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什么叫燃烧温度,量热计式燃烧温度、理论燃烧温度、实际燃烧温度?燃烧效率?

  1. 燃烧温度
    指燃烧反应区或火焰区的温度。工程上通常关心火焰最高温度与炉膛平均温度。

  2. 量热计式燃烧温度
    在量热计条件下(强制冷却、特定边界条件)推算的等效燃烧温度,主要用于标准化比较,不直接等同于炉内火焰温度。

  3. 理论燃烧温度(绝热理论温度)
    假设:

  • 完全燃烧
  • 绝热(无散热)
  • 产物达到同一温度
    由能量守恒求得的绝热火焰温度 TadT_{ad}
    典型量级(空气燃烧、常温进料、绝热、近似):
  • 甲烷-空气:Tad2200 KT_{ad} \approx 2200\ \text{K}
  • 氢气-空气:Tad2400 KT_{ad} \approx 2400\ \text{K}
    实际会因 α>1\alpha>1、散热与解离而降低。
  1. 实际燃烧温度
    受以下因素显著影响:
  • 空气过剩:α\alpha 增大 → 稀释增大 → 温度下降
  • 预热:空气/燃料预热 → 温度上升
  • 散热与炉料吸热 → 温度下降
  • 高温解离(CO2,H2OCO_2,H_2O 部分解离) → 温度下降
  1. 燃烧热效率(燃烧过程的“把化学能转成有效热”的比例)
    常用形式:ηcomb=1qlossQin\eta_{comb} = 1 - \dfrac{q_{loss}}{Q_{in}},其中 qlossq_{loss} 包含:不完全燃烧损失(COCO、未燃碳)、排烟显热损失、散热损失等。工业炉窑通常以系统热效率或单位能耗指标管理。