工程燃燒學(xué)1緒論

1、歡迎大家來到歡迎大家來到工程燃燒學(xué)工程燃燒學(xué)課堂！課堂！課程名稱：課程名稱：工程燃燒學(xué)工程燃燒學(xué)課號(hào)：課號(hào)：0183100310-1School of Energy and Power Engineering課程屬性：熱能與動(dòng)力工程學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課程必修課程課程屬性：熱能與動(dòng)力工程學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課程必修課程教材：工程燃燒學(xué)，汪軍、馬其良、張振東，中國電力出版社教材：工程燃燒學(xué)，汪軍、馬其良、張振東，中國電力出版社任課教師：牛勝利任課教師：牛勝利 副教授副教授 山東大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院熱能工程研究所山東大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院熱能工程研究所動(dòng)力生產(chǎn)動(dòng)力生產(chǎn)：人類所需的動(dòng)力生產(chǎn)幾乎都涉及固體、液體或氣

2、體燃料的燃燒，：人類所需的動(dòng)力生產(chǎn)幾乎都涉及固體、液體或氣體燃料的燃燒，如電站鍋爐、各種交通工具（汽車、飛機(jī)、船舶）發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料如電站鍋爐、各種交通工具（汽車、飛機(jī)、船舶）發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料燃燒。燃燒。燃燒的重要性燃燒的重要性School of Energy and Power Engineering工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)；鋼、鐵、有色金屬、玻璃、陶瓷和水泥扥工程材料的生產(chǎn)過程，；鋼、鐵、有色金屬、玻璃、陶瓷和水泥扥工程材料的生產(chǎn)過程，石油煉制、化肥生產(chǎn)、煉焦生產(chǎn)等加工過程都伴隨有燃燒現(xiàn)象。石油煉制、化肥生產(chǎn)、煉焦生產(chǎn)等加工過程都伴隨有燃燒現(xiàn)象。日常生活日常生活：在許多地方的住宅、工廠、辦公室、醫(yī)院及其他

3、建筑物均需要：在許多地方的住宅、工廠、辦公室、醫(yī)院及其他建筑物均需要采暖，多數(shù)情況下，優(yōu)先的熱源仍是燃料的燃燒。采暖，多數(shù)情況下，優(yōu)先的熱源仍是燃料的燃燒。環(huán)境保護(hù)環(huán)境保護(hù)：燃燒燃燒直接引起大氣污染，精心控制燃燒過程減少污染，已：燃燒燃燒直接引起大氣污染，精心控制燃燒過程減少污染，已成為近年來燃燒學(xué)研究的重要課題。成為近年來燃燒學(xué)研究的重要課題。燃燒與人們的生產(chǎn)、生活緊密！燃燒與人們的生產(chǎn)、生活緊密！燃燒的研究與探索，對(duì)社會(huì)文明進(jìn)程和人類歷史發(fā)燃燒的研究與探索，對(duì)社會(huì)文明進(jìn)程和人類歷史發(fā)展推動(dòng)作用巨大！展推動(dòng)作用巨大！School of Energy and Power Engineering

4、能源的概念及分類能源的概念及分類工程燃燒與燃燒設(shè)備工程燃燒與燃燒設(shè)備火與燃燒火與燃燒工程燃燒設(shè)備工程燃燒設(shè)備工程燃燒設(shè)備的基本性能要求工程燃燒設(shè)備的基本性能要求工程燃燒的研究及發(fā)展工程燃燒的研究及發(fā)展知識(shí)知識(shí)要點(diǎn)要點(diǎn)1緒論緒論School of Energy and Power Engineering知識(shí)知識(shí)要點(diǎn)要點(diǎn)液體燃料液體燃料氣體燃料氣體燃料燃料分析方法燃料分析方法燃料試樣的采集和制取燃料試樣的采集和制取燃料的工業(yè)分析燃料的工業(yè)分析燃料的元素分析燃料的元素分析氣體燃料的成分分析氣體燃料的成分分析燃料熱值的測定燃料熱值的測定燃料的概念與分類燃料的概念與分類燃料的概念燃料的概念燃料的分類燃料

5、的分類燃料的組成和特性燃料的組成和特性燃料的組成燃料的組成燃料元素分析的成分基準(zhǔn)及換算燃料元素分析的成分基準(zhǔn)及換算燃料成分分析的表示基準(zhǔn)燃料成分分析的表示基準(zhǔn)燃料的熱值燃料的熱值固體燃料固體燃料煤的種類煤的種類煤的揮發(fā)分及焦炭特性煤的揮發(fā)分及焦炭特性煤灰的熔融特性及其他使用性能煤灰的熔融特性及其他使用性能2燃料概論燃料概論School of Energy and Power Engineering知識(shí)知識(shí)要點(diǎn)要點(diǎn)燃燒過程的化學(xué)反應(yīng)燃燒過程的化學(xué)反應(yīng)燃燒燃燒空氣量的空氣量的計(jì)算計(jì)算理論空氣量理論空氣量實(shí)際空氣量和過量空氣系數(shù)實(shí)際空氣量和過量空氣系數(shù)漏風(fēng)系數(shù)和空氣平衡漏風(fēng)系數(shù)和空氣平衡燃燒煙氣量的

6、燃燒煙氣量的計(jì)算計(jì)算理論煙氣量的計(jì)算理論煙氣量的計(jì)算完全燃燒時(shí)的實(shí)際煙氣量計(jì)算完全燃燒時(shí)的實(shí)際煙氣量計(jì)算不完全燃燒時(shí)煙氣量的計(jì)算不完全燃燒時(shí)煙氣量的計(jì)算煙氣中三原子氣體容積分?jǐn)?shù)和煙氣中三原子氣體容積分?jǐn)?shù)和飛灰濃度計(jì)算飛灰濃度計(jì)算3工程燃燒計(jì)算工程燃燒計(jì)算燃燒溫度計(jì)算燃燒溫度計(jì)算燃燒溫度的幾種表示方法燃燒溫度的幾種表示方法煙、風(fēng)比熱容和焓及燃燒溫?zé)?、風(fēng)比熱容和焓及燃燒溫度的計(jì)算度的計(jì)算燃燒檢測及燃燒效率燃燒檢測及燃燒效率煙氣成分的測定煙氣成分的測定燃燒方程式燃燒方程式過量空氣系數(shù)的檢測計(jì)算過量空氣系數(shù)的檢測計(jì)算燃燒效率及不完全燃燒損失燃燒效率及不完全燃燒損失知識(shí)知識(shí)要點(diǎn)要點(diǎn)School of E

7、nergy and Power Engineering燃燒反應(yīng)的熱力學(xué)基礎(chǔ)燃燒反應(yīng)的熱力學(xué)基礎(chǔ)燃燒反應(yīng)過程能量轉(zhuǎn)換的數(shù)量關(guān)系燃燒反應(yīng)過程能量轉(zhuǎn)換的數(shù)量關(guān)系化學(xué)反應(yīng)過程問題化學(xué)反應(yīng)過程問題化學(xué)平衡化學(xué)平衡燃燒反應(yīng)的化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)燃燒反應(yīng)的化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)活化分活化分子碰撞理論子碰撞理論燃燒的反應(yīng)速度燃燒的反應(yīng)速度反應(yīng)速度的活化分子碰撞理論反應(yīng)速度的活化分子碰撞理論活化絡(luò)合物的過渡態(tài)理論活化絡(luò)合物的過渡態(tài)理論鏈鎖反應(yīng)理論鏈鎖反應(yīng)理論直鏈反應(yīng)直鏈反應(yīng)分枝鏈反應(yīng)分枝鏈反應(yīng)4燃燒理論基礎(chǔ)燃燒理論基礎(chǔ)燃燒過程中的射流特性及其混合燃燒過程中的射流特性及其混合過程過程平面自由射流平面自由射流同向平行流中的射流同

