体,并使两者混合均匀.
天然气燃烧特性 天然气最主要的成分是甲烷，基本不含硫，无色、无臭、无毒、无腐蚀性，具有安全、热值高、洁净和应用广泛等优点，目前已成为众多发达国家的城市必选燃气气源。 城市燃气应按燃气类别及其燃烧特性指数（华白数W 和燃烧势CP ）分类，并应控制其波动范围。 华白数W 按式（1）计算： d Q W g = （1） 式中：W —华白数，MJ/m 3（kcal/m 3);Q g —燃气高热值，MJ/m 3/（kcal/m 3）；d —燃气相对密度（空气相对密度为1)。 燃烧势CP 按式2计算： ()d CH CO H C H K CP n m 423.06.00.1+++?= （2） 220054.01O K ?+= （3） 式中：CP ——燃烧势； H 2——燃气中氢含量，%（体积）； C m H n ——燃气中除甲烷以外的碳氢化合物含量，%（体积）； CO ——燃气中一氧化碳含量，%（体积）； CH 4——燃气中甲烷含量，%（体积）； d ——燃气相对密度（空气相对密度为1）； K ——燃气中氧含量修正系数； O 2——燃气中氧含量，%（体积）。 城市燃气的分类应符合表的规定。 城市燃气的分类（干，0℃，101.3kPa ）表
燃气热值的单位定义及换算 燃气热值的单位有两个单位系列： 一是“焦耳”系列：J（焦耳）/ Nm3、KJ（千焦）/Nm3、MJ（兆焦）/Nm3； 换算关系是：1MJ（兆焦）=1000KJ（千焦）、1KJ（千焦）=1000J（焦耳）； 二是“卡”系列：cal（卡）/ Nm3、Kcal（千卡）/Nm3；换算关系是：1Kcal （千卡）=1000cal（卡）； 两个单位系列的换算关系是：1cal（卡）=4.1868 J（焦耳）；1KJ（千焦）=238.85 cal（卡）；1MJ（兆焦）=238.85 Kcal（千卡）。 纯天然气的组分 纯天然气的组分是CH4：98%；C2H6：0.3%；C3H8：0.3%；CmHn： 0.4%；N2：1%。
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 、 H2S 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。 高热值是指1m3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。 低热值是指1m3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。 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/m3 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/m3 液化石油气的低热值是21000—286000KCal/m3 热值的计算 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m3/m3或m3/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——1.30-1.80 α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. 烟气量含有1m3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。 在检测燃气燃烧设备的烟气中的有害物质时，需要根 据烟气样中氧含量或二氧化碳含量确定过剩空气系 数，从而折算成过剩空气系数为1的有害物含量。 根据烟气中O2含量计算过剩空气系数 O2′---烟气样中的氧的容积成分 （2）根据烟气中CO2含量计算过剩空气系数 2 ' 2 m CO a CO = CO2m——当＝1时，干燃烧产物中CO2含量，%； CO2′——实际干燃烧产物中CO2含量，%。 1.4个燃烧温度定义及计算公式 热量计温度：一定比例的燃气和空气进入炉内燃烧， 它们带入的热量包括两部分：其一是由燃气、空气带 入的物理热量(燃气和空气的热焓)；其二是燃气的化 学热量(热值)。