達冠生物顆粒燃燒機的燃燒的基礎技術
  從燃燒工程韻觀點來劃分20世紀,可以認為1960年以前是以煤為中心的穩定成長期,1960~1973年是以石油為中心的急速成長期,1974年以來是多種燃料混合存在的成長抑制期。日本由于一次能源大部分是石油,可以說在能源轉變中,問題更多一些。
  隨著能源的轉變,燃燒工程的主要課題便成為“在環境保護和節能的限定條件下,建立經濟的燃燒多種燃料的技術刀。
  近年來,燃燒學、激光火焰診斷技術、大型計算機數據處理手段以及漸近解析法等數學解析方法的進步,都推動了基礎研究的發展。
  概括地說,基礎技術的項目有以下20項:
  ①能源趨勢和燃料的預測技術;
  ② 燃料的運輸、儲存和處理技術;
  ③ 燃料的加工、轉換技術;
  ④ 燃料試驗技術;
  ⑤ 燃燒管理技術,
  ⑥ 燃燒特性的測定技術和預測技術,
  ⑦氣體燃料的燃燒技術,
  ⑧液體燃料的燃燒技術;
  ⑨ 固體燃料的燃燒技術,
  特殊燃燒技術;
  火焰診斷技術;
  10爐子的測試儀表和控制技術,
  11強化傳熱技術;
  12節能技術;
  13防止大氣污染技術;
  14防止燃燒噪音技術,
  15防止事故和災害技術;
  16防止燃燒振動技術;
  17 燃燒的模擬技術}
  18內燃機的燃燒、儉測和防止大氣污梁技術。
  雖然不屬于燃燒的基礎技術,但都是燃燒技術人員時常關注的反映技術開發的問題。◎則是巨大而特殊的燃燒領域。這里著重介紹⑥、⑦兩項。
  1. 燃燒管理技術
  (1)燃抖和空氣的供給比例及混合氣濃度
  根據燃料成份計算發熱量、理論氧量和理論空氣量、燃燒產物的組成和生成量以及最大的C02濃度等,用廢氣的分析結果來計算空氣比和燃燒產物生成量。這些是燃燒管理的核心。
  (2)燃燒產物的溫度和組成
  用熱焓平衡法和平均等壓比熱法可以很容易地計算出絕熱理論燃燒溫度。但在化學平衡中,就連C-H-O-N系至少也有CO、COz、02、Hz、H20、OH、H、O、NO、N2等十個成份共存。除C、H、O、N四元素存在守恒外,若不至少考慮六個化學平衡,便不能確定燃燒產物的成份。由于平衡點隨燃燒溫度移動,必須用試算法來計算燃燒產物的溫良和組成。
  以甲烷一空£i混合上i的絕熱理論燃燒為冽,以空氣比與絕熱燃燒溫度的關系作出曲線,比較絕熱理論燃燒溫度和絕熱平衡燃燒溫度。由于直到2000K,熱解離的影響很小,理論和平衡絕熱燃燒溫度之差不到20K,因而氣體組成已不成為問題,可不必作化學平衡的計算。
  (3)爐子的熱計算、燃燒效率和熱放率
  為簡便起見,我們來考慮不吹入水蒸汽,被加熱物無反應和無蒸發的情況。lkg或iNfl13低發熱值為日,的燃科以溫度Tf供給爐內,所供一次及二次空氣40、As之溫度為TP、Ts,以燃燒效率叩。燃燒。
即供給爐內的保有熱(左邊)分成不完全燃燒損失、有效熱、散熱損失和廢氣帶走的顯熱(右邊)。在爐子進行廢熱回收的情況下,右邊最后一項的一部分作為Gn-Ak。之一部分被回牧。
  把燃料效率定義為在燃燒過程中實際發生的熱量和完全燃燒應該發生的熱量之比,當干燃燒產物的生成量為VdNm3/kg燃料,干燃燒產物巾各成分的體積百分數為(C02)(CO)、(H2)、(C2H4),碳素(煤煙灰和殘碳)的含量為(C)kglNm3,燃渣中的碳素為ACkg/kg燃料時,
  (4)爐子有效能的計算
  育效能計算的目的是以熱力學第二定律為基礎求出作功能力的損失量。有效能定義為熱力學系統與環境達到平衡時,可能發生的最大功。有效能是表示和環境的不平衡程度。
  有一壓力、體積、溫度、比熱焓和比嫡為P、U,Z、矗和S的熱力學的流動系統,當其和環境達到平衡狀態時,那些參數分別變為PO、Uo、To、ho和So,則比有效能e可用下式表示
  2. 燃燒特性的測定技術和預測技術
  (1)燃燒速度的測定法和預測法
  層流燃燒速度測定法有①槽形燃燒囂法,②平面火焰燃燒器法,⑧本生燃燒器法,④肥皂泡法,⑤雙焰心法,⑥球形容器法。①法由高寬比大于3的長方形噴嘴噴出混合氣,形成蓬形火焰,是精度較高而又較簡的通用方法;②法是多孔板表面噴出混合氣體,形成和表面平行的平面火焰,佚流速和燃燒速度相平衡,以確定燃燒速度。該法只適于測極低的燃燒速度;③法簡便,適于任意燃燒速度的混合氣體,但有15~20%誤差I④法是在用混合氣膨起的肥皂泡中心點火,從跟蹤攝影觀測火焰的擴大速度確定燃燒速度,只需用少量的混合氣;⑤法是在兩處點火,從兩股火焰碰撞瞬息前的相對速度確定燃燒速度;⑥法是在球形容器中心點火,從火焰球的長大速度確定燃燒速度,故適用于各種溫度、壓力下的燃燒。此外還有其它方法。
  根據層流火焰的熱理論,對一個燃料的層流燃燒速度,依下式變化。
  (2)可燃臨界值的測定法和預測法
  在上端封閉的內徑為oOmm、長1500mm的鉛制直管中裝入混合氣體,從下端點火來測定氣體燃料的可燃臨界濃度。以火焰達到上端的幾率為50%時的濃度為可燃臨界濃良。它是混合氣昀壓力和溫度的函數。
  最近對以火焰得以延續的最低溫度來定義的燃燒臨界溫度予以注意。
  (3)自發著火溫度和著火延遲的測定法
  在,f完全絕熱的情況下,燃料絕對不發生自發著火的臨界溫度稱為自發著火溫度,它隨系統的散熱損失而變化,也隨允許的著火延遲而變化。自發著火溫度和著火延遲溫度有密切關系,給出著火延遲的允許值,可按經驗式確定自發著火溫度。
  測定著火延遲的方法有①急速向預熱的容器中導入混合氣的方法,②利用快速壓縮燃燒裝置的方法;③利用沖擊波管的方法,④往電爐中噴射燃料的方法;⑤往離溫空氣流或燃燒產物流中噴射燃料的方法等。因方法不同,結果大不相同。因此在選擇測定方法時應仔細考慮,還要考慮到固體燃料著火中輻射傳熱的影響。
  (4)其他燃燒特性的測定方法
  熄火距離
  用帶凸緣的點火電極法測定平板熄火距離;用細管燒嘴逆火法測定圓管熄火距離。
  6) 爆炸臨界值
  用測定著火延遲法中之①~⑧。
  c) 油滴的蒸發速度和燃燒速度
  使懸掛滴或自由落下滴落入電爐,用高速顯微攝影法觀測。
  d) 固體粒子的熱分解速度和表面反應速度也可用和油滴同樣的方法測定。
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