第三章.燃料及其燃烧

1第三章燃料与燃烧燃料组成和基准换算燃料的热工特性燃烧计算燃烧过程的基本理论燃烧过程及燃烧设备2定义：重油又称燃料油，呈暗黑色液体，主要是以原油加工过程中的常压油，减压渣油、裂化渣油、裂化柴油和催化柴油等为原料调合而成。重油是一种比重超过0.91的稠油，黏度大，含有大量的氮、硫、蜡质以及金属，基本不流动，而沥青砂则更是不能流动。开采时，有的需要向地下注热，比如注入蒸汽、热水，或者一些烃类物质将其溶解，增加其流动性，有的则是采用类似挖掘煤炭的方法。几种常用的燃料

1、重油（heavyoil）3重油（heavyoil）4对用作燃料的重油，除要求有高发热量外，还要求：

黏度低。以便于管道输送，有利于喷吹雾化改善燃烧效率；重油因含石蜡量多而黏度大，使用时需进行预热，使达到100℃或100℃以上，以降低黏度。 凝固点要低。一般重油凝固温度为22～36℃；对石蜡量多，凝固点高的重油，应采取适当的加热措施，以便于运输和装卸。

。

重油（heavyoil）5

闪点温度高。可采用较高的预热温度，便于输送和雾化，一般重油的闪点在180～330℃，都高于需要预热的温度。 油中的机械杂质和含水量要少。杂质多和含水量高，不仅降低了重油的发热量，而且使用时会引起烧嘴堵塞和火焰波动，故需进行过滤，如将油和水形成乳状液，则可以改善燃烧效果。 含硫要低。一般含硫量为0.15%～0.30%，但也有少数重油含硫高达2%，使用中造成不良后果。

重油（heavyoil）62、煤焦油（coaltar）定义：炼焦工业中煤热解生成的粗煤气中的产物之一，在常温常压下为黑褐色黏稠液体，具有特殊臭味。7分类：按照焦化温度不同

低温（450℃-650℃）干馏焦油 低温和中温（600℃-800℃）发生炉焦油 中温（900℃-1000℃）立式煤焦油 高温（1000℃）炼焦焦油煤焦油（coaltar）8

煤焦油（coaltar）用途：煤焦油产量约占装炉煤的3%-4%，组成极为复杂，多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯后加以利用，目前主要产品如下：萘用来制取邻苯二甲酸酐，供生产树脂、工程塑料、染料、油漆及医药等用。酚及其同系物生产合成纤维、工程塑料、农药、医药、燃料中间体、炸药等。蒽用于制蒽燃料、合成揉剂及油漆。菲作为蒽的同分异构体，含量仅次于萘，产量大有不少用途，有待开发。咔唑是染料、塑料、农药的重要原料。沥青是焦油蒸馏残液，为多种多环高分子化合物的混合物。用于制屋顶涂料、防潮层和筑路、生产沥青焦和电炉电极等。9煤焦油（coaltar）蒽沥青萘咔唑酚10危害：健康作用于皮肤，引起皮炎、座疮、毛囊炎、光毒性皮炎、中毒性黑皮病、疣赘及癌症，也可引起鼻中隔损伤。环境对大气造成污染。燃爆其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高温、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂接触，猛烈反应。煤焦油（coaltar）11加工高温煤焦油

首先按沸点范围蒸馏分割为各种馏分，然后再进一步加工。采用结晶方法可得到萘、蒽等产品用酸或碱萃取法可得到含氮碱性杂环化合物（焦油碱）或酸性酚类化合物（焦油酸）

煤焦油蒸馏所得到的馏分油也可直接利用。沥青质可制电极焦、碳素纤维等各种重要产品，作为生产活性炭的粘结剂、炼制沥青焦、炭黑及铺路材料酚油可用于木材防腐吸油用作从煤气中回收粗苯的吸收剂轻油可并入粗苯一并处理低温煤焦油

