燃气燃烧应用重点
天然气燃烧技术在火灾防控中的应用
天然气燃烧技术在火灾防控中的应用天然气作为一种清洁能源，被广泛应用于人们的日常生活和工业生产中。
然而，由于天然气具有易燃易爆的特性，一旦发生泄漏或不当使用，可能会引起火灾事故。
为了提高火灾防控的能力，人们运用天然气燃烧技术来实现有效的预防和控制。
本文将探讨天然气燃烧技术在火灾防控中的应用，以及相关的挑战和前景。
一、天然气燃烧技术概述天然气燃烧技术是指将天然气作为燃料，在适当的条件下与氧气进行反应，产生火焰并释放能量的过程。
在火灾防控中，天然气燃烧技术被广泛应用于以下几个方面：1.1 天然气燃烧探测器天然气燃烧探测器是一种能够检测到天然气泄漏并及时报警的设备。
它通常采用可燃气体传感器和报警装置组合而成，一旦探测到可燃气体浓度超过安全范围，就会触发报警系统，及时采取措施避免火灾事故的发生。
1.2 天然气供氧控制系统天然气供氧控制系统是通过控制天然气与氧气的混合比例来实现燃烧的控制。
利用先进的控制技术，可以根据需要调整供气量和氧气浓度，确保燃烧过程的稳定和安全。
同时，这也可以防止过量的氧气导致火势蔓延。
1.3 天然气燃烧器天然气燃烧器是将天然气与空气充分混合后点火燃烧的设备。
它通常用于工业生产过程中的燃烧控制，通过调整燃烧器结构和参数，可以实现高效、稳定的燃烧，从而减少火灾风险。
二、天然气燃烧技术的应用2.1 家庭安全防护在家庭使用天然气的场景中，采取合适的燃气探测器可以及时发现泄露，并通过报警装置提醒家人采取措施。
同时，采用天然气供氧控制系统，可以有效控制燃气释放量，避免火灾事故的发生。
此外，在天然气热水器和炉灶等设备中安装防火装置也是有效的措施。
2.2 工业生产安全工业生产中常用天然气作为能源进行加热、烘干和燃烧等过程。
通过使用高效的天然气燃烧器和监测系统，可以确保燃烧过程的可控和安全。
另外，利用热像仪等设备对天然气管道进行定期检测，及时发现泄漏隐患，也是重要的安全措施。
2.3 环境保护天然气燃烧技术的应用不仅可以提高火灾防控能力，还能减少环境污染。
天然气燃烧技术的发展与应用
天然气燃烧技术的发展与应用天然气作为一种清洁、高效、环保的能源，其燃烧技术的发展与应用一直备受关注。
本文将从天然气燃烧技术的发展历程、应用领域拓展、技术创新以及未来发展趋势等方面进行探讨。
一、天然气燃烧技术的发展历程天然气燃烧技术的发展可追溯至19世纪初，当时以天然气为燃料的煤气灯广泛应用于照明领域。
20世纪初，随着工业革命的推进，天然气燃烧技术得到了进一步的发展。
特别是在轮机、炉窑、锅炉等领域，天然气燃烧技术成为主要的能源燃烧方式，取代了传统的煤炭燃烧。
二、天然气燃烧技术的应用领域拓展随着科技的不断进步，天然气燃烧技术的应用领域不断拓展。
目前，天然气燃烧技术广泛应用于以下几个方面：1. 工业领域：天然气作为一种高效清洁的燃料，被广泛应用于钢铁、化工、轻工等行业。
天然气燃烧技术不仅可以提高生产效率，还能降低环境污染。
2. 公共领域：天然气燃烧技术在城市燃气供暖、热水供应等领域得到了广泛应用。
相比传统的燃煤供暖方式，天然气燃烧更加清洁环保，能够有效减少煤烟污染。
3. 交通运输领域：天然气作为一种替代汽油和柴油的清洁能源，其燃烧技术在汽车、公交车、货车等交通工具中得到了应用。
天然气燃烧能够有效降低尾气排放，减少大气污染。
三、天然气燃烧技术的技术创新为了提高天然气的燃烧效率和环保性能，科研机构和企业在天然气燃烧技术方面进行了大量的研究和创新，取得了一系列重要成果。
1. 高效燃烧技术：通过优化燃烧室结构、改善燃烧工艺等手段，提高了天然气的利用效率。
例如，预混燃烧技术、富燃烧技术等都能够显著提高燃烧效率，减少能源浪费。
2. 低氮燃烧技术：氮氧化物是空气污染的主要源之一。
为了减少氮氧化物的排放，研发出了一系列低氮燃烧技术，如燃烧控制技术、余热利用技术等。
这些技术均能够有效降低氮氧化物的生成量，减少大气污染。
3. 智能燃烧控制技术：借助先进的传感器和自动控制系统，实现天然气燃烧过程的智能化控制。
智能燃烧控制技术能够精确控制燃气供应、调整燃烧参数，从而提高燃烧效率，减少能源消耗。
燃气的燃烧与应用 第01章 燃气的燃烧计算
22
第四节 完全燃烧产物的计算
（一）按燃气组分计算 1.理论烟气量（当α=1）
