[科普中國]-燃燒方式

燃燒前已與燃?xì)饣旌系目諝饬颗c該燃?xì)馊紵睦碚摽諝饬恐?，稱為一次空氣系數(shù)，當(dāng)一次空氣系數(shù)大于0而小于1時，稱為半預(yù)混燃燒；當(dāng)一次空氣系數(shù)大于或等于1時，稱為全預(yù)混燃燒。煤氣燃燒方式，按一次空氣和二次空氣的比例及混合方法。

簡介燃料燃燒所需要的全部時間通常由兩部分合成，即氧化劑和燃料之間發(fā)生物理性接觸。燃燒前已與燃?xì)饣旌系目諝饬颗c該燃?xì)馊紵睦碚摽諝饬恐龋Q為一次空氣系數(shù)，當(dāng)一次空氣系數(shù)大于0而小于1時，稱為半預(yù)混燃燒；當(dāng)一次空氣系數(shù)大于或等于1時，稱為全預(yù)混燃燒。

分類煤氣燃燒方式，按一次空氣和二次空氣的比例及混合方法，可分為以下四種方式：

1） 擴散式燃燒

在燃燒之前，煤氣不與空氣混合，不形成混合氣，只是把煤氣噴射到空氣中，使其燃燒。全為二次空氣，不混入一次空氣。在層流狀態(tài)下，擴散燃燒依靠分子擴散作用使周圍氧氣進(jìn)入燃燒區(qū)，在湍流狀態(tài)下，則依靠湍流擴散作用來獲得燃燒所需的氧氣。由于分子擴散進(jìn)行得比較緩慢，因此層流擴散燃燒的速度取決于氧的擴散速度。燃燒的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得很快，因此火焰焰面厚度很小。1

特點：火焰平穩(wěn)，不回火、沒有滅火噪音，不需要調(diào)節(jié)空氣等。燃燒最高溫度達(dá)1200°C。

應(yīng)用：煤氣快速熱水器、常明火、點火棒都采用這種方式。

2） 大氣式燃燒：

煤氣與空氣預(yù)先混合，形成混合氣體，混合氣體從火孔流出，一經(jīng)點燃，就有部分煤氣靠一次空氣首先進(jìn)行燃燒，形成火焰的內(nèi)錐（焰心）。余下的燃?xì)馊砸揽繑U散作用進(jìn)行燃燒和周圍的空氣（稱二次空氣）混合燃燒，形成火焰的外錐。

特點：燃燒過程中不時地發(fā)出噪音，火焰呈淡蘭色。最高溫度在內(nèi)焰頂端上部達(dá)1180℃。

應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于一般煤氣灶具。

3） 半大氣式燃燒：應(yīng)用于熱水爐、熱風(fēng)采曖爐等。

4） 無焰式燃燒（完全一次空氣式）：應(yīng)用于紅外燃燒器。

燃燒過程強化的途徑強化燃燒過程主要從提高溫度和加強氣流混合等方面來考慮。采用不同的燃燒方式是實現(xiàn)強化燃燒的首選，對于需要強化燃燒的場所，應(yīng)盡量采用預(yù)混燃燒方式，一次空氣系數(shù)越大，燃燒強度越大。2

對于燃燒方式一定的燃燒設(shè)備，實用的強化燃燒的主要途徑有以下幾方面（主要用于工業(yè)燃燒設(shè)備）。

(一)預(yù)熱燃?xì)夂涂諝?，可以提高火焰?zhèn)鞑ニ俣?，增加反?yīng)區(qū)內(nèi)的反應(yīng)速度，提高燃燒溫度，從而增加燃燒強度。

(二)加強紊動，能增加大氣式和擴散式燃燒燃燒強度。

(三)煙氣再循環(huán) ，可提高反應(yīng)區(qū)的溫度，從而增加燃燒強度。

(四)應(yīng)用旋轉(zhuǎn)氣流，能大大改善混合過程。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

杜強 - 高級工程師 - 中國科學(xué)院工程熱物理研究所