低温干馏焦油是人造石油的重要来源之一，经高压加氢制得汽油、柴油等产品。煤焦油（coaltar）12定义：石油焦是原油经蒸馏将轻重质油分离后，重质油再经热烈的过程转化而成的产品。3、石油焦（petroleumcoke）13石油焦（petroleumcoke）分类：加工方法熟焦生焦含硫量低硫焦高硫焦中硫焦显微结构形态针状焦海绵焦球状焦粉焦14物理化学性质指标：灰分、硫分、挥发分、真密度、孔隙率、电阻率、热膨胀系数和机械性能等。质量指标：纯度、结晶度、抗热震性、颗粒度。主要用途：石油焦可视其质量而用于制石墨、冶炼和化工等工业。低硫、优质的针状焦用于制造超高功率石墨电极和某些特种碳素制品，是发展电炉炼钢新技术的重要材料。中硫、普通的熟焦，大量用于练铝。高硫、普通的生焦，用于化工生产，如制造电石、碳化硅等，也作为金属铸造等用的染料。石油焦（petroleumcoke）15定义：广义：天然气是指自然界中天然存在的一切气体，包括大气圈、水圈和岩石圈中各种自然过程形成的气体。狭义：从能量角度出发，是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物。化学成分：天然气主要成分烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般有硫化氢、二氧化碳、氮、水气和少量一氧化碳及微量的稀有气体，如氦和氩等。4、天然气（naturalgas）16形成原因：生物成因气形成条件（丰富的有机质和强还原环境）化学组成（甲烷含量大于98%。重烃含量少于1%，其余是少量的氮气和二氧化碳。）油型气形成条件（在剖面上部深成阶段后期是低分子量气态烃即湿气，以及由于高温高压使轻质液态烃逆蒸发形成的凝析气。在剖面下部，以甲烷为主石油裂解气是生气序列的最后产物。）煤型气形成条件（实测表明，煤的挥发分随煤化作用增强明显降低，由褐煤→烟煤→无烟煤，挥发分大约由50%降到5%。这些挥发分主要以CH4、CO2、H2O、N2、NH3等气态产物的形式逸出，是形成煤型气的基础。）天然气（naturalgas）生物成因气—指成岩作用（阶段）早期，在浅层生物化学作用带内，沉积有机质经微生物的群体发酵和合成作用形成的天然气。油型气包括湿气（石油伴生气）、凝析气和裂解气。它们是沉积有机质特别是腐泥型有机质在热降解成油过程中，与石油一起形成的，或者是在后成作用阶段由有机质和早期形成的液态石油热裂解形成的。煤型气是指煤系有机质（包括煤层和煤系地层中的分散有机质）热演化生成的天然气。17无机成因气近年来无机成因气尤其是非烃气受到高度重视。地球深部岩浆活动、变质岩和宇宙空间分布的可燃气体，以及岩石无机盐类分解产生的气体，都属于无机成因气或非生物成因气。它属于干气，以甲烷为主，有时含CO2、N2、He及H2S、Hg蒸汽等，甚至以它们的某一种为主，形成具有工业意义的非烃气藏。天然气（naturalgas）18主要用途：工业燃料

代替煤，用于工厂采暖，生产用锅炉以及热电厂燃气轮机锅炉。天然气发电具有缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例，减少环境污染的有效途径，其发电的单位装机容量所需投资少，建设工期短，上网电价较低，具有较强的竞争力。工艺生产 如烤漆生产线，烟叶烘干、沥青加热保温等。天然气化工工业

天然气是制造氮肥的最佳原料，具有投资少、成本低、污染少等特点。天然气占氮肥生产原料的比重，世界平均为80%左右。城市燃气事业

特别是居民生活用燃料。随着人民生活水平的提高及环保意识的增强，大部分城市对天然气的需求明显增加。天然气作为民用燃料的经济效益也大于工业燃料。压缩天然气汽车

以天然气代替汽车用油，具有价格低、污染少、安全等优点。增效天然气

是以天然气为主要原料，经过气液混合器与天然气增益剂混合后形成的一种新型工业燃气，燃烧温度能提高400—600℃，可用于工业切割、焊接、烤校，可完全取代乙炔、丙烷，可广泛应用于钢厂、钢构、造船行业，可在船舱内安全使用。天然气（naturalgas）19燃料与燃烧