如果燃烧过程在绝热条件下进行，这 两部分热量全部用于加热烟气本身，则烟气所能达到 的温度称为热量计温度。 燃烧热量温度：如果不计参加燃烧反应的燃气和空气 的物理热，即t a＝t g＝o，并假设a＝1．则所得的烟气 温度称为燃烧热量温度。 理论燃烧温度：将由CO2HO2在高温下分解的热损失和发 生不完全燃烧损失的热量考虑在内，则所求得的烟气 温度称为理论燃烧温度t th 实际燃烧温度： 2.影响燃烧温度的因素 热值：一般说来，理论燃烧温度随燃气低热值 H l的增 大而增大. 过剩空气系数：燃烧区的过剩空气系数太小时，由于 燃烧不完全，不完全燃烧热损失增大，使理论燃 烧温度降低。若过剩空气系数太大，则增加了燃烧产 物的数量，使燃烧温度也降低 燃气和空气的初始温度：预热空气或燃气可加大空气 和燃气的焓值，从而使理论燃烧温度提高。 3.烟气的焓与空气的焓 烟气的焓：每标准立方米干燃气燃烧所生成的烟气在 等压下从0℃加热到t℃所需的热量，单位为千焦每标 准立方米。 空气的焓：每标准立方米干燃气燃烧所需的理论空气 在等压下从0℃加热到t(℃)所需的热量，单位为千焦 每标准立方米。 第一章思考题 第一章课后例题必须会做。 燃气的热值、理论空气量、烟气量与燃气组分的关 系，三类常用气体热值、理论空气量、烟气量的取值 范围。 在工业与民用燃烧器设计时如何使用高低热值进行计 算 在燃烧器设计与燃烧设备运行管理中如何选择过剩空 气系数 运行中烟气中CO含量和过剩空气系数对设计与运行管 理的指导作用 燃烧温度的影响因素及其提高措施。 第二章燃气燃烧反应动力学 ' 2 20.9 20.9 a O = -
《燃气燃烧》课程设计 题目：燃气燃烧课程设计 学院：建筑工程学院 专业：建筑环境与能源应用工程 姓名：张冷 学号： 20130130370 指导教师：王伟 2016年 12 月 26 日 目录
1设计概述 (1) 2设计依据 (1) 2.1原始数据 (1) 2.2燃气基本参数的计算 (1) 2.2.1热值的计算 (1) 2.2.2燃气密度计算 (2) 2.2.3燃气相对密度计算 (2) 2.2.4理论空气需要量的计算 (2) 2.3头部计算 (3) 2.3.1计算火孔总面积 (3) 2.3.2计算火孔数目 (3) 2.3.3计算火孔间距 (4) 2.3.4计算火孔深度 (4) 2.3.5计算头部截面 (4) 2.3.6计算头部截面直径 (4) 2.3.7计算火孔阻力系数 (5) 2.3.8计算头部能量损失系数 (5) 2.4引射器计算 (5) 2.4.1计算引射器系数 (5) 2.4.2计算引射器形式 (5) 2.4.3计算燃气流量 (6) 2.4.4计算喷嘴直径 (6) 2.4.5计算喷嘴截面积 (6) 2.4.6计算最佳燃烧器参数 (6) 2.4.7计算A值 (7) 2.4.8计算X值 (7) 2.4.9计算引射器喉部面积 (7) 2.4.10计算引射器喉部直径 (8) 2.4.11引射器其他尺寸计算方式如附图1： (8)
2.5火焰高度计算 (8) 2.5.1火焰内锥高度 (8) 2.5.2火焰外锥高度 (8) 2.6火孔排列 (9) 2.6.1确定火孔个数 (9) 2.6.2火孔分布直径的计算 (9) 3设计方案计算 (9) 3.1已知计算参数 (9) 3.2详细计算步骤 (10) 3.2.1头部计算 (10) 3.2.2引射器计算 (11) 3.2.3火焰高度计算及加热对象的设置高度 (12) 总结 (12) 参考文献 (13)
2012最新试题 1、燃烧热量温度：在热平衡方程是中，令ta=tg=0,且ɑ=1，则在绝热条件下烟 气所能达到的温度，成为燃烧热量温度。 2、低热值：1Nm3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，但烟气中的水蒸气认为蒸汽状态时所放出的热量称为该燃气的低热值。 3、熄火距离：在电极间距从大往小减小过程中，当该间距小到无论多大的火花放电能量都不能使可燃混合物点燃时，这时的间距就叫熄火距离。 4、射程：在射流轴线上定出一点，使该点的轴速度在x方向的分速度vx为射流出口速度v2的5%，该点至喷嘴出口平面的相对垂直距离x1/d，定义为射程。 