060154燃气燃烧技术与设备-18

《燃气燃烧技术与设备》综合复习资料
一、填空题
1、热值可分为 和 ，二者的差值为 。

2、活化能指 。

3、 称为着火，着火可分为 和 。

4、采用强旋转射流可在流场中产生一个 区，这种射流在 方面起着重要作用。

5、本生火焰由 和 两层火焰组成。

6、燃烧方式按照过剩空气系数的不同，可分为 、 和 。

7、对于完全预混式燃烧器，喷头是防止 的重要部件，而火道是防止 的重要部件。

8、引射器由 、 、 、 构成。

9、火焰传播浓度上限指 。

10、测定层流火焰传播速度的方法可归纳为 和 两类。

二、综合题
1、已知炼焦煤气的容积成分如下：%26H 2，CO 6%，CH 4 52％，C 2H 6 2％，CO 2 3％，N 2 10％，O 2 1％。

煤气的含湿量3g/Nm 5.12=g d 。

该煤气的低热值3kJ/Nm 23360=l H 。

试求：（1）湿燃气的高热值；（2）理论空气需要量；（3）完全燃烧时的理论烟气量（1=α）。

2、简答影响层流火焰传播速度的因素有哪些？
3、简述设计鼓风扩散式燃烧器所需遵循的混合原则。

4、对于部分预混式燃烧，随着一次空气系数的增大，燃气-空气混合物的脱火极限如何变化？为什么？
5、试用周边速度梯度理论解释回火极限速度与燃烧器出口直径成正比。

6、简述支链着火的原理。

7、简述大气式燃烧器中低压引射器的工作原理。

8、用图说明“置换气能否置换基准气，不仅与这两种气体的燃烧特性有关，而且还与基准气运行点的调整位置有关”。

9、已知某种燃气的容积成分为：H 2=3%，CO=1.2%，CH 4=94%，CO 2=0.4%，N 2=1%，O 2=0.4%，求：1）燃烧所需理论空气量；2）完全燃烧后产生三原子气体体积。

10、请推导用本生火焰法测定法向火焰传播速度的公式。

11、如图所示，曲线1为容器内燃气的放热曲线，直线2、3、4分别为不同情况下的散热曲线，分析容器内的可燃混合物在不同散热曲线下能否发生热力着火？
12、简述燃气强制点火的原理。

13、你有那些方法能使火焰稳定的范围扩大，并说明理由。

14、简述影响扩散火焰长度的因素。

《燃气燃烧技术与设备》综合复习资料参考答案
一、填空题
1、热值可分为 高热值 和 低热值 ，二者的差值为 水的汽化潜热 。

2、活化能指 超过分子平均能量可使分子活化而发生反应的能量 。

3、 由稳定的氧化反应转变为不稳定氧化反应而引起燃烧的一瞬间 称为着火，着火可分为 热力着火 和 支链着火 。

4、采用强旋转射流可在流场中产生一个回流区区 ，这种射流在 火焰稳定 方面起着重要作用。

5、本生火焰由 内锥面 和 外锥面 两层火焰组成。

6、燃烧方式按照过剩空气系数的不同，可分为 扩散式燃烧 、 部分预混式燃烧 和 完全预混式燃烧 。

7、对于完全预混式燃烧器，喷头是防止 回火 的重要部件，而火道是防止脱火的重要部件。

8、引射器由 喷嘴 、 收缩管 、 混合管 、 扩压管 构成。

9、火焰传播浓度上限指 能使火焰继续不断传播所必须的最高燃气浓度 。

10、测定层流火焰传播速度的方法可归纳为 静力法 和 动力法 两类。

11、常见的点火热源有 灼热固体颗粒 、 电热线圈 和 电火花（小火焰） 等。

二、综合题
1、解题思路：
（1）先求出3
1Nm 干燃气的高热值，然后求出湿燃气的高热值。

（2）求出31Nm 干燃气燃烧需要的氧气量，进而求出理论空气需要量。

（3）分别求出烟气中2RO 、2N 和水蒸气的体积，然后加起来即可。

2、解题思路：
火焰传播速度的影响因素包括：
混合气体比例的影响
燃气性质的影响
温度的影响
压力的影响
3、解题思路：
1）应采用不同孔径的喷嘴。

2）孔与孔之间的距离应保证各股燃气射流互不重叠。

3）在保证各股射流互不重叠的前提下，确定燃气喷嘴直径。

4）射流喷出速度应保证射流在空气流中的穿透深度达到预定数值，以便在燃烧器截面上形成几个环形的燃气-空气混合层。

4、解题思路：
答：随着一次空气系数的增大，燃气-空气混合物的脱火极限逐渐减小。

因为燃气浓度高时，点火环处有较多的燃气向外扩散，与大气中扩散而来的二次空气混合燃烧，能形成一个较有力的点火环。

反之，若混合物中空气较多，从火孔出来的燃气较少，是点火环的能力削弱，所以脱火极限下降。

5、解题思路：
周边速度梯度理论认为：回火和脱火极限速度梯度是可燃混合物本身的特性。

层流的周边速度梯度为：
R r R r r S D v R
L r v →→⎪⎭⎫ ⎝⎛===⎪⎭⎫ ⎝⎛d d 8π4d d n 3 所以有回火极限速度与燃烧器出口直径成正比。

6、解题思路：
对于支链反应，若活化中心的生成速度超过销毁速度，一旦超过感应期，化学反应的速度大大加快，当反应由稳定的氧化反应转变为不稳定氧化反应而引起燃烧。

7、解题思路：
答、燃气在一定的压力下，以一定流速从喷嘴流出，进入吸气收缩管，燃气靠本身的能量吸入一次空气。

在引射器内燃气和一次空气混合，然后经头部火孔流出，进行燃烧，形成本生火焰。

8、解题思路：
请参考课本。

9、解题思路：
1） []()4.09422.15.035.0211O 2CH 5CO .05H .021
1V 2420-⨯+⨯+⨯=-++=
=9.03NM 3干空气/NM 3干燃气
2） ()24RO CO CH CO 01.0V 2++=
=0.01（1.2+94+0.4）=0.956 NM 3/NM 3干燃气
10、解题思路：
f n 0f n 0m 00F S F v v F ρρρ==
)(f 0m n F F v S = 0a
g m F L L v +=
22f πh r r F +=
22a
g n πh r r L L S ++=
11、解题思路：
对于曲线2，若混合物的状态低于A 点，将发生稳定的化学反应；当混合物温度超过A 点，将发生热力着火。

对于曲线3，若混合物状态低于B 点，随着时间的延长，混合物温度会上升到B 点，一旦由于某种原因，温度超过B 点，混合物发生热力着火。

对于曲线4，不论混合物处于何种状态，一定会发生热力着火。

12、解题思路：
强制点火：将小热源放入可燃混合物中，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，然后向系统冷的部分传播，使可燃混合物逐步着火燃烧。

13、解题思路：
请参考课本。

14、解题思路：
答：影响层流扩散火焰长度的因素：扩散系数和燃气流量。

影响紊流扩散火焰长度的因素：喷嘴直径和燃气理论空气需要量。