1，燃料组成和基准换算

燃料组成

元素分析法

固、液体（kg%）CHONSAW

气体

(Nm3

%）COH2CH4CmHnCO2N2SO2H2O

燃料

工业分析法---经验法

固、液体（kg%）FCVAW20固、液体“y”“ar”应用基收到基“f”“ad”分析基空气干燥基“g”“d”干燥基

“r”“daf”可燃基干燥无灰基

燃料基准与换算

气体

“g”不含水分

干基

“s”含水分

湿基燃料组成和基准换算21固、液体Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Ｗar=100“ar”

收到基/应用基Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Ｗad=100“ad”

空气干燥基

Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100“d”

干燥基

Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100“daf”

干燥无灰基

ggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggg/可燃基

C

H0

NSＡ

Ｗ气体

CO+H2+

CH4+

CmHn+

CO2+

N2+SO2

+

H2O

=100

“s”基

CO+H2+

CH4+

CmHn+

CO2+

N2+SO2

=100

“g”基

燃料组成和基准换算22注意：质量数与质量百分数的区别3，已知：CadHad

0ad

Nad

Sad

AadＷad

Ｗar

求：CarHar0ar

Nar

SarAar

Ｗar

解：直接套公式

２，已知：

Cdaf

Hdaf

0daf

Ndaf

Sdaf

Aad

Ｗar

求：

Car

Har

0ar

Nar

Sar

Aar

Ｗar

解：

AadAar(100-Wad)Aar=Aad(100-War)

CdafCar例题：１，已知：

Cdaf

Hdaf

0daf

Ndaf

Sdaf

Aar

Ｗar

求：Car

Har

0ar

Nar

Sar

Aar

Ｗar

解：设100kg”ar”燃料

100Cdaf

=Cdef[100-(Aar+War)]方法：物料衡算燃料组成和基准换算23已知：Cad

Had

Oad

Nad

Sad

AadＷad

Ｗar求：CarHarOar

Nar

SarAar

Ｗar

解：设100kg收到基燃料再设100kg空气干燥基燃料

同表4-1燃料组成和基准换算242，燃料的热工特性

热值——1kg或1Nm3燃料完全燃烧，燃烧产物的温度下降到室温20℃时放出的热量。(kJ/kgorNm3)低热值：

1kg或1Nm3燃料完全燃烧，燃烧产物的温度下降到室温20℃

，且燃烧产物中的水冷却为20℃的水蒸汽时放出的热量。

(kJ/kgorNm3)高热值：1kg或1Nm3燃料完全燃烧，燃烧产物的温度下到室温20℃，且燃烧产物中的水冷凝为0℃的水时放出的热量。

(kJ/kgorNm3)热值燃料的热工特性25高热值和低热值的差值

1kg或1Nm3燃料完全燃烧生成水的质量数从0℃的水到

20℃的水蒸汽吸收的热量

kJ/kg或kJ/Nm3热值的测量和计算

固、液体：氧弹热量计经验公式

气体：容克式热量计加和法则（燃料组分与热值）不同基准的热值换算标准燃料标准煤

7000kcal/kg29300kJ/kg

标准油、气

10000kcal/kgorNm341870kJ/kgorNm3燃料的热工特性26

固体(挥发份、结渣性、水份、可燃s、Cl2)

液体(粘度、闪点、燃点、着火点、凝固点

s、H20、、cp

、)

气体(着火温度、着火浓度范围、火焰传播速度

、cp、)其他热工特性：燃料的热工特性27定义：燃料由缓慢氧化转变为激烈氧化时的临界温度。

分析：氧化反应放热曲线f不同环境温度下的散热曲线sS>

f

T

TaTa<T<TbT<TaS<

fT

Ta

A点稳定着火温度燃料的热工特性fs28分析：T>Tbf>

ST偏离

TbTa<T<Tbf<ST偏离

Tb

B点不稳定T=Tcf=S

Tc-——着火温度（不固定）

影响因素：1.气体混合物的组成和工作参数（t、p等）2.散热状况（壁面温度、环境温度）3.催化剂参《基础》P.259燃料的热工特性29定义：气体燃料在与空气的混合物中所占的比例，又名“爆炸极限”。因素：