5、火焰传播浓度极限：火焰传播浓度上、下限范围，称“火焰传播极限”，又称着火爆炸极限。 6、大气式燃烧燃气在从管口喷出之前，首先混合一部分燃烧用氧化剂（即0<α’<1），燃烧所需的剩余氧气依靠扩散作用从周围大气获得，这种燃烧方式称为“部分预混式燃烧”。 7、脱火：当燃烧强度不断加大，气流速度v↑，使得v=S的点更加靠近管口，点火环变窄，最后使之消失，火焰脱离燃烧器出口，在一定距离以外燃烧，若气流速度再增大，火焰被吹熄，称为脱火 8、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” 燃烧: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，并产生大量的和光的物理化学反应过程称为燃烧 热量计温度：如果燃烧过程在绝热环境下进行，由燃气、空气带入的物理热量和燃气的化学热量全部用于加热烟气本身，则烟气所能达到的温度称为** 理论燃烧温度：如果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，则所求得的烟气温度称为** 支链反应，直链反应：如果每一链环中有两个或者多个活化中心可以引出新链环的反应，这种称为支链反应，如果每一链环只产生一个新的活化中心，那么这种链反应称为** 着火：由稳定的氧化反应转变为不稳定的氧化反应而引起燃烧的一瞬间称为着火支链着火：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由稳定的氧化反应转变为不稳定氧化反应的过程，称为** 热力着火：由于系统中热量的积聚，使温度急剧上升而引起的，称为** 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，然后向其他部分传播，使可燃混合物逐步着火，这种现象称为** 最小点火能：要形成初始火焰中心，放电能量必须具有一最小极值，即** 熄火距离：当点燃可燃混合物所需的能量与电极间距d小到无论多大的火花能量都不能使可燃混合物点燃时，d就是** 流体动力参数 绝对穿透深度相对穿透深度射程法向火焰传播速度小尺度紊流 火焰大尺度紊流火焰
序言 为缓解资源短缺带来的能源供需不平衡，以及近些年来我国环境的持续恶化，急需一种新的、清洁能源来解决这两个严峻的问题，因此天然气应运而生了。天然气具有经济，环保，安全等多种性能，通过多年对天然气应用技术的研究和实践终于使天然气在很多行业得到了理想的推广和利用。文章重点论述了天然气在发电，汽车等各种领域中应用现状及其相关的新技术，希望能使大家了解目前天然气的各种应用技术。 第1章天然气的分类、组成及性质 1.1天然气的分类 按产状分类天然气可分为：游离气、溶解气、吸附气及固体气; 按经济价值分类天然气可分为：常规天然气和非常规天然气； 按来源分类天然气可分为：有机来源和无机来源； 按烃类组成分为:干、湿气（富气、贫气），烃类按组成分类天然气可分为：气、非烃类气； 按酸气含量分为：净气、酸气 我国习惯分法：伴生气、气藏气和凝析气 伴生气：系产自油藏（含油储集层）的气，也称油田气。指在地下储集层中伴随原油共生，或呈溶解气形式溶解在原油中，或呈自由气形式在含油储集层上部游离存在的天然气。伴生气一般多为富气。 气藏气：系产自气藏（含气储集层）的气，也称气田气。指在地下储集层中均一气相存在，采出地面仍为气相的天然气。气藏气多为贫气。 凝析气：系产自具有反凝析特征气藏的气。指在地下储集层中呈均一气相存在，在开采过程中当气体温度、压力降至露点状态以下时会发生反凝析现象而析出凝析油的天然气。 1.2天然气的组成 天然气是由烃类和非烃类组成的复杂混合物。大多数天然气的主要成分是气体烃类，此外还含有少量非烃类气体。天然气中的烃类基本上是烷烃（C10～C60），非烃类气体，一般为少量的N2，O2，H2，CO2，H2O， H2S及惰性气体。 1.3天然气基本物理性质 由于天然气是由互不发生化学反应的多种单一组分气体混合而成，其组分和组成无定值。只能假设成具有平均参数的某一物质，故它的基本物性参数可由单一组分气体的性质按混合法则求得。 天然气的物理性质指其平均分子量、密度、蒸汽压、粘度、粘度、烃露点等等。
