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[科普中国]-燃烧温度

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燃烧温度是指燃料燃烧时放出的热量使燃烧产物(烟气)所能达到的温度,包括实际燃烧温度和理论燃烧温度两类。

基本介绍燃烧温度即为燃烧产物所具有的温度,有理论燃烧温度和实际燃烧温度之分,通常性况下我们所说的燃烧温度为理论燃烧温度。在下列条件下计算的燃烧温度称为理论燃烧温度:

(1)在0℃时燃烧物质与空气进入燃烧过程;

(2)燃烧瞬息即发展到完全化;

(3)空气数量等于理论必需量;

(4) 发出的所有热量都 传给燃烧产物,并且绝对消耗在增加燃烧产物的温度上。1

高温系数在某种条件下,实际测得的燃烧温度(包括火灾中的温度)都低于理论燃烧温度。因为燃烧时空气过量以及燃烧热部分地消耗于周围环境的加热上。实际燃烧温度和理论燃烧温度之比称为高温系数。1

理论燃烧温度在绝热条件下通过完全燃烧所能达到的温度。燃烧过程是燃料中的可燃物质 (主要是碳和氢)同氧所进行的化学反应。在大多数情况下用空气做氧化剂,燃料与氧化剂的混合物叫做反应物,燃烧后的产物叫做燃烧产物。用理论上允许的最低空气量使可燃物质完全变成像CO2、H2O等稳定的氧化物,叫做完全燃烧。

设在定压下进行完全燃烧,反应的初始温度为T1,燃烧反应的定压反应热为QP,T。在绝热的条件下可以认为热量QP,T把燃烧产物从初始温度T1加热到理论燃烧温度T2,按热力学第一定律QP,T= ,其中,是反应前后的焓。此式就是计算理论燃烧温度所依据的能量平衡式。如果反应前后是理想气体混合物,则可制成焓与温度函数关系的图表,据之可根据求出理论燃烧温度T2。定容下的完全燃烧,因其无对外做功,理论燃烧温度略高于定压下的理论燃烧温度。

应当指出,根据化学平衡理论,任一化学反应都不可能进行完全,反应的最大深度是达到化学平衡为止。另外,燃烧中也难以实现完全绝热,所以实际上所能达到的绝热燃烧温度总是要低于理论的燃烧温度。2

本词条内容贡献者为:

胡建平 - 副教授 - 西北工业大学