無焰燃燒的技術(shù)原理概述(無焰燃燒器工作原理)
無焰燃燒的技術(shù)原理概述
一、判斷無焰燃燒狀態(tài)的方法
關(guān)于無焰燃燒狀態(tài)的定義,國際上沒有非常明確的規(guī)范,目前大家比較認同的是Wunning父子的研究,他們通過大量的實驗得出了在擴散燃燒方式下,混合與燃燒同時進行,煙氣內(nèi)部循環(huán)率與溫度的關(guān)系。
無焰燃燒的技術(shù)原理概述(無焰燃燒器工作原理)
燃料射流和氧化劑射流的軸向演化和徑向擴散導致周邊空氣卷吸,使射流中心區(qū)域內(nèi)的燃燒產(chǎn)物及不參與反應(yīng)的氣體逐漸稀釋,達到“低氧”燃燒狀態(tài)。
除了這些之外,還有其它的判斷方法。舉例來說,溫升被用來判斷燃燒是否為無焰燃燒狀態(tài)。Kumar等認為,燃燒過程經(jīng)過歸一化后,反應(yīng)器內(nèi)溫度變化約15%可被定義為無焰燃燒。AntonioLavaliere等人使用入口溫度和溫升來描述燃燒的狀況,研究還得出以下結(jié)論:進口溫度低于自燃溫度且溫升大于進口溫度稱為回饋燃燒,進口溫度高于其進口溫度的過程稱為高溫燃燒,進口溫度高于其進口溫度,又稱為無焰燃燒。
二、無焰燃燒系統(tǒng)
在沒有外部熱源的情況下,只通過回收利用燃燒煙氣余熱或高溫余熱,使反應(yīng)物加熱至1000℃以上,爐內(nèi)煙氣調(diào)節(jié)過程控制燃料、空氣和煙氣混合,爐膛燃燒區(qū)域氧的體積分數(shù)為2%-5%?;馃吔缪由熘琳麄€爐膛,使爐溫分布均勻,燃燒效率和利用率大幅度提高,形成一種不同于傳統(tǒng)發(fā)光火焰的新型燃燒方式。
三、無焰燃燒特性
1.高溫低氧是實現(xiàn)無焰燃燒的基本條件,在反應(yīng)前氧化劑要預(yù)熱,達到一定的高溫或充分預(yù)熱,使爐膛在燃燒時,爐膛任何位置的溫度都大于燃油自燃點;
2.采用諸如通過高速射流的卷吸作用或通過燃燒器特殊結(jié)構(gòu)產(chǎn)生回流,以及充填稀釋氣體等方法,將燃料和氧化劑充分稀釋,燃燒反應(yīng)區(qū)氧濃度盡可能保持在2%-15%之間;
3.在無焰燃燒模式下,燃燒“柔和”,沒有燃燒噪音,燃燒空間在較大的范圍內(nèi)擴散,使整個空間溫度分布均勻,污染物排放量減少。
四、實現(xiàn)無焰燃燒途徑
1.充入氮氣。
2.高速射流。
3.特殊的燃燒室結(jié)構(gòu)。