目录 1设计原始资料 (1) 1.1气源 (1) 1.2设计热负荷 (1) 2燃气燃烧计算 (1) 2.1燃气的热值 (1) 2.2华白数 (2) 2.3理论空气量 (4) 2.4过剩空气系数 (4) 2.5实际空气量 (5) 2.6烟气量 (5) 3大气式燃烧器 (7) 3.1大气式燃烧器的工作原理 (7) 3.2设计计算 (7) 3.3火焰高度 (12) 总结 (14) 参考资料 (14)
1设计原始资料 1.1气源 天然气3T0成分见表1-1 表1-1 燃气成分 类别体积分数 (%) 相对密 度 热值 /(3 m MJ) 华白数 /(3 m MJ) 燃烧势 p c 理论干烟 气中 2 CO 体积分数 (%) 1 H h H 1 W h W 3T0 CH4=32.5 空气=67.5 0.88511.0612.2811.9513.2822.011.74 1.2设计热负荷 本设计热负荷为：4.2kW燃气压力：2000Pa 2燃气燃烧计算 2.1燃气的热值 气体中的可燃成分在一定条件下与氧气发生氧化作用，并产生大量的热和光的物理化学反应过程成为燃烧。 3T0燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的热值，单位为千焦每标准立方米。 热值可以分为高热值和低热值。高热值是指3T0燃气完全燃烧后其烟气被冷至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量；低热值是指3T0燃气完全燃烧后其烟气被冷至原始温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量。
实际使用的燃气是含有多种组分的混合气体，混合气体的热值可以直接用热量计测定，也可以有各单一气体的热值根据混合法则按下时进行计算： n n 2211r ......r r H H H H +++= （2-1） 式中：H —燃气（混合气体）的高热值或低热值（() 3m N kJ ?）； n H —燃气中各燃组分的高热值或低热值（() 3m N kJ ?） ，由《燃气燃烧与应用》附录2查得； r n —燃气中各可燃组分的容积成分。 查附录得该燃气组分热值见表2-1： 表2-1 各个组分的热值 燃气组分 甲烷 空气 高热值（()3m N kJ ?） 95998 126915 低热值（( ) 3m N kJ ?） 88390 117212 则该设计的热值分别为: 高热值为：h H =0.325×95998+0.675×126915= 116866.975() 3m N kJ ? 低热值为：1H =0.325×88390+0.675×117212=107844.85() 3m N kJ ? 2.2华白数 当以一种燃气置换另一种燃气时，首先应保证燃具热负荷（kW ）在互换前后不发生大的改变。以民用燃具为例，如果热负荷减少太多，就达不到烧煮食物的工艺要求，烧煮时间也要加长；如果热负荷增加太多，就会使燃烧工况恶化。 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，而称为华白数： S H W = （2-2） 式中:W —华白数，或称热负荷指数； H —燃气热值；
燃气应用技术 第1章燃气燃烧（24） 1、燃烧、热值、着火概念 燃烧：气体中可燃组分在一定条件下与氧发生剧烈的、产生大量热、光的物理化学反应过程。热值：是指标准单位体积的燃气在完全燃烧时所放出的全部热量，单位为 kJ/Nm3。 着火温度：定义：可燃气体在空气中能引起自燃的最低温度。 2、燃烧必备的条件 一定的氧气——提供燃烧所需充足氧气，并与燃料充分混合接触 一定的温度——有点火源、具有维持燃烧的条件、保证一个高温环境外 将燃烧产物——烟气和灰及时排走。 一定的时间——混合、燃烧时间 3、燃烧计算内容 4、燃烧所需空气量的两种计算方法 5、燃烧产生烟气量的两种计算方法 ①按燃气组分计算②按发热量近似计算 6、燃烧温度、理论燃烧温度、实际燃烧温度概念 燃烧温度是燃气燃烧时放出的热量加热烟气，使之能达到的温度，也称烟气温度。 7、了解焓温图 8、燃烧反应机理
