燃气燃烧与燃烧装置 刘蓉 刘文斌 第六章燃气互换性新.pptVIP

第六章 燃气互换性 第一节 燃气互换性和燃具适应性 第二节 华白数 第三节 火焰特性对燃气互换性的影响 第四节 互换性判定法 第五节 燃气的配制 第一节 燃气互换性和燃具适应性 一、燃气互换性 当两种以上的燃气在同一燃具上，不做任何调整，都可正常燃烧（满足一定热负荷、火焰稳定、燃烧完全），则称这几种燃气在该燃具上具有互换性。 这是对燃气生产厂提出的要求。 二、燃具适应性 燃具适应燃气性质及状态（压力等）变化的能力。 这是对燃具生产厂提出的要求。 三、燃气互换的基本原则 1、互换后热负荷误差不超过5%或10%。 2、火焰稳定（即不会出现离焰、回火、一氧化碳超标）。 第二节 华白数 燃具热负荷： 又，喷嘴流量计算公式： 所以燃具热负荷： 其中定义 ∴当燃气压力不变时，则： 当燃气压力Hg也变化时，定义广义华白数： 则 当燃气组分和性质变化不大时，华白数是互换性最简便的也是最早使用的一种判据。 一次空气系数与华白数的关系： 因为 所以一次空气系数与华白数的关系： 而 第三节 火焰特性对燃气互换性的影响 根据互换原则，燃气互换时要考虑火焰的稳定。 燃气燃烧特性曲线具有以下特点： （1）不同的燃气在同一只燃气用具上有不同的燃烧特性曲线。 （2）同一种燃气在不同的燃气用具上的燃烧特性曲线不同。 例题1：基准气华白数为51，置换气华白数为42.5，两种燃气的火焰特性曲线如图所示，如果基准气在燃具上的运行点为a1（qPa=14W/mm2、α′=0.3），试评价两种燃气能否互换？应如何调整。 答：比较两种气体在燃具上热负荷的变化： 一次空气系数的变化： 则置换气在燃具上的运行点参数为： 则置换气在燃具上的运行点为s1，超过了黄焰极限曲线，属于非正常工况，不能置换。 将基准气在燃具上的运行点调整为a2： qPa=14W/mm2 α′=0.35 则置换气在燃具上的运行点为s2，在极限曲线范围，属于正常工况，可以置换。 则置换气在燃具上的运行点参数为： 燃气性质对火焰特性的影响 美国在热值为19400 kJ／m3的人工燃气中掺入各种单一气体进行试验，观察其对回火倾向性的影响。如图所示。 从图中可总结如下几点： 1.燃气成分可分为两大类：一类是CmHn，它使火焰变软，回火倾向性减小；另一类是H2和CO，它使火焰变硬，回火倾向性增加。 2. CO的回火倾向性大于H2。由于CO的密度比H2大得多，所以其华白数小得多，而一次空气系数大得多。 3. C2H2和C2H4虽然具有几乎相同的热值和密度，但由于C2H4的火焰传播速度比C2H2小得多，因而C2H4的回火倾向性也比C2H2小得多。 4.所有的惰性气体都能使火焰变硬，产生与H2和CO相同的效果。其中CO2对火焰硬度的影响甚至超过H2和CO。O2也使火焰变硬。 第四节 互换性判定法 1、法国燃气公司的互换性研究项目主持人P．德尔布(P.Delbourge) 在1965年得到较完善的成果，提出了燃烧势的概念。 2、为了验证置换气燃烧的稳定性，美国燃气协会制订三指数判定法，即离焰互换指数、回火互换指数与黄焰互换指数。该法与综合性指标燃烧势不同，对不稳定燃烧的三种状况分别以指数方式界定，从而更具有针对性。 一、燃烧势 C——燃烧势，表示燃气性质对火焰稳定性（火 焰高度）的影响参数； H2、CH4、CO、CnHm——燃气中这些组分的含量 百分数； 0.3和0.7——实验系数值； k——各种CnHm的特性系数； u——对燃气中含氧及含氢量不同而引入的系数； υ——对燃气中含氢量不同而引入的系数。 城镇燃气的类别及特性指标 （15℃，1个大气压） 类 别 华白数 （kJ／m3） 燃烧势 标准 范围 标准 范围 人工燃气 3R 13.71 12.63~14.66 77.7 46.5~85.8 4R 17.78 17.38~19.03 107.9 64.7~118.7 5R 21.57 19.81~23.17 93.9 54.4~95.6 6R 25.69 23.85~27.95 108.3 63.1~111.4 7R 31.60 28.57~33.12 120.9 71.5~129.0 天然气 3T 12.28 12.22~14.35 22.0 21.0~50.6 4T 17.13 15.75~18.54 24.9 24.0~57.3 6T 23.35 21.76~25.01 18.5 17.3~42.7 10T 41.52 39.06~44.84 33.0 31.0~33.0 12T 50.73 45.67~76.84 40.3 37.3~69.3 液化石油气 19Y 76.84 72.86~76.84 48.2 48.