⎧VRO 2 = VCO 2 + VSO 2 = 0.01(CO 2 + CO + ∑ m C m H n + H 2S ) ⎪ n ⎪ 0 ⎡ ⎤ ( ) ⎨VH 2O = 0.01⎢H 2 + H 2S + ∑ C m H n + 120 d g + V0 d a ⎥ 2 ⎣ ⎦ ⎪ ⎪V 0 = 0.79V + 0.01N 0 2 ⎩ N2
第四节 完全燃烧产物的计算
【解】（一）高热值和低热值
H h = H h1 r1 + H h2 r2 + …… + H hn rn = 12753 × 0.56 + 12644 × 0.06 + 39842 × 0.22 + 70351 × 0.02 = 18074kJ / Nm 3 H l = H l1 r1 + H l 2 r2 + …… + H ln rn = 10794 × 0.56 + 12644 × 0.06 + 35906 × 0.22 + 64397 × 0.02 = 15989kJ / Nm 3
n⎞ n ⎛ Cm H n + ⎜ m + ⎟O 2 = mCO 2 + H 2O + ΔH 4⎠ 2 ⎝
H 2S + 1.5O 2 = SO 2 + H 2O + ΔH
6
第一节 燃气的热值
二、燃气热值的确定 热值：1Nm3燃气完全燃烧所放出的热 量称为该燃气的热值（kJ／Nm3或kJ/kg）。 可根据燃烧反应热效应计算。 高热值：1Nm3燃气完全燃烧后其烟气 被冷却至燃气的初始温度，烟气中的水蒸气 以凝结水排出时所放出的热量。 低热值：1Nm3燃气完全燃烧后其烟气 被冷却至燃气的初始温度，烟气中的水蒸气 仍为蒸汽状态时所放出的热量。
燃气运用知识点总结
燃气运用知识点总结
1. 燃气的性质
燃气主要指天然气和液化气，其主要成分是甲烷、乙烷、丙烷和丁烷等碳氢化合物。
燃气
具有高热值、易燃、无色无味、不易挥发等特点，但也存在爆炸性、毒性和挥发性的危险。
2. 燃气设备的安全使用方法
燃气设备包括燃气灶具、燃气热水器、燃气壁挂炉等，使用这些设备需要遵循一些安全使
用方法，如正确接通燃气阀门、定期检查设备的安全性能、注意燃气设备的通风情况、禁
止在有泄漏情况下使用明火等。
3. 燃气供应系统的运行原理
燃气供应系统包括燃气管道、阀门、表计、调压装置等，其运行原理是通过燃气管道输送
燃气到用户端，通过阀门控制燃气的流量和压力，通过表计记录燃气的用量，通过调压装
置降低燃气的压力。
4. 燃气的安全管理
燃气的安全管理包括燃气供应系统的安全管理和燃气设备的安全使用管理。
燃气供应系统
的安全管理主要包括管道的安全防护、阀门的定期检测、调压装置的维护等；燃气设备的
安全使用管理主要包括设备的日常维护、使用过程中的安全注意事项、应急处理等。
5. 燃气的节能环保
燃气作为清洁能源，具有节能环保的特点。
在燃气设备的选择和使用过程中，应当注重节
能和环保。
例如，选择高效节能的燃气设备、定期清洗维护设备以提高燃气利用率、减少
燃气的浪费；合理使用燃气设备，避免过度使用不必要的能源。
总的来说，燃气的运用需要用户具备一定的安全意识和专业知识，了解燃气的性质、燃气
设备的安全使用方法、燃气供应系统的运行原理等知识点，做好燃气的安全管理工作，同
时注重节能环保，才能更好地享受燃气所带来的便利和效益。
天然气燃烧技术在工业领域的应用
天然气燃烧技术在工业领域的应用天然气作为一种清洁、高效的能源，广泛应用于工业生产中。
其中，天然气燃烧技术是其重要的应用领域之一。
本文将从天然气燃烧的原理、优势和应用案例三个方面进行介绍，以期能更加全面地展示天然气燃烧技术在工业领域的应用。
一、天然气燃烧的原理天然气燃烧的基本原理是指在适宜的条件下，将天然气与空气充分混合后，在火花或火焰的引燃下发生化学反应，产生能量并释放出热。
天然气的主要成分是甲烷，燃烧后产生的主要产物是二氧化碳和水蒸气。
天然气燃烧相较于传统的燃料如煤炭和石油，无烟尘、硫和氮氧化物等污染物的排放，是一种清洁环保的能源。
二、天然气燃烧技术的优势1. 高效能源利用：天然气燃烧技术相对于传统燃料，具有高效能源利用的优势。
由于天然气的燃烧过程中不含硫，燃烧效率高；同时，天然气的燃烧产生的热量远远高于煤炭和石油，能够更充分地利用能源。
2. 减排环保：天然气燃烧不会产生二氧化硫、氮氧化物等大气污染物，对环境无害。