9、火焰传播速度的定义、影响因素 法向火焰传播速度Sn（燃烧速度）单位时间、单位火焰面积上所燃烧的可燃混合物体积 ①可燃混合物的性质： 导热系数——越大-Sn也越大 分子结构——越是不饱和的碳氢化合物-Sn越大 ②燃气浓度： Sn随燃气浓度的变化均呈“”形。 ③初始温度：升高——Sn显著增大。 ④压力：压力增大——CmHn与空气混合物的Sn减小 ⑤添加剂：可以增大或减小火焰传播速度。 ⑥孔口直径d：d越小，Sn越小；当d＜dc，熄火。 10、火焰传播极限的定义、影响因素 定义：能使火焰持续不断传播所必需的最高、最低燃气浓度，称为火焰传播浓度上、下限。上下限之间的范围就是火焰传播浓度极限。 燃气所在环境组分：在纯氧中：极限范围扩大，加入惰气：极限范围缩小，含尘、水蒸气：极限范围改变。 混合物的温度、压力：提高，则极限范围扩大 燃烧空间大小、形状、壁面材料：极限范围改变 11、强化燃烧的方法 ，从而提高燃烧温度、方法：烟气余热预热空气、部预热燃气和空气、可以提高S n 分高温烟气重新引回燃气、空气入口处 加强气流紊动 燃烧反应速度>>分子间的扩散混合速度——提高混合速度——极大提高燃烧速度。 方法：旋转气流——使气流切向进入主通道；在管道中设置导流叶片。 12、燃气燃烧方法分类及其定义； 1、扩散式燃烧（有焰燃烧）：燃烧所需的氧气完全依靠扩散作用从周围大气获得，燃气与空气在接触面处边混合、边燃烧的燃烧方式。α′=0 2、部分预混式燃烧：在燃烧前预先混入部分空气，其余所需空气以扩散方式从周围获得。α′=0 .2—0.8 3、完全预混式燃烧（无焰燃烧）：按比例先将燃气和空气均匀混合，再经燃烧器火孔喷出 进行燃烧。α′=1.05~1.10 13、扩散式燃烧中的多相燃烧产生原因。 原因：高温、缺氧——固体碳粒 14、部分预混式燃烧：内焰存在条件、影响层流燃烧稳定的因素及方法、影响紊流燃烧稳定的因素及方法。 内焰存在条件：α′=0 .2—0.8燃气浓度在着火浓度上、下限之间；浓度>着火上限：无内焰—扩散式燃烧；浓度<着火上限：不能燃烧
题目《燃气燃烧与应用》课程设计 说明书 学生姓名陈明友学号1008020130 教学院系土木工程与建筑学院 专业年级建筑环境与设备工程2010级 指导教师张鹏 2013年11月
目录 第一章设计原始资料 (1) 1.1气源 (1) 1.2设计热负荷 (1) 第二章燃气燃烧计算 (1) 2.1燃气的热值 (1) 2.2华白数 (2) 2.3理论空气量 (3) 2.4过剩空气系数 (4) 2.5实际空气量 (4) 2.6烟气量 (5) 第三章大气式燃烧器 (6) 3.1大气式燃烧器的工作原理 (6) 3.2设计计算 (7) 3.3火焰高度 (10) 心得体会 (11) 参考资料： (11)
第一章 设计原始资料 1.1气源 表1 燃气成分 燃气种类 氢气 甲烷 氮气 丙烷 丁烷 20Y 75 25 1.2设计热负荷 本设计热负荷为：4.55 kW 、空气含湿量：10g/Nm 3干空气 第二章 燃气燃烧计算 2.1燃气的热值 气体中的可燃成分在一定条件下与氧气发生氧化作用，并产生大量的热和光的物理化学反应过程成为燃烧。 20Y 燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的热值，单位为千焦每标准立方米。由于本设计燃料为液化石油气，热值单位也可以用千焦每公斤来表示。 热值可以分为高热值和低热值。高热值是指20Y 燃气完全燃烧后其烟气被冷至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量；低热值是指20Y 燃气完全燃烧后其烟气被冷至原始温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量。 实际使用的燃气是含有多种组分的混合气体，混合气体的热值可以直接用热量计测定，也可以有各单一气体的热值根据混合法则按下时进行计算： n n 2211r ......r r H H H H +++= 式中：H —燃气（混合气体）的高热值或低热值（KJ/Nm 3）； H n —燃气中各燃组分的高热值或低热值（KJ/Nm 3），由《燃气燃烧与
