鍋爐燃燒理論基礎(chǔ)

1、第一章第一章鍋爐燃燒理論基礎(chǔ)鍋爐燃燒理論基礎(chǔ)第一節(jié)第一節(jié)燃燒理論解決問題燃燒理論解決問題學(xué)習(xí)燃燒理論的目的是為了了解認(rèn)識燃燒過程的本質(zhì)，掌握燃燒過程的主要規(guī)律，以便控制燃燒過程的各個階段，使其按照人們的要求的速度進(jìn)行，燃燒理論解決的問題是：(1)判斷各種燃料的著火可能性，分析影響著火的內(nèi)因條件與外因條件以及著火過程基本原理，保證燃料進(jìn)入爐內(nèi)后盡快穩(wěn)定地著火，保證燃燒過程順利進(jìn)行。(2)研究如何提高燃料的燃燒速度，使一定量的燃料在有限的空

2、間和時間內(nèi)盡快燃燒，分析影響燃燒速度的內(nèi)因條件與外因條件，以及燃盡過程的基本原理，提出加速燃燒反應(yīng)，提高燃燒效率的途徑。(3)燃燒理論來源于生產(chǎn)實踐和科學(xué)試驗。反過來又指示出燃燒技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展的方向。第二節(jié)第二節(jié)質(zhì)量作用定律質(zhì)量作用定律化學(xué)反應(yīng)速度化學(xué)反應(yīng)速度1質(zhì)量作用定律燃燒是一種發(fā)光發(fā)熱的化學(xué)反應(yīng)。燃燒速度可以用化學(xué)反應(yīng)速度來表示。在等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)速度可用質(zhì)量作用定律表示。即反應(yīng)速度一般可用單位時間，單位體積內(nèi)燒掉燃料量或消耗

3、掉的氧量來表示。可用下面的式子表示爐內(nèi)的燃燒反應(yīng)：ａＡ＋ｂＢ==ｇＧ＋ｈＨ(51)(燃料)(氧化劑)(燃燒產(chǎn)物)化學(xué)反應(yīng)速度可用正向反應(yīng)速度表示，也可用逆向反應(yīng)速度來表示。即（52）(53)2.質(zhì)量作用定律的意義質(zhì)量作用定律說明了參加反應(yīng)物質(zhì)的濃度對化學(xué)反應(yīng)速度的影響。其意義是：對于均dtdCWAA—=dtdCWBB—=dtdCWGG=dtdCWHH=k—反應(yīng)速度常數(shù)（濃度不變）。阿累尼烏斯定律說明了燃料本身的“活性”與反應(yīng)溫度對化學(xué)反

4、應(yīng)速度的影響的關(guān)系。什么是燃料的“活性”呢？可以簡單地理解為燃料著火與燃盡的難易程度。例如，氣體燃料比固體燃料容易著火，也容易燃盡。而不同的固體燃料，“活性”也不同，煙煤比無煙煤容易著火，也容易燃盡。因此，燃料的“活性”也表現(xiàn)為燃料燃燒時的反應(yīng)能力。燃料的“活性”程度可用“活化能”來表示。第三節(jié)第三節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速度的因素影響化學(xué)反應(yīng)速度的因素質(zhì)量作用定律和阿累尼烏斯定律指出了影響燃燒反應(yīng)速度的主要因素是反應(yīng)物的濃度活化能和反應(yīng)溫度。一

5、反應(yīng)物濃度的影響一反應(yīng)物濃度的影響雖然認(rèn)為實際燃燒過程中，參加反應(yīng)物質(zhì)的濃度是不變的，但實際上，在爐內(nèi)各處在燃燒反應(yīng)的各個階段中，參加反應(yīng)的物質(zhì)的濃度變化很大。在燃料著火區(qū)，可燃物濃度比較高，而氧濃度比較低。這主要是為了維持著火區(qū)的高溫狀態(tài)，使燃料進(jìn)入爐內(nèi)后盡快著火。但著火區(qū)如果過分缺氧則著火就會終止，甚至引起爆炸。因此在著火區(qū)控制燃料與空氣的比例達(dá)到一個恰到好處的狀態(tài)，是實現(xiàn)燃料盡快著火和連續(xù)著火的重要條件。反應(yīng)物濃度對燃燒速度的影響

6、關(guān)系比較復(fù)雜，將在后面的內(nèi)容中加以分析。二二活化能對燃燒速度的影響活化能對燃燒速度的影響1活化能概念燃料的活化能表示燃料的反應(yīng)能力?；罨艿母拍钍歉鶕?jù)分子運(yùn)動理論提出的，由于燃料的多數(shù)反應(yīng)都是雙分子反應(yīng)，雙分子反應(yīng)的首要條件是兩種分子必須相互接觸，相互碰撞。分子間彼此碰撞機(jī)會和碰撞次數(shù)很多，但并不是每一個分子的每一次碰撞都能起到作用。如果每一個分子的每一次碰撞都能起到作用，那么即使在低溫條件下，燃燒反應(yīng)也將在瞬時完成。然而燃燒反應(yīng)并非如

7、此，而是以有限的速度進(jìn)行。所以提出只有活化分子的碰撞才有作用。這種活化分子是一些能量較大的分子。這些能量較大的分子碰撞所具有的能量足以破壞原有化學(xué)鍵，并建立新的化學(xué)鍵。但這些具有高水平能量的分子是極少數(shù)的。要使具有平均能量的分子的碰撞也起作用，必須使他們轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨肿?，這一轉(zhuǎn)變所需的最低能量稱為活化能，用Ｅ表示。所以活化分子的能量比平均能量要大，而活化能的作用是使活化分子的數(shù)目增加。圖51表示出活化能的意義。從圖可見，要使反應(yīng)物由Ａ變成