天然气的燃烧产生的二氧化碳排放量也相对较低，减缓了全球变暖问题。
3. 灵活安全：天然气具有燃点低、可调控性强的特点，更易于控制燃烧过程，保证安全生产。
此外，其燃烧不会产生灰渣和煤尘等固体废物，便于生产过程的清洁和维护。
三、天然气燃烧技术在工业领域的应用案例1. 锅炉燃烧目前，天然气燃气锅炉已广泛应用于工业生产过程中。
其高效燃烧、节能环保的特点，使其成为替代传统燃料的重要选择。
通过合理优化锅炉燃烧系统，提高燃烧效率，减少能源浪费，进一步降低生产成本。
2. 工业炉窑天然气作为工业炉窑的理想燃料，应用广泛。
以玻璃、陶瓷、建材、冶金等行业为例，使用天然气燃烧技术可以实现高温、稳定的燃烧过程，保证生产设备的正常运行。
同时，天然气燃烧产生的热量利用效率高，能够提高生产效率。
3. 发电站天然气发电技术，尤其是燃气轮机发电技术，具有高效能源利用、灵活运行等优势。
天然气的燃烧产生的高温高压燃气通过燃气轮机释放能量，并带动发电机发电。
燃气燃烧与应用
（1-20）
它表明某种燃 tth 是燃气燃烧过程控制的一个重要指标。 气在一定条件下燃烧，其烟气所能达到的指按燃烧反应计量方程式， 1m（ 或 kg）
燃气完全燃烧所需的空气量，是燃气完全燃烧所需的最 小空气量，单位为 m3/m3 或 m3/kg。 当燃气组分已知时，根据各组分的反应方程式，可计算 燃气燃烧所需的理论空气量。
1.3.2 实际空气需要量 理论空气需要量是燃气完全燃烧所需的最小空气量。 由于燃气与空气的混合很难达到完全均匀，如果在实际 燃烧装置中只供给理论空气量，则很难保证燃气与空气 的充分混合、接触，因而不能完全燃烧。因此实际供给 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与空气分子接触的机 会，也增加了其相互作用的机会，从而促使其燃烧完全。
燃烧反应的过程都很复杂，人们只对最简单的氢和氧的 反应机理较为清楚。
2H 2 O2 2H 2 O
按照分子热活化理论，要使三个稳定的分子同时碰撞并 发生反应的可能性是很小的。
实验表明，在氢和氧的混合气体中，存在一些不稳定的 分子，它们在碰撞过程中不断变成化学上很活跃的自由 原子和游离基—活化中心（H、O、OH 基） 。通过活化 中心进行反应，比原来的反应物直接反应容易很多。
造成能源的浪费和对环境的污 过小会导致不完全燃烧， 染； 炉膛温度与烟气温度降低， 过大则使烟气体积增大， 导致换热设备换热效率的降低与排烟热损失的增大，同 样造成能源的浪费。因此，先进的燃烧设备应在保证完 全燃烧的前提下，尽量使 值趋近于 1。
燃气燃烧与应用
燃气燃烧与应用1.世界各国都以城市燃气气化率作为衡量一个国家城市现代化以及经济发展水平的重要标志。
2.原料天然气的分类：气田天然气、油田伴生气、煤层气、矿井气。
3.燃气是各种气体燃料的总称,它是一种混合气体,可燃组分有碳氢化合物、氢气及一氧化碳,不可燃组分有氮、二氧化碳及氧。
我们要利用的就是燃气燃烧时放出的热量。
4.燃烧：气体燃料中的可燃成分(H2、CO、C m H n和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。
5.燃气中的可燃成分和（空气中的）氧气需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；具有完成反应所必需的时间。
6.高热值是指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。
地热值是指1Nm3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸气状态时所放出的热量。
7.H=H1r1+H2r2+……+H n r n，H——KJ/Nm3,8.干空气的容积成分可按氧21&，氮气79%计算。
9.理论空气需要量，是指每立方米（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，单位为标准立方米每标准立方米或标准立方米每公斤。
10.过剩空气系数α——即实际供给空气量V与理论空气需要量V0之比。
通常α>1。