1.混合物的预热温度

2.与富氧或纯氧的混合

3.催化剂

4.稳定的高温着火源（窑炉大焰空间）

常用工业煤气在常温、常压中的着火浓度范围

上海市城市煤气

5~50

其余为空气参《基础》P.260着火浓度范围燃料的热工特性30定义：

1，火焰由已燃焰面向未燃焰面垂直传播的速度。又名“法向火焰传播速度

”。

Nm/s

2，单位时间内，在每单位火焰面积上燃烧的气体体积，又名“燃烧速度

”。

Nm³/Nm²·

S

影响因素：

1，可燃气体的基本性质

H2：2.8Nm/s

（导热系数、反应能力、热值）

CH4：0.38Nm/s

火焰传播速度燃料的热工特性31

2，可燃气体的浓度

3，空气过剩系数α=Va/Va04，燃气混合物初始温度

5，混合气体气流速度

(气流湍流化)6，其他工况（管径…)燃料的热工特性32燃料33

1，燃烧计算基础基本概念（Va°、

V°、Va、V、、

tm、

tth、

tp、

）燃烧计算内容、目的、方法（思路图）

2，燃烧计算理论空气量Va°和实际空气量Va

设计计算：化学计量法已知：燃料组成，选择值操作计算：物料平衡法已知：燃料组成，干烟气组成燃烧温度tp、预热空气温度ta

空气过剩系数

、漏入空气量V漏燃烧计算34(1)空气过剩系数

定义（气氛）选择和控制值的依据（工艺、热工）选择和控制值的意义还原<1工艺需要（控制烧成气氛、提高烧成温度、保证产品质量、提高窑炉热效率）燃烧计算燃烧计算的基本概念氧化

>1

VaVtp窑tVaQDWtp

窑35(2)燃烧温度

计算基准---空间基准：火焰空间单位基准：kg或Nm3燃料温度基准：0℃

计算依据---热量平衡燃烧计算

定义燃烧温度------量热计式燃烧温度

理论燃烧温度

实际燃烧温度(3)高温系数不同于窑炉效率η36理论燃烧温度

实际燃烧温度量热计式燃烧温度燃烧计算37Q收：

1，燃料低热值（ar）

2，燃料显热

3，空气显热Q支：

4，烟气显热

5，化学不完全燃烧

6，机械不完全燃烧

7，散热

8，灰渣显热

9，物料吸热

10，高温分解吸热返回热量方程燃烧计算38注：熔化面积为100m2的横火焰池窑的能量平衡（玻璃颜色：无色，用S号重油加热。预热空气温度1400℃，交换器后的废气温度350℃）a.按kJ/kg玻璃划分；b.按%划分39设计：组织的燃烧系统是否满足工艺要求设计烟囱、烟道、风机、风管燃烧计算的目的操作：燃料组成

干烟气组成

(干)

计算

值，

判断燃烧是否正常，操作是否合理。

计算

值，及时调节。燃烧计算40热平衡计算：提供热平衡计算参数。分析热量分配情况，采取节能措施。

传热计算：计算烟气黑度g（V湿%

）

QR、Q

计算体积流量

V（m3/h）

（m/s）

Qc

、Q（kJ/s）燃烧计算烟气的百分组成411，Va°、

V°、Va、V燃烧计算的方法燃烧计算2，tth、

tp1.热量平衡法：基准，tth、

tp2.经验估算法：燃料种类

1.分析计算法：燃料组成反应方程式

2.近似计算法：热值

3.经验计算法：燃料种类书中经验公式42燃烧计算的思路图

燃料中可燃成分

燃料中

完全燃烧需氧量

已有氧量

V°Va°Va

燃料组成

反应方程式

可燃成分完全

燃料中不燃成分

空气中的氮量

燃烧生成物

V°

V2O43(1)