第一章 燃气的燃烧计算 根据烟气中 O 2 含量计算过剩空气系数 燃烧：气体燃料中的可燃成分（ H 2、 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 a 20.9 20.9 2 ' O 大量的热和光的物理化学反应过程称为燃烧。 O 2′--- 烟气样中的氧的容积成分 燃烧必须具备的条件：比例混合、具备一定的能量、 （2）根据烟气中 C O 2 含量计算过剩空气系数 具备反应时间 3 热值:1Nm 燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的热 3 值，单位是 kJ/Nm 。对于液化石油气也可用 kJ/kg 。 a CO 2 m ' CO 2 CO 2m ——当 ＝1 时，干燃烧产物中 C O 2 含量， %； 高热值是指 1m 3 燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原 3 燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原 C O 2′——实际干燃烧产物中 CO2含量， %。 1.4 个燃烧温度定义及计算公式 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。 热量计温度：一定比例的燃气和空气进入炉内燃烧， 3 低热值是指 1m 燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始 它们带入的热量包括两部分：其一是由燃气、空气带 入的物理热量 ( 燃气和空气的热焓 ) ；其二是燃气的化 温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热 量。 学热量 ( 热值) 。如果燃烧过程在绝热条件下进行，这 3 一般焦炉煤气的低热值大约为 16000—17000KJ/m 3 天然气的低热值是 36000—46000 KJ/m 3 液化石油气的低热值是 88000—120000KJ/m 两部分热量全部用于加热烟气本身，则烟气所能达到 的温度称为热量计温度。 燃烧热量温度：如果不计参加燃烧反应的燃气和空气 按 1KCAL=4.1868KJ 计算： 的物理热，即 t a ＝t g ＝o ，并假设 a ＝1．则所得的烟气 3 焦炉煤气的低热值约为 3800—4060KCal/m 3 天然气的低热值是 8600—11000KCal/m 3 液化石油气的低热值是 21000—286000KCal/m 温度称为燃烧热量温度。 理论燃烧温度：将由 C O 2H O 2 在高温下分解的热损失和发 生不完全燃烧损失的热量考虑在内，则所求得的烟气 温度称为理论燃烧温度 t th 热值的计算 热值可以直接用热量计测定，也可以由各单一气体的 实际燃烧温度： 热值根据混合法则按下式进行计算： 理论空气需要量 2. 影响燃烧温度的因素 每立方米 或公斤 燃气按燃烧反应计量方程式完全 ( ) 热值：一般 说来，理论燃烧温度随燃气低热值 的增 H l 3 3 3 /m /kg 。它是燃气 燃烧所需的空气量，单位为 或 m m 大而增大 . 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 v 0 之比称为过剩空气系数。 过剩空气系数：燃烧区的过剩空气系数太小时，由于 燃烧不完全，不完全燃烧热损失增大，使理论燃 烧温度降低。若过剩空气系数太大，则增加了燃烧产 物的数量，使燃烧温度也降低 燃气和空气的初始温度：预热空气或燃气可加大空气
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：通用于工业燃烧加热工序 三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状： 素烧窑流量改造前天然气平均流量为2516 m3/h。 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。当前，燃烧装置普遍采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。而预混式技术是将燃料与空气在进入燃烧室喷嘴前进行完全混合，经过预混腔将气体分子充分搅散混合，使得混合更完整，从而使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。 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的压力波动，在气路配置压力传感器，综合流量、压力讯号后自动