实际中，α的取值取决于所采用的燃烧方法及燃烧设备的运行状况。
在工业设备中，α控制在1.05～1.20;在民用燃具中,α控制在1.3 ～1.8。
若α过小，使燃料的化学热不能充分发挥，过大使烟气体积增大，炉膛温度降低，增加了排烟热损失，其结果都将使加热设备的热效率下降。
11.反应速度的影响因素：浓度、压力、温度。
12.可燃气体的燃烧反应都是链反应。
13.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。
14.当一微小热源放入可燃混合物中时，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。
天然气燃烧在家庭生活中的应用
天然气燃烧在家庭生活中的应用天然气是一种清洁、高效、方便的能源，广泛应用于家庭生活中。
它不仅为我们提供温暖舒适的热水和供暖，还为我们的厨房提供了便捷的烹饪方式。
本文将介绍天然气燃烧在家庭生活中的重要应用，并探讨其优点和挑战。
一、供暖系统天然气在供暖系统中扮演着重要角色。
通过将天然气引入家庭供暖设施，我们可以轻松地获得温暖的室内环境。
天然气燃烧产生的热量通过管道系统传输到散热器或辐射板，分发给整个房屋。
相比其他传统的供暖方式，天然气具有更高的效率和更稳定的热量输出。
同时，使用天然气供暖还可以减少对空气质量的污染，确保室内环境的洁净和健康。
二、热水供应天然气热水器是许多家庭的首选热水解决方案。
它们通过燃烧天然气来加热水，并在需要时提供即时的热水供应。
相比传统的热水器，天然气热水器具有更高的加热速度和更持久的热水供应。
我们只需打开水龙头，就可以立即享受到温暖的热水，无需等待加热时间。
三、燃气灶具在厨房中，天然气燃气灶具为我们提供了高效、方便的烹饪体验。
与电磁炉相比，天然气炉灶具有更快的加热速度和更精确的温度控制。
我们可以根据菜肴需要随时调节火力大小，灵活掌控烹饪过程。
此外，天然气燃烧不会产生烟尘和异味，保持厨房的清洁和舒适。
四、壁炉和燃气火炉天然气壁炉和燃气火炉为家庭提供了舒适的氛围和温暖。
通过控制燃气流量，我们可以调节火焰的大小和温度，快速为房间加热和提供焦点装饰。
同时，安全性也是天然气壁炉和燃气火炉的一大优势，稳定的燃烧过程减少了火灾和其他安全风险的可能性。
五、优点与挑战尽管天然气燃烧在家庭生活中的应用广泛受到青睐，但也存在一些问题和挑战。
一方面，天然气燃烧会释放二氧化碳等温室气体，对环境造成负面影响。
因此，我们需要更加关注能源的可持续性和环保性，推动可再生能源的发展和使用。
另一方面，天然气管道的安全性和供应保障也是需要注意的问题。
我们需要定期检查管道系统，确保安全使用和及时维护。
总结天然气燃烧在家庭生活中发挥着重要作用，为我们提供了温暖舒适的供暖系统和即时的热水供应。
燃气的燃烧与应用 第02章 燃气的点火与着火
二、燃气的点火
• 热力着火与点火的本质没有差别，但在着
火方式上有较大的区别： ¾ 热力着火：整个可燃混合物的温度较高， 反应和着火是在容器的整个空间进行的。 ¾ 点火：可燃混合物的温度较低，混合物的 部分气体受到高温点火源的加热而反应， 而在混合物的大部分空间中没发生化学反 应，其着火是在局部地区首先发生，然后 向空间传播。
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二、燃气的点火
最小点火能与熄火距离 • 最小点火能Emin:电火花点燃可燃混合物需 要一个最小的火花能量，低于这个能量， 可燃混合物不能点燃。这一最小能量称为 最小点火能。 • 熄火距离：当其它条件给定时，点燃可燃 混合物所需要的能量与电极间距d有关，当 d小到无论多大的火花能量都不能使可燃混 合物点燃时，这个最小距离就叫做熄火距 离。
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一、燃气的着火
• 热力着火：由于系统中响因素： ¾ 燃气的物理化学性质； ¾ 系统的热力条件。
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一、燃气的着火
• 着火温度：可燃气体与空气混合后引起自 燃的最低温度。 • 着火温度与装置的尺寸、形状和材料，混 合物的初始温度，反应物的成分，时间， 压力等诸多因素有关。