分析计算Va°和

V°燃料CHONSＷ

空气燃烧空间烟气

O2N2

CO2H20SO2N2

（固、液体燃料）燃烧计算44燃料COH2CH4CmHnCo2N2SO2H2O

空气燃烧空间烟气

02N2

C02H20S02N2

（气体燃料）燃烧计算45固、液体燃料（100kg燃料基准）组成

kg组成

kmol反应方程式V°o2kmolV°co2kmolV°

H2okmolV°

N2kmolV°so2kmolCC/12C+O2=CO2C/12C/12HH/22H2+O2=2H2OH/4H/2OO/32

O/32NN/28

N/28SS/32S+O2=SO2S/32S/32WW/18

W/18***V°V°已知数注：表中不包括空气中的N燃烧计算a46燃料N2：

N22.4（Nm3）烟气中的N228100

助燃空气N2：

Va°

×

79%

燃料H2O：W22.4

18100烟气中的H2O生成H2O：H22.42100

空气H2O：<0.01kgH2O/1kg干空气一般忽略

×××燃烧计算47

CHSO

1243232

kmol

CHSO22.4100

124323210021Nm3/kg

V°

co2

V°

H2o

V°so2

V°

N2

CHWSN22.479122183228100100

Nm3/kgVo2°Va°×××V°Va°原料中空气中的N理论需氧气的物质的量(mol）燃烧计算48气体燃料（100Nm3燃料基准）组成Nm3反应方程式V°o2Nm3

V°co2Nm3

V°H2oNm3V°N2Nm3

V°so2Nm3

COCO+1/2O2=CO2CO/2

COH2H2+1/2O2=H2O

H2/2

H2CH4CH4+2O2=CO2+2H2O2CH4CH4

2CH4CmHnCmHn+（m+n/4）O2=mCO2+n/2H2O（m+n/4）CmHnmCmHnn/2CmHnH2SH2S+3/2O2=H2O+SO2

3/2H2S

H2S

H2SCO2CO2H2OH2ON2N2O2O2燃烧计算49燃料N2：

N2

（Nm3）烟气中的N2100

助燃空气N2：

V°×

79%

燃料H2O：H2O

100烟气中的H2O生成H2O：H2+2CH4+

n/2CmHn+H2S100

空气H2O：<0.01kgH2O/1kg干空气一般忽略燃烧计算a50

COH2

n

22431100210021Nm3/Nm3V°2CH4CmHnmH2SV°O2××V°co2

V°H2o

V°so2

V°N2

co2CO

H23CH4mCmHnn2H2S2H2ON2×1100Nm3/Nm3V°79100燃烧计算★=VO20×100/21aa51Nm3/Nm3orkg固、液体燃料

气体燃料

>1V中过剩O2、

N2V中过剩O2、

N2<

1V中含N2量减少

比例燃烧(2)

分析计算Va和

V燃烧计算52

燃料

CHONSＷ空气燃烧空间烟气

02N2

C02H20S02N202

（固、液体燃料）

>153燃料COH2CH4CmHnCO2N2SO2H2O

空气燃烧空间烟气

O2N2

C02H20S02N202

（气体燃料）

>1燃烧计算54

Vco2

V°

co2

V

H2o

V°

H2oVso2

V°

so2VN2

V°

N2

（

1）Va°

79%(过剩空气引进的N)

VO2

（

1）Va°

21%

VVco2

VH2oVso2

VN2VO2V°

（

1）Va°

固、液体燃料……

Nm3/kg

气体燃料……

Nm3/Nm3

>1燃烧计算以上各式相加可得：55<

1（固、液体燃料）燃料

CH0NS燃烧空间烟气空气02N2C02H20S02N2C0燃烧计算56其中：V

V

co2

VH2o

Vso2

V

co

VN2

Nm3/kg燃烧计算（以上五式相加）57返回分析：

2CO+O2=2CO2CO生成量

不足之空气量不足之

N2

量不足之

O2量CO2减少量燃烧计算58<

1（气体燃料）气体燃料按比例燃烧Nm3/Nm3

单位体积燃料未燃之燃料量

燃烧生成的实际烟气量燃烧计算59(3)