8、向平行流中的射流多股平行射流多股平行射流交叉射流交叉射流環(huán)形射流和同軸射流環(huán)形射流和同軸射流旋轉(zhuǎn)射流旋轉(zhuǎn)射流知識(shí)知識(shí)要點(diǎn)要點(diǎn)School of Energy and Power Engineering5氣體燃料的燃燒氣體燃料的燃燒氣體燃料燃燒原理及特點(diǎn)氣體燃料燃燒原理及特點(diǎn)預(yù)混可燃?xì)怏w的著火預(yù)混可燃?xì)怏w的著火和燃燒和燃燒預(yù)混可燃?xì)怏w的著火和燃燒預(yù)混可燃?xì)怏w的著火和燃燒預(yù)混可燃?xì)怏w的燃燒預(yù)混可燃?xì)怏w的燃燒氣體燃料的擴(kuò)散燃燒氣體燃料的擴(kuò)散燃燒層流擴(kuò)散燃燒層流擴(kuò)散燃燒湍流擴(kuò)散燃燒湍流擴(kuò)散燃燒擴(kuò)散燃燒火焰的穩(wěn)定擴(kuò)散燃燒火焰的穩(wěn)定氣體燃料燃燒裝置氣體燃料燃燒裝置全預(yù)混無焰燃燒器全預(yù)混無焰燃燒器半預(yù)混燃燒

9、器半預(yù)混燃燒器自然引風(fēng)式擴(kuò)散燃燒器自然引風(fēng)式擴(kuò)散燃燒器強(qiáng)制送風(fēng)式擴(kuò)散燃燒器強(qiáng)制送風(fēng)式擴(kuò)散燃燒器特種氣體燃燒器特種氣體燃燒器氣體燃料的置換氣體燃料的置換燃?xì)饣Q性和燃燒適應(yīng)性燃?xì)饣Q性和燃燒適應(yīng)性華白數(shù)華白數(shù)火焰的穩(wěn)定性火焰的穩(wěn)定性氣體燃料置換的判別方法氣體燃料置換的判別方法液體燃料燃燒原理液體燃料燃燒原理液體燃料的燃燒方式液體燃料的燃燒方式液體燃料的蒸發(fā)過程液體燃料的蒸發(fā)過程液體燃料的燃燒過程液體燃料的燃燒過程液體燃料的霧化過程及裝置液體燃料的霧化過程及裝置霧化原理及方法霧化原理及方法霧化性能及質(zhì)量的評(píng)定霧化性能及質(zhì)量的評(píng)定霧化的方式及常用的霧化裝置霧化的方式及常用的霧化裝置School of

10、 Energy and Power Engineering6 6液體燃料的燃燒液體燃料的燃燒知識(shí)知識(shí)要點(diǎn)要點(diǎn)配風(fēng)原理及裝置配風(fēng)原理及裝置配風(fēng)原理配風(fēng)原理配風(fēng)器主要類型配風(fēng)器主要類型液體燃料霧化燃燒的組織及布置液體燃料霧化燃燒的組織及布置液體燃料霧化燃燒的組織液體燃料霧化燃燒的組織油燃燒器的布置油燃燒器的布置固體燃料的燃燒過程及特點(diǎn)固體燃料的燃燒過程及特點(diǎn)煤的燃燒過程煤的燃燒過程煤的燃燒方式煤的燃燒方式煤的層狀燃燒技術(shù)及裝置煤的層狀燃燒技術(shù)及裝置層狀燃燒過程及工作特性層狀燃燒過程及工作特性層燃爐的特性參數(shù)層燃爐的特性參數(shù)層燃爐的主要類型及設(shè)備層燃爐的主要類型及設(shè)備煤的懸浮燃燒技術(shù)及裝置煤的懸浮燃

11、燒技術(shù)及裝置煤粉特性及燃燒煤粉特性及燃燒煤粉制備煤粉制備煤粉燃燒器的主要類型及設(shè)備煤粉燃燒器的主要類型及設(shè)備知識(shí)知識(shí)要點(diǎn)要點(diǎn)School of Energy and Power Engineering7固體燃料的燃燒固體燃料的燃燒煤的旋風(fēng)燃燒技術(shù)及裝置煤的旋風(fēng)燃燒技術(shù)及裝置旋風(fēng)燃燒原理旋風(fēng)燃燒原理旋風(fēng)爐的工作原理及形式旋風(fēng)爐的工作原理及形式煤的沸騰燃燒技術(shù)及裝置煤的沸騰燃燒技術(shù)及裝置固體燃料的流態(tài)化固體燃料的流態(tài)化沸騰燃燒的主要形式及其燃燒過程沸騰燃燒的主要形式及其燃燒過程沸騰燃燒裝置沸騰燃燒裝置煤燃燒新技術(shù)及發(fā)展趨勢煤燃燒新技術(shù)及發(fā)展趨勢煤粉燃燒中穩(wěn)燃技術(shù)的研究和發(fā)展煤粉燃燒中穩(wěn)燃技術(shù)的研究

12、和發(fā)展低低NOx煤粉燃燒技術(shù)的研究和發(fā)展煤粉燃燒技術(shù)的研究和發(fā)展知識(shí)知識(shí)要點(diǎn)要點(diǎn)垃圾焚燒技術(shù)原理垃圾焚燒技術(shù)原理垃圾的來源和分類垃圾的來源和分類垃圾的特點(diǎn)和性質(zhì)垃圾的特點(diǎn)和性質(zhì)垃圾焚燒過程和技術(shù)原理垃圾焚燒過程和技術(shù)原理垃圾焚燒的煙氣、飛灰和爐渣垃圾焚燒的煙氣、飛灰和爐渣垃圾焚燒的工藝流程垃圾焚燒的工藝流程垃圾焚燒系統(tǒng)和設(shè)備垃圾焚燒系統(tǒng)和設(shè)備垃圾焚燒爐類型和工作原理垃圾焚燒爐類型和工作原理機(jī)械爐排焚燒爐燃燒設(shè)備機(jī)械爐排焚燒爐燃燒設(shè)備垃圾焚燒煙氣凈化技術(shù)垃圾焚燒煙氣凈化技術(shù)9垃圾焚燒技術(shù)及裝置垃圾焚燒技術(shù)及裝置School of Energy and Power Engineering燃燒污染物

13、排放及控制標(biāo)準(zhǔn)燃燒污染物排放及控制標(biāo)準(zhǔn)燃燒污染物的排放現(xiàn)狀燃燒污染物的排放現(xiàn)狀燃燒污染物的排放控制標(biāo)準(zhǔn)燃燒污染物的排放控制標(biāo)準(zhǔn)煙塵污染與控制技術(shù)煙塵污染與控制技術(shù)煙塵種類及生成機(jī)理煙塵種類及生成機(jī)理煙塵控制技術(shù)煙塵控制技術(shù)SOx污染與控制技術(shù)污染與控制技術(shù)SOx的種類及生成機(jī)理的種類及生成機(jī)理SOx控制技術(shù)控制技術(shù)NOx污染與控制技術(shù)污染與控制技術(shù)NOx的生成機(jī)理的生成機(jī)理NOx的控制技術(shù)的控制技術(shù)知識(shí)知識(shí)要點(diǎn)要點(diǎn)School of Energy and Power Engineering10燃燒污染物控制和燃燒安全技術(shù)燃燒污染物控制和燃燒安全技術(shù)燃燒噪聲與控制技術(shù)燃燒噪聲與控制技術(shù)燃燒噪聲燃

14、燒噪聲燃燒噪聲的控制燃燒噪聲的控制回火及脫火的預(yù)防回火及脫火的預(yù)防回火與脫火回火與脫火防止回火的主要方法防止回火的主要方法防止脫火的主要方法防止脫火的主要方法School of Energy and Power Engineering1緒論緒論知識(shí)知識(shí)要點(diǎn)要點(diǎn)能源的概念及分類能源的概念及分類工程燃燒與燃燒設(shè)備工程燃燒與燃燒設(shè)備火與燃燒火與燃燒工程燃燒設(shè)備工程燃燒設(shè)備工程燃燒設(shè)備的基本性能要求工程燃燒設(shè)備的基本性能要求工程燃燒的研究及發(fā)展工程燃燒的研究及發(fā)展能源的概念與分類能源的概念與分類School of Energy and Power Engineering能源能源是可從其獲得熱、光和動(dòng)力