第二章 燃气的点火与着火
本章要点
• 燃气着火的基本概念； • 燃气点火的基本概念； • 燃气点火的基本原理。
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一、燃气的着火
•着火过程：可燃混合物的氧化反应能够自 发加速、自发升温达到化学反应速度剧 增，并伴随出现火光的过程。 •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。 •着火可分为支链着火和热力着火。工程上 的着火一般为热力着火。
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二、燃气的点火
1、热球或热棒点火 • 石英或铂球投摄入可燃混合物中，当表面 温度大于临界温度时，即点燃。 • 球体的临界温度与：球体尺寸，球体的催 化特性，与介质的相对速度，可燃混合物 的热力和化学动力特性等有关。
燃气应用第二章
图2-7 着火点与散热条件的关系
二、热力着火
着火点是发热曲线与散 热曲线的相切点，符合 以下关系：
将发热和散热方程代入 以上联立方程式，合并 以上两式解二次方程就 可得到相当于切点i的着 火温度：
展开成级数，将其大于 二次方的各项略去(误差 不超过l／100)可得可燃 混合物着火的条件
熄火距离 当其他条件给定时，点燃可燃混合物所
需的能量与电极间距d有关。当d小到无论多大的
火花能量都不能使可燃混合物点燃时，这个最小
距离就叫熄火距离dq。
图2-13 点火能与电极间 距的关系曲线
(a)Emin与dq；(b)法兰直径的影响
图2-14 最小点火能与天然气 及城市燃气的关系
第三节
火焰传播
热量总是大于散热量，化学反应就从稳定的、缓慢的氧化
反应转变成为不稳定、激烈的燃烧。i点称为着火点，相应 于该点的温度Ti称为着火温度或自燃温度。
二、热力着火
用升高压力的办法也能达到着火的目的。如果散热条件不 变，升高压力将使反应物浓度增加，因而使化学反应速度
加快。在图2-6中发热曲线L将向左上方移动。到L'位置时， 出现一个切点，就是着火点i。当压力继续升高时，产热就 永远大于散热(见L″)。
第二章
燃气燃烧的基本原理
第一节
燃气的着火
燃气的着火
燃气的燃烧是一种化学反应。在分子互相碰撞时，只有活化分 子才能破坏原来分子的结构，建立新的分子。这种超过分子平 均能量可使分子活化而发生反应的能量称为活化能。
有些化学反应的机理十分复杂，它们往往是通过链反应方式来 进行的。可燃气体的燃烧反应都是链反应。
用电火花进行点火时，先是由电火花加热可燃混合物而使 之局部着火，形成初始的火焰中心，随后初始火焰中心向 未着火的混合物传播，使其燃烧。初始火焰中心能否形成， 将取决于电极间隙内的混合物中燃气的浓度、压力、初始 温度、流动状态、混合物的性质以及电火花提供的能量等。
燃气燃烧与应用PPT课件
丙烷的低热值：
H l2 2 0 2 4 .3 5 6 4 2 2 1 491468K J/N m 3
燃气热值的计算
• 例题2 乙烯的低热值为59482KJ/Nm3，8mol乙烯完
全燃烧放出的热量为4_7_5_8_5_6____KJ。
• 例题3 CO的低热值为12644KJ/Nm3，要获得151728KJ
__1_8___ mol，CO2 __1_5___ mol。 • 某混合燃气中含有C2H2、C3H6、C3H8、C4H10各
5mol，该气体完全燃烧需O2 _9_2_._5_ mol，生成 H26O5 ______ mol，C6O02 ______ mol。
燃气热值的计算
• 热值：1Nm3燃气完全燃烧所放出的热量。 • 单位：千焦每标准立方米，KJ/Nm3（或KJ/Kg） • 高热值(Hh)：1Nm3燃气完全燃烧后其烟气被冷却
燃气的热值
燃烧反应计量方程式：表示各种单一可燃气体 燃烧反应前后物质的变化情况以及反应前后物质 间的体积和重量的比例关系。
C H 4 + 2 O 2 = C O 2 + 2 H 2 O + Δ H
物质的量比：1 : 2 : 1 : 2
与化学方程式相同吗？
其他常见的单一可燃气体与氧完全燃烧的反 应计量式列于附录2。
CmHn的燃烧反应通式 C m H n (m n 4 )O 2 m C O 2 + n 2 H 2 O H