计算烟气百分组成

Vi%理论烟气百分组成

%（计算）实际烟气百分组成

%（实测、操作计算）目的：计算

cp

g

tp干烟气百分组成%（分析）湿烟气百分组成%（实用）燃烧计算60方法：物料衡算例题：《基础》P.250（固体燃料的燃烧计算）

基准

100kg燃料

需要Va

Nm3空气(4)操作计算

Va和

V由

C平衡

V干

V湿由

N2

平衡

Va生成

VNm3烟气分析：燃烧计算61（kg）（Nm3/100kg）由

C平衡（100kg燃料基准

）

燃料C-烟气C=灰渣C（A%、C%

）固体燃料液体燃料(kg)燃料C=烟气C气体燃料

(Nm3)燃料C=烟气C（Nm3/100Nm3

）附例燃烧计算62

由

N2

平衡（100kg燃料基准

）燃料N2+

空气

N2=烟气N2（固、液体燃料忽略）固、液体燃料(Nm3)Nm3/100

kg气体燃料燃料N2+空气

N2=烟气N2(Nm3/100Nm3)燃烧计算求出63经验法图解法插入法方法：途径：设参《基础》P.239P.255(5)燃烧温度计算实际燃烧温度燃烧计算64空气预热温度途径：

……附例燃烧计算65(6)提高燃烧温度的途径

1,选用热值较高的燃料--受限

2，控制适当的空气过剩系数--有效

3，预热空气--有效

4，预热燃料--受限

5，增加小时燃料量--注意

6，富氧燃烧--受限*

7，加强保温，减少各项热损--有效燃烧计算6611.5tthtatthV02tth

Qdw返回燃烧计算67实际空气量实际空气量过剩空气量实际空气中N2实际空气中N2过剩空气中N2固、液体燃料空气N2烟气N2气体燃料空气N2燃料N2烟气N2(7)空气过剩系数的计算氮平衡法计算燃烧计算68固、液体燃料气体燃料燃烧计算:未完全燃烧的其它碳氢化合物69烟气与燃料的基准不同一种方法：物料平衡两种途径：以100Nm3干烟气为基准，计算所需燃料量以100Nm3燃料量为基准，计算生成的干烟气量例题：《基础》P.252例4-6注意燃烧计算70氧平衡法计算

实际需O2量理论需O2量过剩O2量理论需O2量理论需O2量完全燃烧，烟气组成：CO2SO2H2ON2O2RO2

理论O2量满足燃烧

过剩空气燃烧计算71RO2（烟气中CO2+SO2）、O2---烟气中该组份的百分含量Kconst<燃料系数>表4-17

---生成1Nm3H2O需O2量---生成1Nm3RO2需O2量参《基础》P.252燃烧计算不完全燃烧时，见P252式4-3472Nm3/Nm3or

kgNm3/hNm3or

kg/h小时燃料量(8)漏入空气量的计算附例燃烧计算731，燃烧过程基本理论流程图名词解释影响因素2，燃烧方式与燃烧设备

固体液体气体燃烧741，燃烧过程基本理论

混合是关健，雾化是基础（液体燃料）

可燃物（固.液.气体燃料）固定炭FC（燃烧速度.产物)燃气

v(连锁反应)传播（wf）可燃物空气温度燃烧基本条件雾化混合着火燃烧燃烧过程燃烧75可燃物固体燃料预热---干燥---干馏.焦化---FC、v

＜130℃130～400℃气体燃料

可燃成分：COH2CH4CmHnSO2

CmHn---

t,O2

热解生成

H2CH4C

不燃成分：CO2N2H2O燃烧76液体燃料~200°C蒸发~600°C裂化油蒸汽CmHnt,0t,0燃烧热解轻质CmHn重质CmHn固定C

雾化油滴H2CH4C燃烧沥青77混合影响混合的因素气体燃料：两流股的相遇方式（平行、交角、旋流）两流股的相对速度两流股的截面比混合室的设计强化混合的措施燃烧78

燃烧过程：

1、雾化

2、蒸发

3、裂解

4、混合

5、燃烧液体燃料

汽化燃烧法---同气体燃料

雾化燃烧法（密度差、体积比）

雾化要求：细而匀燃烧79影响雾化的因素内力外力作用力

物性参数

热工参数油流股速度

工作压力油管口径雾化剂速度

工作压力

喷嘴口径雾化剂流量

v雾化剂密度

两者相遇方式相对速度接触面积接触时间表面张力粘度喷嘴结构雾化剂动量温度平行交角旋流附喷枪图燃烧80说明2，雾化剂工作压力不同，要求的雾化剂单位耗量也不同。如：低压雾化，要求m，Va中60~80%