15、之類能量的是可從其獲得熱、光和動(dòng)力之類能量的資源資源。科學(xué)技術(shù)百科全科學(xué)技術(shù)百科全書書能源是一個(gè)包括著所有燃料、流水、陽光和風(fēng)的術(shù)語，人類用適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換能源是一個(gè)包括著所有燃料、流水、陽光和風(fēng)的術(shù)語，人類用適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換手段便可讓它為自己提供所需的能量手段便可讓它為自己提供所需的能量。大英百科全書大英百科全書在各種生產(chǎn)活動(dòng)中，我們利用熱能、機(jī)械能、光能、電能等來作功，可利在各種生產(chǎn)活動(dòng)中，我們利用熱能、機(jī)械能、光能、電能等來作功，可利用來作為這些能量源泉的自然界中的各種載體，稱為能源用來作為這些能量源泉的自然界中的各種載體，稱為能源。日本大日本大百科全書百科全書能源是可以直接或經(jīng)轉(zhuǎn)換提供人類所需的光

16、、熱、動(dòng)力等任一形式能量的能源是可以直接或經(jīng)轉(zhuǎn)換提供人類所需的光、熱、動(dòng)力等任一形式能量的載能體資源載能體資源。中國中國能源百科全書能源百科全書按照能源轉(zhuǎn)換和利用的層次，分為一次能源、二次能源和終端能源按照能源轉(zhuǎn)換和利用的層次，分為一次能源、二次能源和終端能源。能源的概念與分類能源的概念與分類School of Energy and Power Engineering一次能源（自然能源）一次能源（自然能源）：從自然界取得的未經(jīng)加工或轉(zhuǎn)換的能源，如原煤、：從自然界取得的未經(jīng)加工或轉(zhuǎn)換的能源，如原煤、原油和天然氣等礦物燃料，樹木、農(nóng)作物、草和水生植物等生物質(zhì)燃料，原油和天然氣等礦物燃料，樹木、農(nóng)作

17、物、草和水生植物等生物質(zhì)燃料，以及太陽能、風(fēng)能、水能、核能等；以及太陽能、風(fēng)能、水能、核能等；二次能源二次能源：一次能源經(jīng)過加工或者轉(zhuǎn)換而得到的電力、各種石油產(chǎn)品、焦：一次能源經(jīng)過加工或者轉(zhuǎn)換而得到的電力、各種石油產(chǎn)品、焦炭、煤氣、煤液、熱水、蒸汽等；炭、煤氣、煤液、熱水、蒸汽等；終端能源終端能源：二次能源經(jīng)過輸送和分配，在各種用能設(shè)備中使用。：二次能源經(jīng)過輸送和分配，在各種用能設(shè)備中使用。天然氣是少數(shù)可用作終端能源使用的一次能源。天然氣是少數(shù)可用作終端能源使用的一次能源。能源的概念與分類能源的概念與分類一次能源分為可再生能源與非再生能源一次能源分為可再生能源與非再生能源。School of

18、Energy and Power Engineering可再生能源可再生能源：能夠重復(fù)產(chǎn)生的自然資源，可供人類長期使用而不會(huì)枯：能夠重復(fù)產(chǎn)生的自然資源，可供人類長期使用而不會(huì)枯竭，包括竭，包括太陽能、風(fēng)能、水能、海洋能、潮汐能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能太陽能、風(fēng)能、水能、海洋能、潮汐能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能等。等。非再生能源非再生能源：不能重復(fù)產(chǎn)生的自然資源，隨著使用不斷減少，短期內(nèi)：不能重復(fù)產(chǎn)生的自然資源，隨著使用不斷減少，短期內(nèi)不會(huì)重復(fù)產(chǎn)生，最終將會(huì)枯竭，包括不會(huì)重復(fù)產(chǎn)生，最終將會(huì)枯竭，包括煤炭、石油、天然氣、核燃料等煤炭、石油、天然氣、核燃料等。按照在當(dāng)代人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活中的地位，能源分為常規(guī)能源和

19、新能源。按照在當(dāng)代人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活中的地位，能源分為常規(guī)能源和新能源。常規(guī)能源常規(guī)能源：技術(shù)上比較成熟，已被人類廣泛利用，在生產(chǎn)和生活中起：技術(shù)上比較成熟，已被人類廣泛利用，在生產(chǎn)和生活中起著重要作用的能源，包括著重要作用的能源，包括煤炭、石油、天然氣、水能、核裂變能等煤炭、石油、天然氣、水能、核裂變能等。新能源新能源：雖已得到利用，或已引起人們重視，但尚未被人類大規(guī)模利：雖已得到利用，或已引起人們重視，但尚未被人類大規(guī)模利用，或在利用技術(shù)方面有待進(jìn)一步研究和開發(fā)的能源，包括用，或在利用技術(shù)方面有待進(jìn)一步研究和開發(fā)的能源，包括太陽能、太陽能、風(fēng)能、海洋能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能、核聚變能等風(fēng)能、海洋

20、能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能、核聚變能等。能源的概念與分類能源的概念與分類School of Energy and Power Engineering能源的概念與分類能源的概念與分類按照能源的使用對(duì)環(huán)境的影響情況，分為清潔能源和非清潔能源按照能源的使用對(duì)環(huán)境的影響情況，分為清潔能源和非清潔能源。School of Energy and Power Engineering非清潔能源非清潔能源：煤炭、石油等固體和液體燃料在燃燒時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的：煤炭、石油等固體和液體燃料在燃燒時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的污染，一般均屬于非清潔能源；污染，一般均屬于非清潔能源；清潔能源清潔能源：太陽能、風(fēng)能、水能、海洋能、地?zé)崮艿确侨剂?/p>

21、能源基本：太陽能、風(fēng)能、水能、海洋能、地?zé)崮艿确侨剂夏茉椿旧喜划a(chǎn)生污染，天然氣、液化石油氣等氣體燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的污染較上不產(chǎn)生污染，天然氣、液化石油氣等氣體燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的污染較小，屬于清潔能源。小，屬于清潔能源。按照能源的性質(zhì)和利用方式，分為燃料能源和非燃料能源。按照能源的性質(zhì)和利用方式，分為燃料能源和非燃料能源。燃料能源燃料能源：包括礦物燃料（煤炭、石油、天然氣等）、生物質(zhì)燃料：包括礦物燃料（煤炭、石油、天然氣等）、生物質(zhì)燃料（木柴、植物秸稈、沼氣、有機(jī)廢物等）、化工燃料（甲醇、乙醇、（木柴、植物秸稈、沼氣、有機(jī)廢物等）、化工燃料（甲醇、乙醇、丙烷、苯胺、廢塑料等）和核燃料（鈾、釷、钚等

22、）四種。丙烷、苯胺、廢塑料等）和核燃料（鈾、釷、钚等）四種。非燃料能源非燃料能源：風(fēng)能、水能、潮汐能、海洋波浪能等具有機(jī)械能，太陽：風(fēng)能、水能、潮汐能、海洋波浪能等具有機(jī)械能，太陽能、地?zé)崮堋⒑Ｋ疁夭钅艿染哂袩崮?。能、地?zé)崮?、海水溫差能等具有熱能。能源的概念與分類能源的概念與分類School of Energy and Power Engineering2011年，我國年，我國GDP約占世界的約占世界的8.6%，但能源消耗占世界的，但能源消耗占世界的19.3%。2011年我國能源消費(fèi)總量年我國能源消費(fèi)總量34.78億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，比前一年增加億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，比前一年增加7%，居世界第，居世界第二位，能

23、源自給率為二位，能源自給率為90.5%，比，比2010年降低年降低0.86個(gè)百分點(diǎn)；我國人均能源個(gè)百分點(diǎn)；我國人均能源消費(fèi)消費(fèi)2.59噸標(biāo)準(zhǔn)煤，為世界平均水平噸標(biāo)準(zhǔn)煤，為世界平均水平。School of Energy and Power Engineering據(jù)測算，我國一次能源生產(chǎn)總量到據(jù)測算，我國一次能源生產(chǎn)總量到2050年可達(dá)到年可達(dá)到35.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中原億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中原煤煤33.5億噸，原油億噸，原油2.3億噸，天然氣億噸，天然氣1500億立方米，水電億立方米，水電11540億千瓦時(shí)。億千瓦時(shí)。能源的概念與分類能源的概念與分類工程燃燒與燃燒設(shè)備工程燃燒與燃燒設(shè)備School o

