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[科普中国]-预混燃烧

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燃料和氧气(或空气)预先混合成均匀的混合气,此可燃混合气称为预混合气,预混合气在燃烧器内进行着火、燃烧的过程称为预混燃烧(premixed combustion)。预混燃烧一般发生在封闭体系中或混合气体向周围扩散的速度远小于燃烧速度的敞开体系中,燃烧放热造成产物体积迅速膨胀,压力升高,压强可达709.1-810.4KPa。

预混燃烧在燃烧前,燃料与氧气已经在燃烧器内充分混合。它是相对于扩散燃烧的另一种典型燃烧方式。根据预混氧化剂的含量是否能够使燃料完全燃烧,分为部分预混和完全预混燃烧两类。

燃烧过程预混可燃气体的燃烧是典型的预混燃烧。预混可燃气体由着火开始进一步发展,使化学反应加剧,并出现火焰,该火焰首先发生在局部,然后向其余未燃气体中传播,直到燃烧结束,其传播速度称为火焰传播速度,也称为预混可燃气体的燃烧速度。因此,预混可燃气体的燃烧火焰处于运动传播之中,只有满足一定条件时,火焰才处于稳定平衡状态(动态平衡)。当流动达到湍流时,燃烧火焰表现的特点与层流火焰不同,其火焰锋不再平滑有序,属于湍流预混火焰。1

燃烧过程气体排放预混燃烧过程中要处理的一次污染物包括氮氧化物、一氧化碳、未燃尽和部分燃烧的碳氢化合物以及碳烟。硫氧化物的排放量与燃料中的含硫量有着定量关系。由于目前几乎所有的预混燃烧应用的燃料都是含硫较低的,所以SO2和SO3的排放在这样的系统中经常不予考虑。天然气只含有痕量的H2S和其他化合物的硫。而汽油中也只含质量分数不到80×10-6的硫。而对于燃煤或低质油的非预混燃烧系统,SO2和SO3是主要的污染物。2

燃烧方式及特点燃烧方式有:

(1)余气系数>1,均相预混贫燃料燃烧。

(2)余气系数