例题：请写出C7H16、C10H22的燃烧反应方程式。 C7H16：m=7,n=16
C 7 H 1 6 1 1 O 2 7 C O 2 8 H 2 O
C10H22：m=10,n=22
• 例题1
由乙烷和丙烷的热效应计算各自的近似热值。
天然气燃烧技术的创新与应用
天然气燃烧技术的创新与应用天然气作为一种清洁、高效的能源，在现代工业和生活中扮演着重要的角色。
为了提高天然气的利用效率和降低环境负荷，各国在天然气燃烧技术方面进行了创新与应用。
本文将探讨几种天然气燃烧技术的创新和应用，并分析其在能源领域的前景。
一、预混合燃烧技术预混合燃烧技术是将天然气与空气事先混合，形成燃气混合物后再进行燃烧。
这种技术可以提高燃烧效率，减少污染物排放。
预混合燃烧技术的创新主要体现在燃烧器的设计和优化上。
比如，采用可调节喷嘴来控制燃气和空气的混合比例，以适应不同负荷和燃烧条件。
此外，采用预混合式燃烧器还可以有效降低氮氧化物（NOx）的生成，从而减少大气污染。
二、微尘燃烧技术微尘燃烧技术是指将天然气与微尘燃料（如煤粉、石油焦等）混合后进行燃烧。
这种技术不仅可以提高燃烧效率，还可以减少污染物排放。
微尘燃烧技术的创新主要体现在燃料的制备和燃烧器的设计上。
比如，采用喷雾燃烧技术可以使燃料充分混合，提高燃烧效率和稳定性。
此外，选择适当的微尘燃料和控制燃烧温度也可以降低污染物的生成。
三、焚烧技术焚烧技术是指将天然气通过燃烧设备进行氧化反应，将有害物质转化为无害物质的方法。
焚烧技术广泛应用于垃圾处理和工业废气处理等领域。
为了提高焚烧技术的效率和降低能耗，研究人员开展了多方面的创新与应用。
比如，采用高温燃烧技术可以加速有害物质的分解和转化。
此外，利用余热回收等方法可以降低能耗和排放。
四、燃气轮机技术燃气轮机技术是一种将天然气燃烧后的高温燃气转化为机械能的技术。
燃气轮机广泛应用于发电、航空等领域。
为了提高燃气轮机的效率和可靠性，研究人员进行了多方面的创新与应用。
比如，采用复合循环技术可以提高燃气轮机的发电效率。
此外，利用先进材料和涡轮设计也可以提高燃气轮机的性能。
天然气燃烧技术的创新与应用对于提高能源利用效率和降低环境污染具有重要意义。
在未来，随着科技的进步和能源需求的增长，天然气燃烧技术将继续得到创新与应用。
燃气燃烧与应用知识点期末复习
1.燃烧的定义：气体燃料中的可燃成分在一定条件下与氧发生剧烈的氧化作用，产生大量热和光的物理化学反应2.热值：1Nm3燃气完全燃烧所放出的热量3.高热值：1Nm3燃气完全燃烧所生成的烟气冷却到初始温度，其烟气中的水蒸气以凝结态水排除时所放出的热量4.低热值：水蒸气仍为蒸汽状态时放出的热量5.高低热值的差值为水蒸气的汽化潜热6.热值与燃烧起始终了温度有关，本书以15℃作为燃烧参比条件7.理论空气需要量：1Nm^3燃气按燃烧反应计量方程式完全燃烧所需的空气量8.理论空气需要量也是燃气完全燃烧的最小空气量9.燃气的热值越高，燃烧所需理论空气量也越多10.由于燃气与空气存在混合不均匀性，所以实际空气需要量比理论的多。
11.过剩空气系数α：实际供给空气量与理论空气需要量的比α过大和过小的影响：α过小：使燃料的化学热不能充分发挥12.α过大：使烟气体积增大，炉膛温度降低，增加了排烟热损失，其结果都将使加热设备热效率下降13.α的值取决于燃气燃烧方法和燃气设备的运行工况14.理论烟气量：只供给理论空气量时，燃气完全燃烧后产生的烟气称为理论烟气量15.热量计温度：燃气、空气的物理热和燃气的化学热同时用来加热烟气本身，烟气所能达到的温度16.燃烧热量温度：不计燃气和空气的物理热，假设α=1，所得的烟气温度17.理论燃烧温度：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所求得的烟气温度18.热量计温度和理论燃烧温度均要用渐进法进行计算19.理论燃烧温度影响因素：（1）燃气热值：随低热值H l增大而增大（2）燃气产物的热容量：燃烧产物的比热大时理论燃烧温度也下降（3）燃烧产物的数量：数量越多，所需热量也越多，理论燃烧温度下降（4）燃气与空气的温度：预热可以增加其焓值，提高理论燃烧温度（5）过剩空气系数α：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，若太大，则增加了燃烧产物的数量使燃烧温度也降低20.