24、f Energy and Power Engineeringu火與燃燒火與燃燒定義定義：一般：一般指某些物質(zhì)（通常是木柴、煤炭、石油、天然氣等燃料）指某些物質(zhì)（通常是木柴、煤炭、石油、天然氣等燃料）在較高溫度時(shí)與氧氣化合而發(fā)生激烈氧化反應(yīng)并釋放出大量熱量的現(xiàn)在較高溫度時(shí)與氧氣化合而發(fā)生激烈氧化反應(yīng)并釋放出大量熱量的現(xiàn)象，是一些不同的物理和化學(xué)現(xiàn)象相互作用的結(jié)果象，是一些不同的物理和化學(xué)現(xiàn)象相互作用的結(jié)果。燃燒煤炭、石油和天然氣等礦物燃料將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，是人類獲燃燒煤炭、石油和天然氣等礦物燃料將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，是人類獲取大量熱能、機(jī)械能和電能的主要途徑。取大量熱能、機(jī)械能和電能的主要途徑。

25、（1）化學(xué)反應(yīng)）化學(xué)反應(yīng)：燃燒過程中最主要的基本現(xiàn)象，任何一個(gè)燃燒過程都：燃燒過程中最主要的基本現(xiàn)象，任何一個(gè)燃燒過程都會(huì)同時(shí)發(fā)生許多種類的化學(xué)反應(yīng)。會(huì)同時(shí)發(fā)生許多種類的化學(xué)反應(yīng)。（2）熱量傳遞）熱量傳遞：燃燒過程中必然發(fā)生的物理現(xiàn)象，燃燒化學(xué)反應(yīng)將提：燃燒過程中必然發(fā)生的物理現(xiàn)象，燃燒化學(xué)反應(yīng)將提高火焰介質(zhì)的溫度，而且這些化學(xué)反應(yīng)本身對(duì)溫度的敏感性也很高。高火焰介質(zhì)的溫度，而且這些化學(xué)反應(yīng)本身對(duì)溫度的敏感性也很高。在燃燒所產(chǎn)生的火焰中，熱量的傳遞通過導(dǎo)熱、輻射以及由湍流渦旋在燃燒所產(chǎn)生的火焰中，熱量的傳遞通過導(dǎo)熱、輻射以及由湍流渦旋運(yùn)動(dòng)而引起的熱擴(kuò)散進(jìn)行。運(yùn)動(dòng)而引起的熱擴(kuò)散進(jìn)行。School

26、 of Energy and Power Engineering工程燃燒與燃燒設(shè)備工程燃燒與燃燒設(shè)備（3）傳質(zhì)）傳質(zhì)現(xiàn)象現(xiàn)象：廣泛存在于燃燒過程中，包括：廣泛存在于燃燒過程中，包括形成火焰的部分或所有氣形成火焰的部分或所有氣體的對(duì)流傳質(zhì)；火焰中某些組分相對(duì)于其他組分的分子或湍流擴(kuò)散體的對(duì)流傳質(zhì)；火焰中某些組分相對(duì)于其他組分的分子或湍流擴(kuò)散。火焰中的氣體流動(dòng)可能是由于火焰本身的流動(dòng)所引起，也可由于浮力作火焰中的氣體流動(dòng)可能是由于火焰本身的流動(dòng)所引起，也可由于浮力作用而產(chǎn)生。用而產(chǎn)生。火焰中的熾熱氣體由于浮力效應(yīng)而不斷上升，從而卷吸較冷的氣體來加火焰中的熾熱氣體由于浮力效應(yīng)而不斷上升，從而卷吸較冷

27、的氣體來加以補(bǔ)充，結(jié)果形成以補(bǔ)充，結(jié)果形成氣體的對(duì)流氣體的對(duì)流。燃燒中的燃燒中的擴(kuò)散現(xiàn)象擴(kuò)散現(xiàn)象是由于火焰中氣體組分濃度的顯著差異而引起的。是由于火焰中氣體組分濃度的顯著差異而引起的。分子擴(kuò)散：分子擴(kuò)散：因分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)使火焰中氣體組分由濃度較高處傳遞至因分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)使火焰中氣體組分由濃度較高處傳遞至濃度較低處的現(xiàn)象。濃度較低處的現(xiàn)象。湍流擴(kuò)散：湍流擴(kuò)散：在湍流火焰中，憑借氣體質(zhì)點(diǎn)的湍動(dòng)來進(jìn)行質(zhì)量傳遞的現(xiàn)象。在湍流火焰中，憑借氣體質(zhì)點(diǎn)的湍動(dòng)來進(jìn)行質(zhì)量傳遞的現(xiàn)象。School of Energy and Power Engineering工程燃燒與燃燒設(shè)備工程燃燒與燃燒設(shè)備蠟燭成分主要為石

28、蠟，且常加入硬脂酸蠟燭成分主要為石蠟，且常加入硬脂酸C17H35COOH以提高軟化點(diǎn)。以提高軟化點(diǎn)。蠟燭燃燒的主要反應(yīng)物是空氣中的氧氣和由蠟燭芯蒸發(fā)出來的氣態(tài)可燃成蠟燭燃燒的主要反應(yīng)物是空氣中的氧氣和由蠟燭芯蒸發(fā)出來的氣態(tài)可燃成分。分。224622217352222674446261818C HOCOH OC H COOHOCOH O蠟燭燃燒與蠟燭燃燒與O、OH、CH3、HCHO等有關(guān)，通過在火焰內(nèi)部進(jìn)行精確測等有關(guān)，通過在火焰內(nèi)部進(jìn)行精確測量或者簡單觀察量或者簡單觀察火焰中出現(xiàn)的少量藍(lán)色火焰中出現(xiàn)的少量藍(lán)色來證實(shí)。來證實(shí)。燃燒過程中各種化學(xué)反應(yīng)生成的燃燒過程中各種化學(xué)反應(yīng)生成的CO2和水蒸氣

29、，并提高介質(zhì)溫度。和水蒸氣，并提高介質(zhì)溫度。某些情況下也會(huì)產(chǎn)生煙炱，而且火焰中的煙炱量多于火焰上方，由于某些情況下也會(huì)產(chǎn)生煙炱，而且火焰中的煙炱量多于火焰上方，由于熾熱熾熱煙炱顆粒發(fā)出黃光煙炱顆粒發(fā)出黃光，所以才可用肉眼識(shí)別。，所以才可用肉眼識(shí)別。School of Energy and Power Engineering從石油或頁巖油的含蠟餾分經(jīng)冷榨或溶劑脫蠟從石油或頁巖油的含蠟餾分經(jīng)冷榨或溶劑脫蠟而制得，主要有正二十二烷而制得，主要有正二十二烷C22H46和正二十八烷和正二十八烷C28H56，含碳量約，含碳量約85%，含氫量約，含氫量約14%。由由CH原子團(tuán)引發(fā)的可見光輻射原子團(tuán)引發(fā)的可見

30、光輻射工程燃燒與燃燒設(shè)備工程燃燒與燃燒設(shè)備傳熱過程傳熱過程：蠟燭蠟燭燃燒時(shí)產(chǎn)生的黃色火焰以光輻射形式滿足照明燃燒時(shí)產(chǎn)生的黃色火焰以光輻射形式滿足照明需要；需要；產(chǎn)生產(chǎn)生的高溫以輻射傳熱方式使蠟燭頂部被加熱和液化，進(jìn)一步使液的高溫以輻射傳熱方式使蠟燭頂部被加熱和液化，進(jìn)一步使液態(tài)石蠟蒸發(fā)而產(chǎn)生在火焰中進(jìn)行反應(yīng)的氣態(tài)燃料組分態(tài)石蠟蒸發(fā)而產(chǎn)生在火焰中進(jìn)行反應(yīng)的氣態(tài)燃料組分。School of Energy and Power Engineering傳質(zhì)作用傳質(zhì)作用：與化學(xué)反應(yīng)和傳熱作用一起將燃燒反應(yīng)物帶入火焰中；與化學(xué)反應(yīng)和傳熱作用一起將燃燒反應(yīng)物帶入火焰中；熾熱氣體和燃燒產(chǎn)物由于浮力效應(yīng)不斷上升，

