時間:2014-05-27 10:38:33
作者:世邦機器
鈍體尾跡均相可燃混氣的燃燒過程
在鈍體穩燃機理的研究中,用均勻可燃混合氣體進行研究是比較方便的。因為氣體燃料和空氣預先混合是均勻的,燃燒過程的穩定和強化主要取決于化學動力因素。
一、Fetting鈍體后著火三角區的著火過程
鈍體回流區附近均勻混氣的燃燒過程研究比較成熟,其中較為典型的是Fetting的
鈍體后“著火三角區”理論。均勻混氣流經鈍體時,帶走它后面的物質,形成負壓區,卷吸熾熱煙氣,從內層給混氣層加熱(對流熱交換)。煤粉磨粉機再生產煤粉設備中占據了一個比較重要的地位。如果某個體積元著火,它又將熱量以導熱的方式傳給新鮮可燃混氣,在離鈍體不遠處形成火焰鋒面,鈍體背面、火焰鋒面和均勻混氣層包圍的這個三角區,從煙氣回流,熱質交換,直至均勻混氣著火形成了火焰穩定區。由于氣體燃料和空氣預先均勻混合,著火容易,在回流區這個穩定熱源的加熱下,均勻混氣就在鈍體的背后不遠處很快著火了。這就是鈍體后均勻混氣著火三角區的物理模型。
二、鈍體尾跡均勻混氣的燃燒特點
由于均勻混氣比較容易著火,這里主要研究回流區附近的燃燒過程?;亓鲄^是一個充分攪拌的均勻混合區。被卷吸進來的均勻混氣在這里進行快速的循環,幾乎在0.0002s的時間內就和煙氣完全進行了均勻混合。因此,回流區內的溫度是均勻的,燃料濃度和煙氣成分也是均勻的。根據回流區的這種特性來研究均勻混氣的燃燒特點。
1.著火距離比較短
由于回流區是一個充分攪拌的反應區,均勻混氣一旦被卷進來,幾乎全部被燒掉。即使沒有被卷進來,由于高溫煙氣的回流,對新鮮可燃混氣的對流熱交換和質交換以及可燃質點的導熱,均勻混氣也很快地被點著。因此,均勻混氣的著火距離是比較短的。
3.影響均勻混氣火焰穩定的因素
鈍體本身溫度的影響。一般來說,鈍體的溫度高,火焰穩定性能好,城市煤氣和空氣的混合氣,在鈍體溫度T=315℃和760℃時的火焰穩定界限。
燃料一空氣混合比的影響。在 o.15城市煤氣一空氣的不同比例下,火焰穩定界限的變化,可見燃料越富或越濃,火焰就越穩定。如果在著火初期造成局部的富燃區或燃料的濃縮,對著火提前和燃燒的穩定均是有利的。
燃燒室內壓力的影響。實驗是用空氣和碳氫氣體的均勻混氣,鈍體是園盤,混氣溫度為大氣溫度,而且在化學恰當比附近,火焰的穩定性較好,即火焰的穩定范圍較寬。
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總之,高濃度煤粉燃燒時NO的生成需要考慮到煤粒周圍大量的CO氣體和大量的揮發分氣體存在。
另一方面,速度比優對濃度的衰減也有較大的影響。優越大伴隨流中心濃度的衰減越快,因為這時速度相差大,混合好,擴散快,能及時給已著火的煤粉供給足夠的空氣,對于褐煤和煙煤的燃燒是有利的。
但是,大量試驗證明,揮發分在析出過程中即可發生著火,而焦炭的著火要在被加熱一段時間并達到著火溫度后才能被點燃。
齊宏等對不同煤粉濃度下燃燒引起的NO:污染進行了實驗研究。試驗的煤種有三種,分別為梅河褐煤、峰峰煙煤和四望璋無煙煤。
湍流強度分布的特點是在回流區的邊界上湍流強度非常大,非常大值已超過60%,達68%左右,這里正是熱量、質量和動量交換較強烈的地方,也是燃料著火的前沿,有兩條明亮的火焰,即使在中心線附近,湍流強度也達到50%。
從流體力學的角度分析,一切物體可劃分為兩類,一類是流線型物體,例如飛機的機翼、汽輪機的葉片等。