实际燃烧温度和理论燃烧温度的差值随工艺过程和炉子结构的不同而不同，很难精确地算出来21.烟气和空气的焓：每标准立方米干燃气燃烧所生成的烟气及所需的理论空气量在等压下从0℃加热到t℃所需的热热量22.反应速度：化学反应进行的快慢可用单位时间内单位体积中反应物消耗或产物生成的摩尔数来衡量23.浓度对反应的影响：W=KC A a C B b压力对燃烧反应速度的影响：W1W2=(P1P2)n温度对反应速度的影响：温度每增加10℃，反应速度约增加2~4倍，不同分子只有互相碰撞后才能发生化学反应。
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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+hHk---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）链反应的分类：（a ）直链反应 （b ）支链反应支链反应：每一个链环中有两个和更多个活化中心可以引发新链环的反应。
特点; 反应开始阶段反应速度很小；反应速率自行加速。
直链反应：每一个链环只产生一个新活化中心。
特点; 直链反应不会如下加速反应，即不会形成爆炸。
10着火的概念: 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。
着火的两种类型: 支链着火:由于系统的活化中心浓度的变化引起的着火；热力着火:由于系统的热力条件变化引起的着火. 12支链反应与压力的关系：压力下限（B 点）、压力上限（C 点） 压力下限：与混合物组成和容器形状有关；与温度关系不大。
压力上限：与温度有关，温度高，压力高；与容器形状无关；对惰性杂质敏感；只有当压力处于下限和上限之间时，支链反应的活化中心的增加速度才会超过其销毁速度，反应才会自动加速，引起燃烧和爆炸。
氢氧混合物存在一个着火半岛 （简答题）L ——产热曲线；M ——散热曲线；交点1，温度较低；若系统温度升高，散热大于产热，回到1点；若系统温度降低，产热大于散热，温度重又升高到1点。
点1是稳定的平衡状态——缓慢氧化，熄火状态。
交点2，温度较高；若系统温度升高，产热会进一步大于产热，离开2点，温度进一步升高；若系统温度降低，散热会小于产热，温度进一步下降，离开2点。
点2是不稳定的平衡状态着火点是发热曲线与散热曲线的相切点(1) 着火温度的影响因素：燃料的种类、燃料的形态、燃烧时周围的环境，热力条件（散热条件——散热系数）、燃气性质、燃气组分可燃混合物的着火条件为：R---通用气体常 E---活化能可燃混合物只需从T 0加热，温度上升ΔT 就能着火。
点火概述：点火成功时，小部分热流流向颗粒；大部分热流流向未燃气体，着火、燃烧。
点火的两个重要因素：着火 火焰传播条件点火源：灼热固体颗粒、电热线圈、电火花、小火焰等实验证明：球体临界温度与下列变量有关：球体尺寸、球体催化特性、与介质的相对速度、可燃混合物的热力和化学动力特性等。
实验证明：热球（或热棒）直径越小或相对气流速度越高时，临界点火温度也越高。
图2-5 两种200i R T T T E=+小火焰引发点火的可能性取决于以下特性参数：可燃混合物组成、点火火焰与混合物之间的接触时间、火焰的尺寸和温度，以及混合强烈程度。
实验证明：扁平点火火焰的临界厚度是火焰稳定传播时焰面厚度14燃气的着火与点火的区别:1.着火时，可燃混合物的温度较高，反应和着火是在系统的整个空间进行的；点火时，可燃混合物的温度较低，反应和着火是在系统的局部区域(火源附近)进行的。
2.着火时，没有火焰传播的过程，点火有火焰传播的过程。
15电火花点火：两个电极在可燃混合物中，在施加电压后，打出火花释放一定能量，使可燃混合物点燃，此过程称为电火花点火。
电火花点火的机理：第一阶段：形成初始火焰中心；第二阶段：火焰传播。
16最小点火能：在可燃混合物中能够引发火焰传播的最小能量，称为最小点火能，以Emin 表示。
最小点火能就是建立初始火焰临界最小尺寸所需要的能量。
（与可燃混合物的组成有关）熄火距离 ：当其他条件给定时，点燃可燃混合物所需的能量与电极间距d 有关。