31、并由卷吸而來的冷空熾熱氣體和燃燒產(chǎn)物由于浮力效應(yīng)不斷上升，并由卷吸而來的冷空氣以及來自蠟芯的氣態(tài)燃料組分所替代；氣以及來自蠟芯的氣態(tài)燃料組分所替代；氣體燃料組分與空氣通過分子擴(kuò)散在火焰中均勻混合，反應(yīng)物分子氣體燃料組分與空氣通過分子擴(kuò)散在火焰中均勻混合，反應(yīng)物分子之間以及反應(yīng)物分子與燃燒過程中產(chǎn)生的原子和原子團(tuán)之間充分接觸，之間以及反應(yīng)物分子與燃燒過程中產(chǎn)生的原子和原子團(tuán)之間充分接觸，使化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生。使化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生。工程燃燒與燃燒設(shè)備工程燃燒與燃燒設(shè)備蠟燭的化學(xué)反應(yīng)區(qū)將包含氧化性氣蠟燭的化學(xué)反應(yīng)區(qū)將包含氧化性氣體的氣態(tài)介質(zhì)與包含還原性氣體的體的氣態(tài)介質(zhì)與包含還原性氣體的氣體混合物分割開

32、來，形成所謂氣體混合物分割開來，形成所謂擴(kuò)擴(kuò)散火焰散火焰或稱或稱非預(yù)混火焰非預(yù)混火焰。School of Energy and Power Engineering燃燒過程中，參與燃燒的是兩種不燃燒過程中，參與燃燒的是兩種不同類型的物質(zhì)，氧化劑和還原劑，同類型的物質(zhì)，氧化劑和還原劑，由不同空間位置進(jìn)入燃燒反應(yīng)區(qū)，由不同空間位置進(jìn)入燃燒反應(yīng)區(qū)，相互接觸而發(fā)生燃燒反應(yīng)。相互接觸而發(fā)生燃燒反應(yīng)。工程燃燒與燃燒設(shè)備工程燃燒與燃燒設(shè)備化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)在火焰中發(fā)生，在火焰中發(fā)生，O2與與CH4之間的之間的反應(yīng)與蠟燭火焰情況相似?；鹧娣磻?yīng)與蠟燭火焰情況相似?；鹧娴乃{(lán)色特征表明反應(yīng)區(qū)中存在的藍(lán)色特征表明反應(yīng)區(qū)中

33、存在CH原子團(tuán)。原子團(tuán)。School of Energy and Power Engineering若玻璃瓶中若玻璃瓶中CH4含量很高，所含量很高，所產(chǎn)生的火焰將發(fā)黃光（熾熱產(chǎn)生的火焰將發(fā)黃光（熾熱煙炱顆粒引起）。煙炱顆粒引起）。預(yù)混火焰預(yù)混火焰參與燃燒的氧化劑（通常為空氣）和還原劑（燃料）在到達(dá)反應(yīng)區(qū)之前已參與燃燒的氧化劑（通常為空氣）和還原劑（燃料）在到達(dá)反應(yīng)區(qū)之前已完成混合過程，即混合過程先于燃燒過程，在化學(xué)反應(yīng)、傳熱和傳質(zhì)方面完成混合過程，即混合過程先于燃燒過程，在化學(xué)反應(yīng)、傳熱和傳質(zhì)方面與擴(kuò)散火焰作用方式不同。與擴(kuò)散火焰作用方式不同。工程燃燒與燃燒設(shè)備工程燃燒與燃燒設(shè)備傳熱過程傳熱過

34、程燃燒產(chǎn)生燃燒產(chǎn)生的火焰并非用于照明或者使燃料蒸發(fā)，而是用于加熱包括預(yù)的火焰并非用于照明或者使燃料蒸發(fā)，而是用于加熱包括預(yù)混的空氣和混的空氣和CH4在內(nèi)的氣體介質(zhì)。在內(nèi)的氣體介質(zhì)。燃燒過程形成一個(gè)向瓶底方向遷移的火焰鋒面，將其下游區(qū)域中的可燃燒過程形成一個(gè)向瓶底方向遷移的火焰鋒面，將其下游區(qū)域中的可燃混合物與其上游區(qū)域中燃燒產(chǎn)物隔開燃混合物與其上游區(qū)域中燃燒產(chǎn)物隔開。School of Energy and Power Engineering傳質(zhì)現(xiàn)象傳質(zhì)現(xiàn)象燃燒產(chǎn)物在傳熱的同時(shí)，向火焰鋒面前方附近的可燃混合物中擴(kuò)散；燃燒產(chǎn)物在傳熱的同時(shí)，向火焰鋒面前方附近的可燃混合物中擴(kuò)散；加熱引起氣體體積膨

35、脹，使得瓶內(nèi)氣體加速噴出瓶口。加熱引起氣體體積膨脹，使得瓶內(nèi)氣體加速噴出瓶口。工程燃燒與燃燒設(shè)備工程燃燒與燃燒設(shè)備u工程燃燒設(shè)備工程燃燒設(shè)備工程工程燃燒燃燒：通過有效的人為控制并在確定的燃燒設(shè)備中進(jìn)行的：通過有效的人為控制并在確定的燃燒設(shè)備中進(jìn)行的燃燒過燃燒過程，燃料（煤炭、石油、天然氣等）和氧化劑（空氣或氧氣）通過一程，燃料（煤炭、石油、天然氣等）和氧化劑（空氣或氧氣）通過一定的途徑輸送至燃燒空間（爐膛、燃燒室等燃燒設(shè)備）中，并按照預(yù)定的途徑輸送至燃燒空間（爐膛、燃燒室等燃燒設(shè)備）中，并按照預(yù)定方式混合，進(jìn)而發(fā)生燃燒反應(yīng)并釋放出大量熱量，以滿足預(yù)定工業(yè)定方式混合，進(jìn)而發(fā)生燃燒反應(yīng)并釋放出大量

36、熱量，以滿足預(yù)定工業(yè)過程的需要。過程的需要。燃燒方式及設(shè)備：燃燒方式及設(shè)備：火床（層狀）燃燒（粒徑為幾十毫米的煤粒在爐排火床（層狀）燃燒（粒徑為幾十毫米的煤粒在爐排上靜止不動(dòng)，或者靠機(jī)械外力作用移動(dòng)，燃燒設(shè)備主要有固定爐排、上靜止不動(dòng)，或者靠機(jī)械外力作用移動(dòng)，燃燒設(shè)備主要有固定爐排、鏈條爐排、往復(fù)爐排、振動(dòng)爐排等鏈條爐排、往復(fù)爐排、振動(dòng)爐排等）；）；流化流化床（沸騰）燃燒（燃煤粒徑為床（沸騰）燃燒（燃煤粒徑為0.2-3mm）；）；火火室（懸浮）燃燒（煤粉粒徑小于室（懸?。┤紵悍哿叫∮?00微米，燃燒器組織煤粉氣流，噴微米，燃燒器組織煤粉氣流，噴入爐膛懸浮燃燒，形成類似于氣體燃料燃燒時(shí)具有

37、明顯輪廓的火焰）。入爐膛懸浮燃燒，形成類似于氣體燃料燃燒時(shí)具有明顯輪廓的火焰）。School of Energy and Power Engineering固體燃料固體燃料：煙煤、無煙煤、褐煤等天然礦物質(zhì)燃料，以及木柴、焦炭、：煙煤、無煙煤、褐煤等天然礦物質(zhì)燃料，以及木柴、焦炭、木炭、植物秸稈等。木炭、植物秸稈等。工程燃燒與燃燒設(shè)備工程燃燒與燃燒設(shè)備燃燒設(shè)備燃燒設(shè)備：流動(dòng)性好，與工程燃燒過程常用的氧化劑空氣同為氣相，：流動(dòng)性好，與工程燃燒過程常用的氧化劑空氣同為氣相，兩者均通過管道送入燃燒空間；兩者均通過管道送入燃燒空間；主要主要包括燃燒器（組織燃燒反應(yīng)物混合并噴入爐膛或燃燒室的裝置）包括燃燒

38、器（組織燃燒反應(yīng)物混合并噴入爐膛或燃燒室的裝置）和爐膛（發(fā)生燃燒反應(yīng)的空間）。和爐膛（發(fā)生燃燒反應(yīng)的空間）。氣體燃料氣體燃料：天然氣（氣田氣、油田氣）、液化石油氣、人造煤氣（焦：天然氣（氣田氣、油田氣）、液化石油氣、人造煤氣（焦?fàn)t煤氣、發(fā)生爐煤氣、高爐煤氣）、沼氣等人工燃料；爐煤氣、發(fā)生爐煤氣、高爐煤氣）、沼氣等人工燃料；燃燒設(shè)備燃燒設(shè)備：流動(dòng)性較好，但燃料的沸點(diǎn)低于燃點(diǎn)，必須先蒸發(fā)成燃料：流動(dòng)性較好，但燃料的沸點(diǎn)低于燃點(diǎn)，必須先蒸發(fā)成燃料蒸氣，然后與氧化劑空氣混合，發(fā)生燃燒。蒸氣，然后與氧化劑空氣混合，發(fā)生燃燒。通常通常采用燃燒器（油燒嘴）將液體燃料破碎成大量粒徑為幾微米至幾采用燃燒器（油燒