匹配调整变频风机送风量，保证进气比例精确。燃气及空气进入预混腔体进行预混，有效提升混合效果，同时将燃气及空气的压力、流速经预混腔达成一致，避免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。 原理图和工艺流程见图1、图2。 图2 预混式燃烧工艺流程图 五、主要技术指标： 1）排烟温度为167～172℃，比国外同类产品低27％； 2）排烟处过剩氧容积百分比可达2％～2.7％，是国外技术的
26％（国外为9.2％～9.4％）； 3）热效率为88.1％（国外为83.5％），可节气6％。 六、技术应用情况： 2005 年通过江苏省节能技术中心检测和苏州市科学技术成果鉴定，达到国内先进水平，节能效果明显。2006 年纳入江苏省火炬计划项目。目前该技术已应用于多条陶瓷窑炉、熔铝炉、固碱炉等燃烧加热设备。 七、典型用户及投资效益： 典型用户：广东佛山新明珠集团、元泰有色金属(苏州)有限公司广东佛山新明珠集团。建设规模：7 万吨/年大锅法固体烧碱。主要改造内容：将后混式烧嘴改造更换为预混式燃烧器。节能技改投资额500 万元，建设期2 年。年节能2100tce，取得节能经济效益252 万元，投资回收期2 年。 八、推广前景和节能潜力： 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，燃烧速度快、效率高、燃烧完全、废弃物少。全预混式燃气燃烧技术应用在有色金属熔化工艺，可节能17.6％，效率提升27.2％；应用在陶瓷烧制工艺，可节能26.82％；应用在化工固碱提 炼工艺，可节能11.38％，效率提升14.26％，产量增加17.44％。相比于工程浩大的余热回收系统、隔热保温系统等，利用预混燃烧系统进行改造，项目投资较小，节能效益更显著。预计到2015 年可在化工烧碱行业推广至50％，形成节能能力约6 万tce/a。
☆ ☆ 密 封 线 内 不 要 答 题 ☆ ☆ 姓 名 学 号 班 级 河南城建学院2009—2010学年第二学期期末考试 《燃气燃烧与应用》试题（B 卷） 本套试卷共 3 页 一、填空题（每空1分，共19分）： 1．燃气成分一定时，层流扩散火焰的长度主要取决于 。 2.燃气热水器分 和 。 3.层流火焰传播理论包括 、扩散理论和 。 4.按空气供给的方法分类，可将燃烧器分为 、 、 。 5.影响火焰传播速度的因素有温度、 、压力、 、湿度和惰性气体的影响。 6.自由射流的实质是 。 7．确定气流紊动性的三个基本量是 、 、 。 8．常用的减噪装置有 、 和 。 9．燃烧设备运行的强度通常可分为 和 。 二、名词解释（每题3分，共15分）： 1.回火： 2.热量计温度： 3.华白数： 4.支链着火： 5、脱火速度极限 三、简答题(每小题5分，共20分) 1.简述大气式燃烧器中喷嘴的作用及结构形式。
☆☆密封线内不要答题☆☆ 2.简述进行完全预混式燃烧的条件。 3.简述在实际工程上,减少氮氧化合物生成量的措施。 4.简述强化燃烧过程的途径。 四、问答题（每小题7分，共28分） 1.什么是旋流，产生旋流的方法有哪些？ 2.试论述压差式热水器的工作原理。
☆☆密封线内不要答题☆☆3.试论述大气式燃烧器的特点及应用范围。 4. 试论述紊流火焰特点及紊流火焰比层流火焰传播快的原因。 五、计算题（18分） 1．已知某焦炉煤气容积成分如下： %, 7.3 %, 5. 22 %, 8.6 %, 57 4 2 4 2 H C CH CO H% 7.7 %, 3.2 2 2 N CO。 (1)求燃烧3 5Nm该焦炉煤气所需要的理论空气量； (2)当过剩空气系数1.1 = α时,求燃烧3 5Nm该焦炉煤气所需的实际空气量.