当d 小到无论多大的火花能量都不能使可燃混合物点燃时，这个最小距离就叫熄火距离d q 。
影响最小点火能E min 的因素：(1) 可燃混合物组成、种类；(2)与熄火距离dq 有关；(3) Emin 与压力有关 （压力增加，最小点火能和熄火距离都降低 ；）第三章燃气燃烧的气流混合过程（选择）5.层流扩散火焰长度39页当燃气成分一定时，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，即出口速度一定时，火焰长度也越大。
喷嘴直径一定时，出口速度越大，火焰长度也越大。
若流量一定时，则火焰长度与直径无关。
自由射流特点：沿射流轴线方向整个射流的动量保持不变；由于动量不变，沿射流轴线方向的压力也保持不变。
同向平行气流中射流的扩张角、轴心速度的衰减，流核心区的长度等都与射流速度与外围平行气流速度的速度梯度有关。
（判）相交气流的特征：形状---马蹄形；形成区域：---滞止压力区、现低压区、出现旋涡；优势—稳焰、强化混气。
为了计算相交气流混合的过程的各参数，必须确定混合过程与喷嘴结构系数（孔口形状、尺寸等）及流体动力参数的关系。
流体动力参数q21等于射流在孔口处的动压与主气流动压之比。
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 。
（s/d 越小，射流穿透深度也越小 P49）相交射流P51(选判)射流以一定角度相交，经过相互撞击和混合后，形成一股合成的 汇合流,最初其垂直截面上射流尺寸有压扁现象，待互撞射流混 合后，总射流又以一定扩张角继续流动。
在水平截面上则可发现 射流变得很宽。
射流交角越大，水平截面上射 流变得越宽。
相交射流截面变形后， 其边界比自由射流的边界宽 。
交角越大，射流变形越大，混合也越强烈， 射程越短 。
变形最大的区域是在相交区附近，离这区域一定距离后，射流不再变形，而只是沿途扩展。
相交射流分成三个区段• 起始段——从喷嘴面开始到外边界线相交为止 • 过渡段——从初始段终端开始到主变形率等于 常数为止。
• 基本段——过渡段终端以后。
两股不同的射流相交随着M 的增大，则汇合流变形越大，混合越强烈； 当M 一定时，交角越大，主变形率越大，过渡段越长。
2.旋转射流的特点：兼有旋转紊流运动、自由射流、和绕流的特点。
旋转射流作用：提高火焰稳定性和燃烧强度。
，旋转射流是强化燃烧和组织火焰的一个 有效措施，它能提高火焰稳定性和燃烧强度。
f f 222,c c y r r δδ=≈≈（一）弱旋转射流（s<0.6）•射流的轴向压力梯度还不足以产生回流区，旋流的作用仅仅表现在提高射流对周围气流的卷吸能力和加速射流流速的衰减。
（二）强旋转射流（s>0.6）•随着旋流数的不断提高，射流轴向反压梯度大到已不可能被沿轴向流动的流体质点的动能所克服，会出现一个回流区。
3. 旋转射流产生方法（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6）速度沿程衰减块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。
①对速度场的影响旋流数S增加---轴向速度衰减加快，射流扩展角增大；射流轴向反压梯度大；卷吸量增加，射流速度衰减和浓度衰减快；回流区的长度和宽度都增加；轴向速度衰减加快，射流扩展角增大。
第四章燃气燃烧的火焰传播，要保持火焰稳定，必须满足火焰传播速度等于气流速度的余弦即法向分速度的条件，★火焰层厚度：与导温系数成正比，与火焰传播速度成反比测定火焰传播的理论只能是提供火焰传播速度的定性的结果, 而火焰传播速度必须通过实验来确定。
•测量火焰传播速度的基本方法,包括管子法、肥皂泡法、本生灯法、定容球法、粒子示踪法和平面火焰法等。
•火焰传播速度的测定有两种方法：一种称为静力法；让火焰焰面在静止的可燃混合物中运动。
一种称为动力法:让火焰面处于静止状态，而可燃混合气流则以层流状态作相反方向运动。
火焰传播速度与管径的关系很大管径较小:散热明显，火焰传播速度较小；管径较大:散热影响较小，火焰传播速度上升管径越大，焰面越弯曲，测量值大于Sn★管子法（静力法）的优点：直观性强缺点：测定值受管径的影响很大。