39、嘴）將液體燃料破碎成大量粒徑為幾微米至幾百微米的小液滴，使其懸浮于空氣中邊蒸發(fā)邊發(fā)生燃燒。百微米的小液滴，使其懸浮于空氣中邊蒸發(fā)邊發(fā)生燃燒。液態(tài)燃料液態(tài)燃料：石油及其煉制加工產(chǎn)品，包括汽油、煤油、柴油、重油和：石油及其煉制加工產(chǎn)品，包括汽油、煤油、柴油、重油和渣油，以及甲醇、乙醇、植物油等。渣油，以及甲醇、乙醇、植物油等。School of Energy and Power Engineering工程燃燒與燃燒設(shè)備工程燃燒與燃燒設(shè)備燃用氣體、液體或固體燃料所獲取熱能的利用燃用氣體、液體或固體燃料所獲取熱能的利用方式方式School of Energy and Power Engineering

40、采用采用熱機(jī)熱機(jī)，直接利用燃燒反應(yīng)產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)庾鳛楣べ|(zhì)推動(dòng)活，直接利用燃燒反應(yīng)產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)庾鳛楣べ|(zhì)推動(dòng)活塞（活塞式內(nèi)燃機(jī)，如柴油機(jī)、汽油機(jī)、煤氣機(jī)等）或葉輪（燃?xì)廨喨ɑ钊絻?nèi)燃機(jī)，如柴油機(jī)、汽油機(jī)、煤氣機(jī)等）或葉輪（燃?xì)廨啓C(jī)），將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功。機(jī)），將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功。活塞式內(nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒空間一般容積不大，統(tǒng)稱為活塞式內(nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒空間一般容積不大，統(tǒng)稱為燃燒室燃燒室。采用采用燃燒爐燃燒爐，利用火焰以及燃燒生成物來產(chǎn)生蒸汽或熱水（蒸汽或，利用火焰以及燃燒生成物來產(chǎn)生蒸汽或熱水（蒸汽或熱水鍋爐）推動(dòng)蒸汽輪機(jī)輸出機(jī)械功或者用于供暖；或利用火焰及燃熱水鍋爐）推動(dòng)蒸汽

41、輪機(jī)輸出機(jī)械功或者用于供暖；或利用火焰及燃燒生成物加熱物料（工業(yè)爐窯），以滿足金屬冶煉、鍛造加工、熱處燒生成物加熱物料（工業(yè)爐窯），以滿足金屬冶煉、鍛造加工、熱處理以及玻璃、陶瓷、建材等熔化、煅燒、燒成、燒結(jié)、干燥等材料加理以及玻璃、陶瓷、建材等熔化、煅燒、燒成、燒結(jié)、干燥等材料加工處理過程的需要。工處理過程的需要。燃燒加熱爐的燃燒空間一般容積較大，通常稱為燃燒加熱爐的燃燒空間一般容積較大，通常稱為爐膛爐膛。工程燃燒與燃燒設(shè)備工程燃燒與燃燒設(shè)備School of Energy and Power Engineering一、鍋爐一、鍋爐產(chǎn)生蒸汽或熱水的熱能動(dòng)力設(shè)備，由鍋和爐兩大部分組成產(chǎn)生蒸汽或

42、熱水的熱能動(dòng)力設(shè)備，由鍋和爐兩大部分組成；鍋是容納水和蒸汽并傳遞熱量的容器，包括鍋筒和由大量鋼管制成的爐鍋是容納水和蒸汽并傳遞熱量的容器，包括鍋筒和由大量鋼管制成的爐膛水冷壁、過熱器、再熱器等膛水冷壁、過熱器、再熱器等；爐是燃料燃燒的空間，即鍋爐爐膛。燃料在爐膛中燃燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煚t是燃料燃燒的空間，即鍋爐爐膛。燃料在爐膛中燃燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煔狻Ｍㄟ^氣。通過輻射、對(duì)流和導(dǎo)熱輻射、對(duì)流和導(dǎo)熱三種傳熱方式，將煙氣中的熱量傳遞給鍋內(nèi)的三種傳熱方式，將煙氣中的熱量傳遞給鍋內(nèi)的水，從而產(chǎn)生熱水或蒸汽。水，從而產(chǎn)生熱水或蒸汽。工程燃燒與燃燒設(shè)備工程燃燒與燃燒設(shè)備School of Energy and P

43、ower Engineering按照用途不同按照用途不同，鍋爐可分為供暖鍋爐、工業(yè)鍋爐、艦船鍋爐和電站，鍋爐可分為供暖鍋爐、工業(yè)鍋爐、艦船鍋爐和電站鍋爐鍋爐；按照所燃用的燃料不同按照所燃用的燃料不同，鍋爐可分為燃煤鍋爐、燃油鍋爐和燃?xì)忮?，鍋爐可分為燃煤鍋爐、燃油鍋爐和燃?xì)忮仩t；爐；按照鍋爐蒸發(fā)受熱面中工質(zhì)循環(huán)方式不同按照鍋爐蒸發(fā)受熱面中工質(zhì)循環(huán)方式不同，鍋爐可分為自然循環(huán)鍋，鍋爐可分為自然循環(huán)鍋爐、多次強(qiáng)制循環(huán)鍋爐、直流鍋爐和復(fù)合循環(huán)鍋爐；爐、多次強(qiáng)制循環(huán)鍋爐、直流鍋爐和復(fù)合循環(huán)鍋爐；按照燃燒方式不同按照燃燒方式不同，鍋爐可分為火床，鍋爐可分為火床( (層燃層燃) )爐、流化床爐、流化床( (

44、沸騰沸騰) )爐和火爐和火室室( (室燃室燃) )爐爐；根據(jù)燃用煤粒的大小根據(jù)燃用煤粒的大小，燃煤鍋爐可分別采用層燃、沸騰和室燃方式。燃煤鍋爐可分別采用層燃、沸騰和室燃方式。工程燃燒與燃燒設(shè)備工程燃燒與燃燒設(shè)備School of Energy and Power Engineering（1）燃用煤粉的室燃爐稱為煤粉爐燃用煤粉的室燃爐稱為煤粉爐目前電站鍋爐主要的燃燒設(shè)備目前電站鍋爐主要的燃燒設(shè)備；煤粉和空氣通過燃燒器噴人爐膛，全部燃料在爐膛空間內(nèi)懸浮燃燒煤粉和空氣通過燃燒器噴人爐膛，全部燃料在爐膛空間內(nèi)懸浮燃燒，形成火炬并產(chǎn)生高溫?zé)煔庑纬苫鹁娌a(chǎn)生高溫?zé)煔?；煤粉燃燒器按其出口流?dòng)特性可分為旋流燃

45、燒器和直流燃燒器煤粉燃燒器按其出口流動(dòng)特性可分為旋流燃燒器和直流燃燒器；燃燒器的主要作用是組織煤粉氣流，加強(qiáng)一、二次風(fēng)氣流的混合，燃燒器的主要作用是組織煤粉氣流，加強(qiáng)一、二次風(fēng)氣流的混合，保證煤粉氣流及時(shí)、穩(wěn)定著火以及煤粉火焰的穩(wěn)定。保證煤粉氣流及時(shí)、穩(wěn)定著火以及煤粉火焰的穩(wěn)定。工程燃燒與燃燒設(shè)備工程燃燒與燃燒設(shè)備School of Energy and Power Engineering（2）層燃爐相應(yīng)的燃燒設(shè)備主要有翻轉(zhuǎn)爐排、鏈條爐排、往復(fù)爐排、層燃爐相應(yīng)的燃燒設(shè)備主要有翻轉(zhuǎn)爐排、鏈條爐排、往復(fù)爐排、振動(dòng)爐排等振動(dòng)爐排等大部分煤在爐排上的大部分煤在爐排上的燃料燃料層中燃燒，少量煤?；蚩扇?xì)?/p>