第一章燃气的燃烧计算 1燃烧：燃气中的可燃成分在一定条件下与氧发生激烈的氧化作用并伴以发热发光的物理化学反应过程，称为燃烧。燃烧的必要条件：燃气中的可燃成分和空气中的氧气须按一定比例呈分子状态混合：参与反应的分子在碰撞时必须具有破坏旧分子和生成新分子所需的能量：具有完成反应所必须的时间。（比例混合、具备一定的能量、具备反应时间） 3高热值：是指燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，而其中的水蒸汽以凝结水状态排出时所放出的热量。低热值：是指燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，但烟气中的水蒸汽仍为蒸汽状态时所放出的热量。（高热值-低热值=汽化潜热） 4理论空气需要量的定义：每立方（千克）燃气按燃烧反应计量式完全燃烧所 需的空气量，即所需最小空气量。理论烟气量定义：1m3燃气供以理论空气量完全燃烧后产生的烟气量。 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。 α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. 热量计温度：一定比例的燃气和空气进入炉内燃烧，它们带入的热量包括两部分：其一是由燃气、空气带入的物理热量(燃气和空气的热焓)；其二是燃气的化学热量(热值)。如果燃烧过程在绝热条件下进行，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称为热量计温度。 燃烧热量温度：如果不计参加燃烧反应的燃气和空气的物理热，即t a＝t g＝o，并假设a＝1．则所得的烟气温度称为燃烧热量温度。（只与燃气组分有关） 理论燃烧温度：将由CO2HO2在高温下分解的热损失和发生不完全燃烧损失的热量考虑在内，则所求得的烟气温度称为理论燃烧温度t th 实际燃烧温度：（选择） （高温系数） 5燃气燃烧温度：一定比例的燃气和空气进入炉内燃烧，如果燃烧过程是在绝热条件下进行，则此时烟气所达到的温度称作燃烧温度。 7理论燃烧温度的影响因素:燃气的热值、过剩空气系数、燃气和空气的温度、燃烧产物的数量、燃烧产物的热容量。 影响因素分析:(1)燃气的热值越高，则理论燃烧温度也越高；(2)燃烧区过剩空气系数大小的影响；(3)预热燃气或空气，提高其物理热量，会使理论燃烧温度升高。 第二章燃气燃烧反应动力学 燃烧反应速度的影响：浓度、温度、压力（选、判） 浓度 aA+bB→gG+hH k---反应速度常数； C A、C B ---反应物的摩尔浓度； a,b---A,B的反应级数。 反应速度随浓度的增大而增大。 压力 反应速度W与压力P的n次方成正比。（n为反应的总级数） 温度（p21） W=W0e-Ea/RT 化学反应速度随温度的升高而猛烈增加，二者成指数倍增加。 链反应的过程：1.链的引发，即活化中心生成；2.链的传递，即进行基元反应；3.链的中断，即活化中心消亡。可燃气体的燃烧反应都是链反应）
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. n m H C 反应式：H O H n mCO O n m H C n m ?++=++2222 )4 (， O H n N n m mCO N n m O n m H C n m 222222 )4(76.3)4(76.3)4(++?+=++++理论空气量： ?? ????-++++= ∑222205.1)4(5.05.0211O S H H C n m CO H V n m 水蒸气体积：()? ? ????++++=∑a g n m O H d V d H C n S H H V 022120201.02 理论燃烧温度： t th =2 022*******)20.1()20.1(O O N N O H O H RO RO a a O H a g g O H g l c V c V c V c V t d c c V t d c c Qc H +++++++-α 5.热值：1Nm 3燃气完全燃烧所放出的热量。单位为千焦每立方米。 高热值: 1Nm 3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：1Nm 3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，即要供应一部分过剩空气，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。 9.p13，p15 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，电热线圈，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τph 和进行化学反应所需要的时间τch 。即 τ=τph+τch ，对气体燃料来说，τph 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τ ph 《τch ，则实际上τ ≈τ ch ，这时称燃烧过程在动力区进行。 反之，在扩散区进行。