为雾化剂，雾化和混合同时进行。高压空气雾化时，雾化剂只占Va的10%以下。3，当Vf变化，Va变化，m变化，应随之可调。如：低压比例调节油烧嘴，油、风、出口断面均可调。1，雾化剂用量太少，雾化质量差；太多，降低烧成温度。燃烧81

机械雾化（间接式）P：1~3MPad：100~

200

介质雾化（直接式）雾化介质压力低压0.03~0.12at70~100m/sd<100

中压0.1~1at100~

300m/sd：10~

100

高压2~8at300~

400m/sd<10

雾化介质种类空气高压雾化预热空气140~180℃

蒸汽高压雾化过热蒸汽250~340℃**雾化方式燃烧82满足工艺燃烧产物温度tp燃烧产物性质Vi%合理燃烧完全度稳定性混合混合速度均匀程度火焰f气流gVg工况F结构燃烧方式燃烧设备合理组织燃烧过程燃烧83火焰传播速度气流速度

当可燃气体与空气的混合物以一定的速度流动时，对火焰焰面的移动起了阻止作用，从而形成不动的稳定焰面。离焰、脱火：回火燃烧：稳定燃烧：火焰传播速度是在静止的气体混合物中，燃料着火燃烧的传播速度。燃烧84上海城市煤气稳定燃烧范围《基础》P271

1，相应于回火、脱火、离焰时的气流速度为回火、脱火、离焰速度。

2，回火速度越大，越易回火；脱火速度越小，越易脱火。

3，管径越大，回火速度越大，越易回火。

4，一次空气系数越大，回火速度越大，脱火速度越小，越不稳定。

5，燃烧稳定性还与煤气组成、压力、温度有关。

主要适用于短焰和无焰燃烧。燃烧851，上海城市煤气天然气3，稳焰措施：如烧嘴结构、烧嘴砖、燃烧道、挡墙例高速烧嘴防脱火、煤气燃烧器防回火2，由燃气组成、工况条件可知，（定值）设计或选用燃烧设备应保证（—设计值）引伸：燃烧862，燃烧方式与燃烧设备

扩散燃烧---长焰烧嘴---

燃气与助燃空气在烧嘴内基本不混合短焰燃烧---短焰烧嘴---

燃气与助燃空气在烧嘴内部分混合无焰燃烧---喷射式无焰烧嘴---

燃气与助燃空气在烧嘴内完全混合高速烧嘴---

燃气与助燃空气在烧嘴内完全混合并燃烧新型烧嘴

《基础》P276气体燃料燃烧87一般规律（长焰短焰无焰）混和均匀性燃烧速度火焰长度

热强度（kJ/m³h

）热效率（Q有效/Q输入）空气过剩系数燃烧稳定性(好-差-好）生产能力调节范围气体喷射压力燃料、空气预热温度100%燃烧效率()燃烧实际热值理论热值88高速烧嘴的特点：

1，燃烧完全，燃烧温度高，空间热强度大，热效率高。

2，喷出速度大（最大200~300m/s

一般80~150m/s）使窑内气流形成循环，强化对流，温度、气氛分布均匀。

3，借助二次空气调节，可以调节喷出气流温度（200~1800°C），从而控制窑体截面温度，适应性强。

4，结构简单，造价低，环境污染少。注意必须留出足够的气流通道；强化传热措施燃烧89结构原理预混式：非预混式：燃烧室入窑Va高速烧嘴的类型：燃烧室燃气空气燃烧室入窑预混室燃烧室燃气空气高速调温烧嘴：二次空气高速等温烧嘴：燃烧90液体燃料喷嘴的类型油流股与雾化介质相遇位置内混式外混式雾化方式机械雾化