《燃燒原理及設(shè)備》課件

燃燒原理及設(shè)備什么是燃燒？化學反應(yīng)燃燒是一種發(fā)光發(fā)熱的劇烈化學反應(yīng)，物質(zhì)與氧化劑快速反應(yīng)產(chǎn)生熱量和光，通常伴隨火焰。物質(zhì)氧化燃燒過程中，物質(zhì)與氧化劑發(fā)生反應(yīng)，形成新的物質(zhì)，并釋放出能量。燃燒的基本要素可燃物燃燒需要可燃物作為燃料。任何可以燃燒的物質(zhì)都可以作為可燃物。例如，木材、煤炭、石油、天然氣等。氧化劑氧化劑是燃燒過程中提供氧氣的物質(zhì)?？諝庵械难鯕馐浅Ｒ姷难趸瘎?。著火源著火源是使可燃物達到燃點并開始燃燒的能量來源。例如，火柴、打火機、電火花等。燃燒的三要素可燃物能夠燃燒的物質(zhì)，如木材、煤炭、天然氣等。氧化劑提供氧氣的物質(zhì)，通常指空氣中的氧氣。著火源提供足夠能量引發(fā)燃燒的熱源，如火花、火焰等。燃料的種類固體燃料煤炭、木材、秸稈等液體燃料石油、天然氣、酒精等氣體燃料天然氣、液化石油氣、氫氣等常見燃料的性質(zhì)燃料的性質(zhì)決定了其燃燒性能，主要包括：熱值著火溫度燃燒速度灰分含量水分含量揮發(fā)分含量燃料的熱值定義單位質(zhì)量的燃料完全燃燒時所釋放的熱量單位焦耳/克(J/g)或千卡/克(kcal/g)意義衡量燃料燃燒效率的重要指標空氣的作用氧化劑空氣中的氧氣是燃燒過程中的氧化劑，參與燃料的氧化反應(yīng)，釋放熱量。稀釋劑空氣中的氮氣是燃燒過程中的稀釋劑，降低燃燒溫度，防止燃燒過于劇烈。冷卻劑空氣中的氮氣可以吸收燃燒產(chǎn)生的熱量，起到冷卻燃燒室的作用。富焰和稀焰富焰燃料充分燃燒，火焰明亮，溫度高。稀焰燃料燃燒不充分，火焰暗淡，溫度低?？諝膺^量系數(shù)1定義實際供給的空氣量與理論空氣量之比。1.2過量空氣過量系數(shù)大于1，表示供給的空氣量超過了理論所需。0.8不足空氣過量系數(shù)小于1，表示供給的空氣量不足理論所需。燃燒過程的物理變化1燃料揮發(fā)固體燃料中的揮發(fā)份2混合揮發(fā)份與空氣混合3升溫混合氣體溫度升高4燃燒混合氣體發(fā)生燃燒燃燒過程的化學變化1氧化反應(yīng)燃料中的可燃物質(zhì)與氧氣發(fā)生化學反應(yīng)2分解反應(yīng)燃料在高溫下分解成更小的分子3生成新物質(zhì)反應(yīng)過程生成二氧化碳、水等產(chǎn)物燃燒過程中的熱傳遞1熱傳導熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，通過直接接觸進行。2熱對流熱量通過流體（液體或氣體）的運動進行傳遞，比如空氣或水。3熱輻射熱量以電磁波的形式傳遞，不需要介質(zhì)，比如太陽輻射。燃燒平衡方程式1化學反應(yīng)的表達用化學符號和化學式來表示燃燒反應(yīng)過程2物質(zhì)守恒定律反應(yīng)物和生成物的原子種類和數(shù)量保持一致3燃燒效率的衡量用于計算燃料的完全燃燒程度和熱能釋放燃料的完全燃燒和不完全燃燒完全燃燒燃料與空氣中的氧氣充分反應(yīng)，生成二氧化碳、水和少量氮氣等產(chǎn)物，并釋放出全部熱量。不完全燃燒燃料與空氣中的氧氣不足，燃燒不充分，生成一氧化碳、碳粒等，釋放的熱量少，并產(chǎn)生污染物。燃料燃燒產(chǎn)物的成分二氧化碳(CO2)主要燃燒產(chǎn)物，對環(huán)境有負面影響。水(H2O)燃料中氫元素燃燒的產(chǎn)物，以蒸汽形式產(chǎn)生。氮氣(N2)來自燃燒空氣，占燃燒產(chǎn)物大部分比例。硫氧化物(SOx)燃料中硫元素燃燒產(chǎn)生，造成酸雨污染。燃料燃燒產(chǎn)生的廢氣燃燒過程中，燃料中的碳、氫、硫等元素會發(fā)生化學反應(yīng)，生成各種廢氣。這些廢氣中包含二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害物質(zhì)，會對環(huán)境造成污染。燃燒過程中還會產(chǎn)生煙塵，例如煤粉燃燒產(chǎn)生的粉塵，也會對環(huán)境造成污染。燃燒廢氣的處理空氣污染燃燒廢氣中的有害物質(zhì)會污染空氣，對人體健康造成危害。