46、體在燃料層層中燃燒，少量煤?；蚩扇?xì)怏w在燃料層上方空間中燃上方空間中燃；某些鍋爐采用的燃燒方式某些鍋爐采用的燃燒方式介于介于層燃和室燃之間，如風(fēng)力拋煤機(jī)爐、層燃和室燃之間，如風(fēng)力拋煤機(jī)爐、機(jī)械拋煤機(jī)爐、拋煤機(jī)鏈條爐等機(jī)械拋煤機(jī)爐、拋煤機(jī)鏈條爐等；拋煤過程對(duì)燃料造成分選作用，使許多拋煤過程對(duì)燃料造成分選作用，使許多細(xì)小煤粒懸浮在爐膛空間中細(xì)小煤粒懸浮在爐膛空間中燃燒，而較粗的煤粒則落在火床上進(jìn)行燃燒燃燒，而較粗的煤粒則落在火床上進(jìn)行燃燒；采用拋煤機(jī)的爐子中實(shí)際上是層燃與懸浮燃燒的綜合燃燒過程，形采用拋煤機(jī)的爐子中實(shí)際上是層燃與懸浮燃燒的綜合燃燒過程，形成火炬一層燃爐。成火炬一層燃爐。工程燃燒與燃

47、燒設(shè)備工程燃燒與燃燒設(shè)備School of Energy and Power Engineering（3）采用流化床采用流化床(沸騰沸騰)燃燒方式的燃煤鍋爐燃燒方式的燃煤鍋爐，又稱為沸騰爐又稱為沸騰爐主要燃燒設(shè)備有布風(fēng)主要燃燒設(shè)備有布風(fēng)裝裝置置(爐箅爐箅)和爐膛和爐膛；布風(fēng)裝置的主要作用是均勻地分配空氣，使其沿著爐膛底部截面均布風(fēng)裝置的主要作用是均勻地分配空氣，使其沿著爐膛底部截面均勻地進(jìn)入爐內(nèi)，以保證煤粒的均勻流化勻地進(jìn)入爐內(nèi)，以保證煤粒的均勻流化；由進(jìn)料口加人爐子沸騰段的煤粒受到氣流的流化作用迅速與沸騰、由進(jìn)料口加人爐子沸騰段的煤粒受到氣流的流化作用迅速與沸騰、燃燒著的燃燒層中的顆粒混合，

48、形成沸騰床，并在上下翻滾運(yùn)動(dòng)中著燃燒著的燃燒層中的顆?；旌?，形成沸騰床，并在上下翻滾運(yùn)動(dòng)中著火和燃燒火和燃燒；一部分細(xì)粉被上升氣流吹出沸騰段，一部分細(xì)粉被上升氣流吹出沸騰段，進(jìn)入進(jìn)入沸騰段之上的懸浮段，進(jìn)沸騰段之上的懸浮段，進(jìn)行懸浮燃燒行懸浮燃燒。工程燃燒與燃燒設(shè)備工程燃燒與燃燒設(shè)備School of Energy and Power Engineering燃油鍋爐和燃?xì)忮仩t燃油鍋爐和燃?xì)忮仩t均為室燃爐，爐膛結(jié)構(gòu)與煤粉爐基本上相同，均為室燃爐，爐膛結(jié)構(gòu)與煤粉爐基本上相同，燃油和氣體燃料全部燃油和氣體燃料全部在爐膛空間內(nèi)做懸浮燃燒在爐膛空間內(nèi)做懸浮燃燒；燃油鍋爐中，燃油總是先霧化成細(xì)小油滴后再噴

49、入爐膛內(nèi)進(jìn)行燃燒燃油鍋爐中，燃油總是先霧化成細(xì)小油滴后再噴入爐膛內(nèi)進(jìn)行燃燒（極大地增大燃料的表面積，以便通過空間燃燒達(dá)到燃燒迅速和完全極大地增大燃料的表面積，以便通過空間燃燒達(dá)到燃燒迅速和完全的目的的目的）；油燃燒器是將燃油霧化并進(jìn)行合理配風(fēng)的裝置，主要由霧化器和配油燃燒器是將燃油霧化并進(jìn)行合理配風(fēng)的裝置，主要由霧化器和配風(fēng)器組成風(fēng)器組成；燃油通過霧化器霧化成細(xì)小油滴，以一定的霧化角噴入護(hù)膛燃油通過霧化器霧化成細(xì)小油滴，以一定的霧化角噴入護(hù)膛；具有一定形狀和速度分布的空氣流由配風(fēng)器具有一定形狀和速度分布的空氣流由配風(fēng)器送入送入，形成有利的空氣，形成有利的空氣動(dòng)力場，使空氣與霧化油滴流相混合，達(dá)

50、到及時(shí)著火，充分燃盡。動(dòng)力場，使空氣與霧化油滴流相混合，達(dá)到及時(shí)著火，充分燃盡。工程燃燒與燃燒設(shè)備工程燃燒與燃燒設(shè)備School of Energy and Power Engineering燃油鍋爐采用的霧化器主要有機(jī)械式霧化器燃油鍋爐采用的霧化器主要有機(jī)械式霧化器( (包括離心式和旋杯式包括離心式和旋杯式) )和和介質(zhì)式霧化器介質(zhì)式霧化器( (以蒸汽或空氣為介質(zhì)以蒸汽或空氣為介質(zhì)) )兩大類，以兩大類，以采用離心式機(jī)械霧化器采用離心式機(jī)械霧化器為最多為最多；配風(fēng)器按照氣流流動(dòng)的方式可分為旋流式和直流式兩大類配風(fēng)器按照氣流流動(dòng)的方式可分為旋流式和直流式兩大類；旋流式配風(fēng)器根據(jù)旋流葉片的結(jié)構(gòu)可

51、分為軸向葉片式和切向葉片式旋流式配風(fēng)器根據(jù)旋流葉片的結(jié)構(gòu)可分為軸向葉片式和切向葉片式；直流式配風(fēng)器又可分為平流式和純直流式兩種直流式配風(fēng)器又可分為平流式和純直流式兩種；對(duì)于油燃燒器，必須提高霧化質(zhì)量、保證均勻配風(fēng)、保持霧化器在對(duì)于油燃燒器，必須提高霧化質(zhì)量、保證均勻配風(fēng)、保持霧化器在配風(fēng)器中的合理位置、使霧化特性與空氣動(dòng)力特性相適應(yīng)，才能保證配風(fēng)器中的合理位置、使霧化特性與空氣動(dòng)力特性相適應(yīng)，才能保證獲得穩(wěn)定、完全、低污染的燃燒。獲得穩(wěn)定、完全、低污染的燃燒。工程燃燒與燃燒設(shè)備工程燃燒與燃燒設(shè)備School of Energy and Power Engineering燃?xì)忮仩t燃?xì)忮仩t燃用的氣

52、體燃料主要是天然氣和高爐煤氣燃用的氣體燃料主要是天然氣和高爐煤氣；氣體燃料的燃燒屬氣相反應(yīng)，著火和燃燒要比固體燃料容易得多，氣體燃料的燃燒屬氣相反應(yīng)，著火和燃燒要比固體燃料容易得多，燃燒速度和燃燒的完全程度主要取決于氣體燃料與空氣的混合燃燒速度和燃燒的完全程度主要取決于氣體燃料與空氣的混合；氣體燃料的燃燒方式主要有擴(kuò)散燃燒和動(dòng)力燃燒兩種氣體燃料的燃燒方式主要有擴(kuò)散燃燒和動(dòng)力燃燒兩種；擴(kuò)散燃燒是指氣體燃料與空氣在燃燒前無混合的燃燒擴(kuò)散燃燒是指氣體燃料與空氣在燃燒前無混合的燃燒；動(dòng)力燃燒是氣體燃料與空氣在著火前即混合動(dòng)力燃燒是氣體燃料與空氣在著火前即混合；所采用的燃燒器有旋流式天然氣燃燒器、多槍進(jìn)

53、氣平流式天然氣燃所采用的燃燒器有旋流式天然氣燃燒器、多槍進(jìn)氣平流式天然氣燃燒器、中心管進(jìn)氣天然氣燃燒器、高爐煤氣無焰燃燒器等。燒器、中心管進(jìn)氣天然氣燃燒器、高爐煤氣無焰燃燒器等。工程燃燒與燃燒設(shè)備工程燃燒與燃燒設(shè)備School of Energy and Power Engineering二、工業(yè)爐窯二、工業(yè)爐窯對(duì)物料進(jìn)行加熱的設(shè)備對(duì)物料進(jìn)行加熱的設(shè)備；加熱的目的是改變物料的物理、化學(xué)和機(jī)械性質(zhì)，使物料便于加工加熱的目的是改變物料的物理、化學(xué)和機(jī)械性質(zhì)，使物料便于加工成所需要的產(chǎn)品成所需要的產(chǎn)品；主要用于鋼鐵和有色金屬工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、建材陶瓷工業(yè)以及化學(xué)主要用于鋼鐵和有色金屬工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、建

