燃燒強化是用各種物理的、化學的方法，使燃燒在儘可能小的空間內達到儘可能高的燃燒效率。
基本介紹
- 中文名：燃燒強化
- 外文名：Combustion enhancement
- 方法：物理的、化學的方法
- 定義：小的空間內達到高的燃燒效率
- 方法舉例：旋流燃燒、乳狀和漿狀燃料燃燒
燃燒方法,參考書目,
燃燒方法
用各種物理的、化學的方法，使燃燒在儘可能小的空間內達到儘可能高的燃燒效率。強化燃燒有多種方法。
旋流燃燒 用斜葉片、螺旋槽或切向進氣使燃料氣流旋轉，以增強湍流脈動和混合，強化傳熱性質，增大燃氣回流，延長燃料顆粒停留時間，從而強化燃燒。這種方法已廣泛用於各種燃燒裝置中。
乳狀和漿狀燃料燃燒 將油與水混合或將煤粉與油或水混合,製成油-水、油-煤、水-煤、水-油-煤等不同類型的乳狀或漿狀燃料，使之燃燒，這樣不僅能夠節約燃料，而且可以強化燃燒。人們正在研究將這類燃料用於鍋爐、工業爐、內燃機和煤粉氣化爐等。
流化床燃燒 控制供氣速度，使燃料顆粒（直徑幾毫米）與空氣的混合物在填料床層上方形成沸騰狀態的稠密顆粒群，在這種狀態下的燃燒稱為流化床燃燒，又稱為沸騰燃燒。流態化使傳熱傳質強化和顆粒停留時間增長，因而能強化燃燒。這種燃燒方式既可有效地燃用低揮發分的煤和劣質煤，又可降低氮氧化物排放的污染。流化床燃燒已為小型電站鍋爐和工業爐所採用。
超聲速燃燒 燃燒通常發生於亞聲速條件下。某些速度很高的飛行器，如超聲速飛行的戰術飛彈，其衝壓發動機中的燃燒發生在超聲速條件下，亦即人工爆震燃燒。這時火焰以強爆震波速度傳播，可獲得較高的燃燒速率。
催化燃燒 用鉑、鈷和鉻的氧化物，或者稀土金屬氧化物，製成某種形狀（常常是蜂窩狀）的催化床，可以使燃料含量很低的混合物著火，並維持火焰不滅。由於燃燒區溫度不高而且均勻，著火和穩定火焰的範圍寬，可在較大的燃料和空氣混合比範圍內保持較高的燃燒強度，同時又能降低煙粒和氮氧化物的排放。但由於某些技術上的困難（如催化物易於"中毒"等），這種方法尚未廣泛用於工程中。
脈動燃燒 通常認為燃燒中的振盪會導致事故，因而儘量避免，但也有人試圖用脈動強化燃燒，例如用聲學共振腔、間歇注入燃料、人工引入超音波振盪和放大火焰中電噪聲等方法來強化燃燒，但這些方法尚未進入實用階段。
其他強化方法 在某些裝置如燒煤的磁流體發電機燃燒室中，用高溫燃燒方法將煤粉噴入1700℃左右的預熱空氣中燃燒，可以產生2700℃左右的高溫。煤粉的快速熱解和強烈揮發可使燃燒強化。高爐的煤粉噴吹也有類似的效果。還有人試驗用電場或磁場控制霧化或改變火焰形狀，或在火焰中利用小能量放電來強化燃燒或擴大火焰穩定範圍，並控制氮氧化物的生成等。這些方法都尚處於探索之中。
旋流燃燒 用斜葉片、螺旋槽或切向進氣使燃料氣流旋轉，以增強湍流脈動和混合，強化傳熱性質，增大燃氣回流，延長燃料顆粒停留時間，從而強化燃燒。這種方法已廣泛用於各種燃燒裝置中。
乳狀和漿狀燃料燃燒 將油與水混合或將煤粉與油或水混合,製成油-水、油-煤、水-煤、水-油-煤等不同類型的乳狀或漿狀燃料，使之燃燒，這樣不僅能夠節約燃料，而且可以強化燃燒。人們正在研究將這類燃料用於鍋爐、工業爐、內燃機和煤粉氣化爐等。
流化床燃燒 控制供氣速度，使燃料顆粒（直徑幾毫米）與空氣的混合物在填料床層上方形成沸騰狀態的稠密顆粒群，在這種狀態下的燃燒稱為流化床燃燒，又稱為沸騰燃燒。流態化使傳熱傳質強化和顆粒停留時間增長，因而能強化燃燒。這種燃燒方式既可有效地燃用低揮發分的煤和劣質煤，又可降低氮氧化物排放的污染。流化床燃燒已為小型電站鍋爐和工業爐所採用。
超聲速燃燒 燃燒通常發生於亞聲速條件下。某些速度很高的飛行器，如超聲速飛行的戰術飛彈，其衝壓發動機中的燃燒發生在超聲速條件下，亦即人工爆震燃燒。這時火焰以強爆震波速度傳播，可獲得較高的燃燒速率。
催化燃燒 用鉑、鈷和鉻的氧化物，或者稀土金屬氧化物，製成某種形狀（常常是蜂窩狀）的催化床，可以使燃料含量很低的混合物著火，並維持火焰不滅。由於燃燒區溫度不高而且均勻，著火和穩定火焰的範圍寬，可在較大的燃料和空氣混合比範圍內保持較高的燃燒強度，同時又能降低煙粒和氮氧化物的排放。但由於某些技術上的困難（如催化物易於"中毒"等），這種方法尚未廣泛用於工程中。
脈動燃燒 通常認為燃燒中的振盪會導致事故，因而儘量避免，但也有人試圖用脈動強化燃燒，例如用聲學共振腔、間歇注入燃料、人工引入超音波振盪和放大火焰中電噪聲等方法來強化燃燒，但這些方法尚未進入實用階段。
其他強化方法 在某些裝置如燒煤的磁流體發電機燃燒室中，用高溫燃燒方法將煤粉噴入1700℃左右的預熱空氣中燃燒，可以產生2700℃左右的高溫。煤粉的快速熱解和強烈揮發可使燃燒強化。高爐的煤粉噴吹也有類似的效果。還有人試驗用電場或磁場控制霧化或改變火焰形狀，或在火焰中利用小能量放電來強化燃燒或擴大火焰穩定範圍，並控制氮氧化物的生成等。這些方法都尚處於探索之中。
參考書目
A.Stambuleanu, Flame Combustion Processes in Industry,Abacus Pr.,1977.
