2.應(yīng)用旋轉(zhuǎn)氣流
在氣體從噴口噴出以前,使其產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),將大大改善氣流混合過程,提高燃燒強(qiáng)度。
3.預(yù)熱燃?xì)夂涂諝?br />
預(yù)熱燃?xì)夂涂諝?,可以提高火焰?zhèn)鞑ニ俣?,增加反?yīng)區(qū)內(nèi)的反應(yīng)溫度,從而提高燃燒溫度,增加燃燒強(qiáng)度。
在實(shí)際工程中,常常是利用煙氣余熱來預(yù)熱空氣和燃?xì)?,這樣既可以強(qiáng)化燃燒,又回收了煙氣余熱,可降低燃料消耗,提高熱效率。
4.煙氣再循環(huán)
將一部分煳燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煔庖蛉紵?,使之與尚未著火的或正在燃燒的燃?xì)猓諝饣旌衔飺交?,可提高反?yīng)區(qū)的溫度,從而增加燃燒強(qiáng)度。
煙氣再循環(huán)的方式,包括內(nèi)部再循環(huán)和外部再循環(huán)兩種。
二、燃燒引起的環(huán)境污染與防治
世界上的能量主要由燃料燃燒而得,但在燃料燃燒的同時(shí),會(huì)產(chǎn)生一系列的燃燒產(chǎn)物,污染環(huán)境。燃燒燃料引起的對(duì)環(huán)境的污染主要是大氣污染。地球周圍被大氣層所包圍。它主要由氮和氧組成,此外還有一些其它氣體和一些水滴、塵埃等?!皾崈艨諝狻钡慕M成如下:
按容積/% N2 O2 Ar
78 21 1
其它微量,按×10-6 C02 Ne He CH4 H2 Kr Xe
315 18 5.2 1.2 0. 5 0.5 0.08
N02 03
0.02 0.0l~0.04
其中雖含有C02、N02、O3等有害氣體,但數(shù)量極少,對(duì)人體和環(huán)境均無明顯的影響。若有害氣體的濃度超過上列數(shù)據(jù),則稱為大氣被污染。特別是CO、NOx,S02、S03對(duì)人的危害最大。
對(duì)燃?xì)馊紵裕话阋蛉細(xì)饨?jīng)過脫硫凈化,燃燒以后生成的S02、S03數(shù)量很少。而且,只要完全燃燒,煙氣中的CO含量也是很小的。因此,燃?xì)馊紵饘?duì)大氣環(huán)境的污染,其中危害最大且.最難處理的是氮的氧化物NOx
燃燒產(chǎn)生的氮的氧化物主要是NO,而N02很少,不過NO排入大氣中后,很快就被氧化成N02。N02的毒性五倍于NO,對(duì)人類和動(dòng)植物都有大的危害。更為嚴(yán)重的是,NO2在日光作用下會(huì)產(chǎn)生新生態(tài)氧原子。這新生態(tài)氧原子在大氣中將會(huì)引起一系列連鎖反應(yīng)井與未燃盡的碳?xì)浠衔镆黄鹦纬晒饣瘜W(xué)煙霧,其毒性更強(qiáng)。
因此,為了防止NO2及其引起的光化學(xué)煙霧的危害,就必須抑制燃料燃燒時(shí)的NO生成量。
燃料燃燒產(chǎn)生的氮氧化物主要來自兩個(gè)方面:一是燃燒時(shí)空氣帶入的氮,在高溫下與氧反應(yīng)所生成的NO,稱為“溫度型NO”(T-NO);二是來自燃料中固有的氮化合物經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)生成的氮氧化物,稱為“燃料型N0”(F-NO)。
所以,影響NO生成的主要因素為,燃料中氮化合物的含量,火焰溫度和高溫下的停留時(shí)間,燃燒區(qū)中氧濃度等。
目前,氮氧化物污染防治主要從兩方面著手:采取低NOx的燃燒方法和采用低NOx燃燒器,參見第六章。
燃燒的環(huán)境污染防治,還包括噪聲控制。
燃?xì)馊紵脑肼?,主要來自風(fēng)機(jī)、燃燒氣流和燃燒火焰三個(gè)方面。風(fēng)機(jī)在一定工況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲,其中包括空氣動(dòng)力性噪聲和機(jī)械性噪聲;當(dāng)燃燒系統(tǒng)中的氣流形成紊流時(shí)出現(xiàn)了速度和壓力的脈動(dòng),也產(chǎn)生噪聲,由于這種被動(dòng)具有隨機(jī)性,因此氣流噪聲是寬頻帶噪聲;火焰噪聲是由于燃燒反應(yīng)的波動(dòng)引起的局部地區(qū)流速和壓力變化而產(chǎn)生的。均勻混合的層流火焰是無聲的?;鹧嬖肼晛碓从跉饬鞯奈蓜?dòng)和局部地區(qū)組分不均勻。
噪聲防治,主要從控制聲源和控制噪聲傳播兩方面考慮。如提高風(fēng)機(jī)裝配的精確度,消除不平衡性;改變噴嘴形狀減少噪聲的產(chǎn)生等。
對(duì)已產(chǎn)生的噪聲采取吸音、消音、隔音和阻尼等措施來降低和控制噪聲的傳播,也是十分有效的。常用的減噪裝置有:隔聲罩、消聲器等。
?