54、材陶瓷工業(yè)以及化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域中，以完成材料的熔化、精煉、熱加工、熱處理以及燒成、工業(yè)等領(lǐng)域中，以完成材料的熔化、精煉、熱加工、熱處理以及燒成、燒結(jié)等工藝過程燒結(jié)等工藝過程；在實(shí)際應(yīng)用中，習(xí)慣上在實(shí)際應(yīng)用中，習(xí)慣上將用于金屬加熱、熔化、熔煉和熱處理的設(shè)將用于金屬加熱、熔化、熔煉和熱處理的設(shè)備稱為工業(yè)爐備稱為工業(yè)爐，而，而將用于水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽類材料加熱、煅將用于水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽類材料加熱、煅燒、熔化、燒成、燒結(jié)的設(shè)備稱為爐窯燒、熔化、燒成、燒結(jié)的設(shè)備稱為爐窯。工程燃燒與燃燒設(shè)備工程燃燒與燃燒設(shè)備School of Energy and Power Engineering工程燃燒與

55、燃燒設(shè)備工程燃燒與燃燒設(shè)備School of Energy and Power Engineering按照用途不同，工業(yè)爐窯可分為按照用途不同，工業(yè)爐窯可分為加熱爐加熱爐和和熔煉爐熔煉爐兩大類。兩大類。 加熱爐是在爐內(nèi)使某種物料得到加熱的設(shè)備加熱爐是在爐內(nèi)使某種物料得到加熱的設(shè)備，如軋制加熱爐、鍛造，如軋制加熱爐、鍛造加熱爐、熱處理爐、焙燒爐、煉焦?fàn)t、煤氣發(fā)生爐、裂解爐、干燥爐加熱爐、熱處理爐、焙燒爐、煉焦?fàn)t、煤氣發(fā)生爐、裂解爐、干燥爐等；等； 熔煉爐是在爐內(nèi)使物料加熱并熔煉的設(shè)備熔煉爐是在爐內(nèi)使物料加熱并熔煉的設(shè)備，如高爐、轉(zhuǎn)爐、沖天爐、，如高爐、轉(zhuǎn)爐、沖天爐、玻璃熔窯等。玻璃熔窯等。按照應(yīng)

56、用工業(yè)領(lǐng)域和被加熱物料類型不同，工業(yè)爐窯可分為金屬熔按照應(yīng)用工業(yè)領(lǐng)域和被加熱物料類型不同，工業(yè)爐窯可分為金屬熔煉熔化爐、金屬加熱爐、化學(xué)工業(yè)爐、水泥窯、玻璃窯和陶瓷窯。煉熔化爐、金屬加熱爐、化學(xué)工業(yè)爐、水泥窯、玻璃窯和陶瓷窯。工程燃燒與燃燒設(shè)備工程燃燒與燃燒設(shè)備School of Energy and Power Engineering按照加熱熱源不同，工業(yè)爐窯分為按照加熱熱源不同，工業(yè)爐窯分為燃料爐和電加熱爐燃料爐和電加熱爐。燃料爐分為燃用煤、焦炭、粉煤等的燃料爐分為燃用煤、焦炭、粉煤等的固體燃料爐固體燃料爐，燃用重油、柴油，燃用重油、柴油等的等的液體燃料爐液體燃料爐，燃用天然氣、煤氣等的，

57、燃用天然氣、煤氣等的氣體燃料爐氣體燃料爐。在燃料爐中，加熱過程依靠燃燒火焰來實(shí)現(xiàn)，按照加熱方式不同，在燃料爐中，加熱過程依靠燃燒火焰來實(shí)現(xiàn)，按照加熱方式不同，燃料爐分為燃料爐分為直接加熱直接加熱和和間接加熱間接加熱。 直接加熱直接加熱（即明火加熱即明火加熱）指燃燒生成物直接與被加熱物料相接觸，指燃燒生成物直接與被加熱物料相接觸， 間接加熱指燃燒生成物不直接接觸被加熱物料，而借助于某種間壁間接加熱指燃燒生成物不直接接觸被加熱物料，而借助于某種間壁式元件式元件（如輻射加熱管、對(duì)流加熱管、馬弗罩等如輻射加熱管、對(duì)流加熱管、馬弗罩等）實(shí)現(xiàn)熱量傳遞。實(shí)現(xiàn)熱量傳遞。一般來說，工業(yè)爐窯的爐溫多數(shù)比鍋爐爐溫高

58、，而且爐內(nèi)溫度分布一般來說，工業(yè)爐窯的爐溫多數(shù)比鍋爐爐溫高，而且爐內(nèi)溫度分布比較均勻比較均勻。工程燃燒與燃燒設(shè)備工程燃燒與燃燒設(shè)備School of Energy and Power Engineering燃用氣體燃料的工業(yè)爐窯采用煤氣燃燒器燃用氣體燃料的工業(yè)爐窯采用煤氣燃燒器 ( (或稱煤氣燒嘴或稱煤氣燒嘴) )使使燃?xì)馊細(xì)馀c空與空氣混合燃燒。氣混合燃燒。按煤氣與空氣的混合方式按煤氣與空氣的混合方式，分為，分為內(nèi)部混合、外部混合和半混合式燒內(nèi)部混合、外部混合和半混合式燒嘴。嘴。內(nèi)部混合式內(nèi)部混合式( (完全預(yù)混型完全預(yù)混型) )燒嘴的特點(diǎn)是煤氣燃燒所需要的全部空氣已燒嘴的特點(diǎn)是煤氣燃燒所需要

59、的全部空氣已預(yù)先在燒嘴內(nèi)完全混合好，可燃?xì)怏w混合物由燒嘴噴出后即可燃燒，預(yù)先在燒嘴內(nèi)完全混合好，可燃?xì)怏w混合物由燒嘴噴出后即可燃燒，不需要用二次空氣助燃不需要用二次空氣助燃； 又稱又稱無焰燒嘴無焰燒嘴，產(chǎn)生無色火焰，并能快速燃燒，產(chǎn)生無色火焰，并能快速燃燒； 通過設(shè)定煤氣與空氣的混合比例，采用這種燒嘴可形成所需要的爐通過設(shè)定煤氣與空氣的混合比例，采用這種燒嘴可形成所需要的爐內(nèi)氣氛。內(nèi)氣氛。工程燃燒與燃燒設(shè)備工程燃燒與燃燒設(shè)備School of Energy and Power Engineering煤氣和空氣在燒嘴外部以擴(kuò)散方式混合并燃燒的燒嘴稱為外部混合煤氣和空氣在燒嘴外部以擴(kuò)散方式混合并燃

60、燒的燒嘴稱為外部混合式式(或稱擴(kuò)散燃燒型或稱擴(kuò)散燃燒型)燒嘴，燒嘴， 也稱也稱有焰燒嘴有焰燒嘴； 燃燒調(diào)節(jié)范圍較寬，而且沒有回火的危險(xiǎn)。燃燒調(diào)節(jié)范圍較寬，而且沒有回火的危險(xiǎn)。半混合式半混合式(或稱部分預(yù)混型或稱部分預(yù)混型)燒嘴是使煤氣和一部分助燃空氣預(yù)先混燒嘴是使煤氣和一部分助燃空氣預(yù)先混合并從噴頭噴出燒嘴，再將必要數(shù)量的二次空氣在燒嘴外予以補(bǔ)足后合并從噴頭噴出燒嘴，再將必要數(shù)量的二次空氣在燒嘴外予以補(bǔ)足后進(jìn)行燃燒。進(jìn)行燃燒。 一次空氣量占助燃空氣總量的一次空氣量占助燃空氣總量的30%70%，調(diào)節(jié)一次空氣量可改變，調(diào)節(jié)一次空氣量可改變火焰長度和亮度?；鹧骈L度和亮度。工程燃燒與燃燒設(shè)備工程燃燒與