炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定.ppt

炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 第八章 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 三、点火与爆炸 煤气的燃烧也可以采取点火的方式，即冷的可燃气体混合物用一个不大的火源，在某处使小部分可燃混合气体点火引起燃烧，由于这部分气体燃烧放出热量，使其温度升高，并很快将热量传给临近的一层可燃气体混合物，使其迅速升温达到着火温度而燃烧，这一层燃烧又会将热量传给下层可燃气体混合物使其燃烧，如此一层层地传下去，使整个可燃混合物燃烧起来。 因此用点火的方式进行的燃烧除与火源有关外，还取决于燃烧的传播条件。对于流动着的可燃气体混合物，当其流动速度与火焰的传播速度相等，就可以实现在燃烧室中进行稳定的燃烧。火焰的传播速度不仅与可燃混合物的成分、浓度、温度和压力等条件有关，还和燃烧装置的散热有关。上述燃烧极限也是火焰传播的浓度极限。 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 可燃混合物的温度增高时，火焰的传播速度将加快，燃烧器的体积缩小时，散热作用加强，火焰传播速度将减慢。 用点火的方式进行燃烧，就本质而言与达到着火温度的燃烧并无原则的区别，这时燃烧能否正常进行同样取决于必要的燃烧极限。 火焰的正常传播是在一定的压力下进行的，它的速度大约在每秒几厘米至10～15米。如果在一个密闭的容器内点火，则因绝热压缩，使整个容器内可燃混合物的压力和温度急剧增加，这时火焰的传播速度可达到每秒几公里，整个容器内的可燃物同时剧烈燃烧而产生极大的破坏力，从而产生爆炸。爆炸与燃烧其本质是一样的，必须具备必要的极限浓度和火源，因此各种可燃混合物的燃烧极限也即是该混合物的爆炸极限。 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 爆炸与燃烧的不同点是：燃烧是稳定的连锁反应，主要依靠温度的提高，使反应加速；而爆炸是不稳定的连锁反应，主要依靠压力的提高，使活性分子浓度急剧提高而加速反应。 综上所述，引起爆炸的条件是设备或环境中可燃混合物达到必要的极限浓度，同时存在高温或火源，爆炸方式是压力传播。了解引起爆炸的原因，就可以采取措施，消除爆炸的发生，如焦炉煤气、氢气和苯蒸汽的爆炸极限的下限都很低，故当管道、管件、设备不严时，一旦漏入的空气遇到火源就容易着火爆炸。因此要求设备、管道要严密，严禁在设备、管道附近产生火源，并应加强通风。 相反，由于高炉煤气、发生炉煤气、氢气和CO的爆炸上限很高，当设备管道不严，同时又出现负压操作时，容易吸入空气，形成爆炸性可燃混合物。此外，当管道内煤气低压或流量过低使煤气流速低于火焰传播速度时，就会在管道或设备中发生回火爆炸。因此，当煤气压力低于规定数值时，要停止加热。 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 四、扩散燃烧和动力燃烧 煤气的燃烧过程比较复杂，根据上述内容，在一定的条件下，燃烧过程可分为三个阶段： ①煤气和空气混合，并达到极限浓度。 ②将可燃混合气体加热到着火温度或点火燃烧使其达到着火温度。 ③可燃物与氧气发生化学反应而进行连续稳定的燃烧，此过程取决于化学动力学的因素，即主要和反应的浓度和温度有关。 根据煤气和空气的混合情况，煤气燃烧有两种方式。 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 1.扩散燃烧 将煤气和空气分别送人燃烧室后，依靠分子的扩散作用，边混合边燃烧的过程叫扩散燃烧。由于燃烧室温度通常很高，使可燃混合物加热到着火温度与燃烧化学反应实际可在瞬间进行，故煤气的燃烧速度取决于可燃物分子和空气分子互相接触的物理因素，即属于扩散燃烧。 在扩散燃烧过程中，由于局部氧的供给不足，而使碳氢化合物热解产生游离碳，因此在燃烧带中有固体颗粒存在，并能产生强烈的光和辐射热，形成光亮的火焰，故这种燃烧也叫有焰燃烧。焦炉火道内煤气的燃烧就属于这一类方式。 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 火焰的长短，表征煤气燃烧过程速度的大小，它主要取决于煤气和空气的混合强度和混合程度，混合进行得愈快愈完全，燃烧愈快，火焰就愈短。在有焰