www.islide.cc1第一节 气体燃料燃烧方式 l任何一种气体的燃烧过程基本上都包括以下三个阶段：1）可燃气体与空气的混合；2）混合后的可燃气体的加热和着火；3）完成燃烧化学反应l燃气与空气的混合是一种物理过程，需要消耗能量和一定的时间才能完成混合后的可燃气体只有加热到它的着火温度时才能进行燃烧反应；着火以后，可燃气体的加热是靠其本身燃烧产生的热量而实现的l对于气体燃料的燃烧可分为扩散式燃烧，部分预混式燃烧和完全预混式燃烧a）完全预混火焰；（b）部分预混火焰；（c）扩散火焰 1.完全预混式燃烧l完全预混式燃烧是指气体燃料和燃烧所需的全部空气在燃烧器中已均匀混合，预混可燃气体的过量空气系数为 为1.051.10，因此，燃烧过程只有着火燃烧一个阶段燃烧速度主要取决于化学反应速度l预混火焰的燃烧温度高，燃烧强烈，燃烧完全，无黑烟，火焰呈透明状，无明显轮廓也称为无焰燃烧l由于燃料和空气在燃烧前已均匀混合，所以有回火的危险，应严格控制预热温度为了防止回火和爆炸，燃烧器的燃烧功率不能太大1.完全预混式燃烧l在预混可燃混合气的燃烧过程中，火焰在气流中以一定的速度向前传播，传播速度的大小取决于预混气体的物理化学性质与气体的流动状况。
在层流运动工况下，火焰形状（即动力火炬的形状）如图所示动力燃烧火焰形状动力燃烧火焰形状 2.扩散式燃烧l扩散式燃烧时,由于燃料和空气在进入炉膛前没有预先混合，而是分别送入炉膛后，一边混合，一边燃烧，燃烧速度较慢其燃烧过程有两个阶段，一是可燃气体和空气的混合阶段，二是化学反应阶段l燃烧主要在扩散区进行，燃烧速度的大小主要取决于混合速度，为实现完全燃烧则需要较大的燃烧空间为了减小不完全燃烧热损失，要求较大的过量空气系数，一般 为1.151.25l由于燃气和空气在进入炉膛前不混合，所以无回火和爆炸的危险，可将燃料和空气分别预热到较高的温度，以利于提高炉内温度水平，提高热效率2.扩散式燃烧按照气体燃料和空气供入燃烧室的不同方式，扩散式燃烧可以有以下三种情况：1.自由射流扩散燃烧：气体燃料以射流形式由燃烧器喷入大空间的空气中，形成自由射流火焰2.同轴伴随流射流扩散燃烧：气体燃料和空气分别由环形喷管的内管与外环管喷入燃烧室，形成同轴扩散射流由于射流受到燃烧室容器壁面的限制和周围空气流速的影响，为受限射流扩散火焰3.逆向射流扩散燃烧：气体燃料和空气喷出的射流方向正好相反，形成逆向喷流扩散火焰2.扩散式燃烧 同轴伴随流射流扩散燃烧特性l气体可燃物及空气分别在管径为R1的内管和管径为R2的外管中作层流流动，内、外管系同心的；l管径为R2的外管一方面可看为供给空气的“炉膛”，另一方面它限制了火焰向外扩散。
扩散燃烧火焰形状扩散燃烧火焰形状1空气过剩时；空气过剩时；2可燃气体过剩时可燃气体过剩时 3.部分预混式燃烧l部分预混式燃烧是指气体燃料和燃烧所需的部分空气在喷出喷口前，在燃烧器中预先混合（一次空气系数一般为0.50.6），在喷口外再和燃烧所需的其余二次空气逐步混合并继续燃烧l它兼有扩散式燃烧和完全预混燃烧的特点，燃烧反应速度很快，燃烧得以强化，火焰温度也提高了有时也称为半无焰燃烧在锅炉设备中广泛采用扩散燃烧，保证火焰稳定；同时利用人工的扰动和涡流的方法来加速可燃物和空气的混合过程，强化燃烧小结l气体燃料燃烧方式（扩散式、完全预混式、部分预混式）l完全预混式动力控制区l扩散式扩散控制区l部分预混式过渡控制区。