1.濃度、壓力
液體燃料和氣體燃料在8噸燃氣鍋爐爐膛中燃燒時,均屬于均相化學(xué)反應(yīng)過程,當(dāng)反應(yīng)物(燃料和空氣)濃度增加時,由于分子間的碰撞次數(shù)增加,化學(xué)反應(yīng)速度加快。另外,在氣相化學(xué)反應(yīng)中,壓力的改變也會引起反應(yīng)濃度的變化,因此壓力對化學(xué)反應(yīng)速度有直接影響,實踐也證明了提高壓力可以強化燃燒。例如,燃燒低熱值高爐煤氣時,在高壓下燃燒的不完全燃燒產(chǎn)普一氧化碳的含量要比低壓燃燒時低很多,其主要原因就是在高壓下加快了一氧化碳的燃燒速度。
2.混合其他中惰性成分
燃料燃燒時,氧化劑來自空氣,起哄含有氮等惰性氣體成分的存在不僅降低了反應(yīng)物的濃度,而且由于惰性氣體成分的摻入減少了有效碰撞次數(shù),因此導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)速度的下降,故惰性氣體含量越高,反應(yīng)速度下降越厲害。如果再考慮到由于惰性氣體的加入,引起燃燒溫度的下降,這將使化學(xué)反應(yīng)速度進一步降低。
3.溫度
溫度對燃燒速度的影響極為顯著。實際上即使在常溫下,燃料中的可燃元素與氧也進行著氧化反應(yīng),但是速度很慢,析出來的熱量很少,并且很快散失掉,感覺不出溫度升高,這是一種緩慢的氧化過程。但是如果溫度比較高,化學(xué)反應(yīng)速度很快,析出來熱量很多,不斷產(chǎn)生高溫?zé)煔?,這就是燃燒。燃燒速度與溫度成指數(shù)函數(shù)關(guān)系。例如,氫讓少時,當(dāng)溫度從727℃至872℃時,燃燒速度增加了2.7倍。在溫度更高的情況下,溫度升高一點,燃燒速度可以增加很多。
因此,爐膛內(nèi)溫度越高,燃燒就越劇烈;爐膛溫度較低,則燃燒進行得較緩慢,甚至不能保證穩(wěn)定燃燒,引起滅火。在爐膛出口,煙氣溫度也不應(yīng)低于1000℃左右。吐過溫度過低,這部分爐膛空間對燃燒的作用不大。在燃燒中心,溫度一般可達到1500-1600℃左右,甚至更高一些。
4.燃料與氧化劑的混合
濃度對化學(xué)反應(yīng)速度的影響還通過混合其他中燃料與氧化劑的混合比反映出來,當(dāng)可燃燒混合氣體中僅含有氧化劑(即燃料濃度為零)或燃料(即氧化劑濃度為零),化學(xué)反應(yīng)速度將為零。在上述兩種極限混合比之間,必然存在某一混合比,使化學(xué)反應(yīng)速度達到最高值。實驗證明這一混合比大致相當(dāng)于化學(xué)當(dāng)量比。由于8噸燃氣鍋爐燃燒溫度也與混合物比有關(guān),因此更增大了混合比對化學(xué)反應(yīng)速度的影響。