凈化處理通過煙氣脫硫、脫硝、除塵等技術(shù)降低廢氣排放，保護環(huán)境。燃燒設(shè)備的基本構(gòu)成燃料供給系統(tǒng)燃料供給系統(tǒng)負責將燃料輸送到燃燒器，并根據(jù)燃燒需要調(diào)節(jié)燃料流量。燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)是燃燒設(shè)備的核心部分，包括燃燒器、燃燒室等，負責將燃料與空氣混合并燃燒，釋放熱量。排煙系統(tǒng)排煙系統(tǒng)負責將燃燒產(chǎn)生的煙氣排出，并對煙氣進行凈化處理，防止污染環(huán)境?？刂葡到y(tǒng)控制系統(tǒng)負責對燃燒過程進行監(jiān)測和控制，確保燃燒安全、高效、環(huán)保。鍋爐作為燃燒設(shè)備鍋爐是常見的燃燒設(shè)備之一，其作用是將燃料的化學能轉(zhuǎn)化為熱能，用于產(chǎn)生蒸汽或熱水。鍋爐通常由爐體、燃燒室、受熱面、汽包、水冷壁、排煙系統(tǒng)等組成。燃料在燃燒室燃燒，釋放熱量，加熱受熱面上的水，最終產(chǎn)生蒸汽或熱水。鍋爐的類型及特點1燃煤鍋爐價格相對較低，但污染較嚴重。2燃油鍋爐燃燒效率高，但價格昂貴，污染也較嚴重。3燃氣鍋爐燃燒效率高，污染少，但成本較高。燃料的燃燒裝置燃燒室燃料和空氣混合燃燒的地方，設(shè)計合理才能提高燃燒效率。燃燒器將燃料和空氣混合并送入燃燒室的裝置，種類繁多，各有優(yōu)劣。點火裝置啟動燃燒過程，使用火花塞、電弧或火焰等方式引燃燃料。煙氣通道燃燒產(chǎn)生的煙氣排出裝置，設(shè)計合理可以減少污染物排放。燃料的點火和點火裝置點火燃料燃燒需要達到一定的溫度才能開始。點火裝置的作用是提供足夠的熱量，使燃料達到著火點。點火裝置點火裝置的類型很多，常見的有電火花點火、熱電偶點火、火焰點火等。選擇選擇合適的點火裝置需要考慮燃料的類型、燃燒溫度、安全性等因素。燃燒器的種類和特點火焰形狀火焰形狀可分為擴散焰、預混焰和部分預混焰，不同的形狀適用于不同的燃料和燃燒條件。燃燒方式燃燒方式主要分為直燃式和回燃式，直燃式效率較高，回燃式則更適合燃燒低熱值燃料。控制方式燃燒器的控制方式包括手動控制、自動控制和程序控制，自動控制和程序控制能夠提高燃燒效率和穩(wěn)定性。煤粉燃燒設(shè)備煤粉燃燒設(shè)備是指將煤粉作為燃料進行燃燒的設(shè)備。這種設(shè)備將煤炭研磨成細粉末，然后將其與空氣混合，送入燃燒室燃燒。煤粉燃燒設(shè)備具有以下優(yōu)點：燃燒效率高污染物排放少可燃性強適應(yīng)性廣氣體燃料的燃燒設(shè)備氣體燃料燃燒設(shè)備種類繁多，根據(jù)燃燒方式和應(yīng)用場景不同，可分為多種類型。燃燒器：用于將氣體燃料與空氣混合并燃燒的裝置，常見的有文丘里式燃燒器、旋流式燃燒器等。燃燒爐：用于氣體燃料燃燒的封閉式容器，可用于各種工業(yè)生產(chǎn)和民用供暖。燃氣鍋爐：將氣體燃料燃燒產(chǎn)生的熱量用于加熱水的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于電力、供暖、化工等領(lǐng)域。液體燃料的燃燒設(shè)備液體燃料燃燒設(shè)備通常包括儲油罐、輸油管道、燃燒器、點火裝置、控制系統(tǒng)等。常見的液體燃料燃燒設(shè)備有油爐、油氣混合燃燒器、低氮燃燒器等。液體燃料燃燒設(shè)備的特點是燃燒效率高，易于控制，但需要注意安全問題，特別是防止油泄漏和火災。各類燃燒設(shè)備的比較煤粉燃燒設(shè)備適用范圍廣，但效率較低，污染較大。氣體燃料燃燒設(shè)備效率高，污染低，但成本較高。液體燃料燃燒設(shè)備效率中等，污染中等，成本中等。燃燒設(shè)備的控制系統(tǒng)自動控制通過傳感器監(jiān)測燃燒參數(shù)，如溫度、壓力、流量等，并根據(jù)設(shè)定值進行自動調(diào)節(jié)。安全保護設(shè)置安全保護裝置，例如火焰監(jiān)測器、壓力釋放閥等，防止事故發(fā)生。數(shù)據(jù)記錄記錄燃