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0绪论1

0.1 燃烧科学的发展简史1

0.2 燃烧科学的应用2

0.3 学习燃烧学的目的2

0.4 燃烧科学的研究方法2

1燃料及燃烧计算4

1.1 燃料的分类及其组成4

1.1.1 燃料的分类4

1.1.2 燃料的组成5

1.1.3 燃料成分的基准及其换算7

1.2 固体燃料9

1.2.1 煤及其特性9

1.2.2 煤炭的分类18

1.2.3 煤的常规特性对锅炉工作的影响22

1.2.4 煤的特种分析23

1.2.5 其他固体燃料33

1.3 液体燃料和气体燃料35

1.3.1 油类燃料及其特性35

1.3.2 其他液体燃料38

1.3.3 天然气体燃料40

1.3.4 人工气体燃料41

1.4 燃烧所需空气量43

1.4.1 理论空气量44

1.4.2 实际空气量、过量空气系数和漏风系数46

1.5 燃烧产物及其计算47

1.5.1 理论烟气量和实际烟气量47

1.5.2 完全燃烧方程和不完全燃烧方程51

1.5.3 烟气分析及运行过量空气系数的确定53

1.6 燃烧温度和烟气焓57

1.6.1 燃烧温度及其含义57

1.6.2 烟气焓值及燃烧温度的确定58

2化学热力学与化学动力学60

2.1 化学热力学60

2.1.1 生成热、反应热和燃烧热60

2.1.2 绝热燃烧温度、自由能和平衡常数64

2.2 化学反应速率66

2.2.1 浓度及其表示方法66

2.2.2 化学反应速率67

2.3 影响化学反应速率的因素68

2.3.1 反应系统压力对化学反应速率的影响68

2.3.2 反应物浓度对化学反应速率的影响69

2.3.3 温度对化学反应速率的影响69

2.3.4 活化能的影响70

2.4 链式反应71

2.4.1 不分支链反应72

2.4.2 分支链反应73

3燃烧流体力学75

3.1 燃烧湍流流动的输运方程75

3.1.1 黏性流动基本方程组（纳维-斯托克斯方程组）75

3.1.2 湍流运动的时均方程组（雷诺方程组）77

3.2 直流燃烧器空气动力特性78

3.2.1 自由射流原理78

3.2.2 气固多相射流的流动特性84

3.2.3 平行射流组的流动特性86

3.2.4 煤粉射流组的流动特性88

3.3 旋流燃烧器空气动力特性88

3.3.1 旋转气流特性88

3.3.2 炉内多个平行旋转射流相互作用的流动特性90

4气体燃料燃烧理论93

4.1 气体燃料火焰的着火93

4.1.1 气体火焰着火的概念94

4.1.2 自燃热力理论94

4.1.3 链锁自燃理论103

4.1.4 预混可燃气体的点燃103

4.1.5 点燃热力理论105

4.1.6 点燃方法109

4.1.7 可燃极限113

4.1.8 影响可燃极限的因素114

4.2 气体燃料火焰的传播118

4.2.1 层流火焰传播概念119

4.2.2 层流火焰传播理论121

4.2.3 影响层流火焰传播的因素126

4.2.4 湍流火焰传播的特点131

4.2.5 湍流火焰的表面理论133

4.2.6 湍流火焰的容积理论135

4.3 气体燃料火焰的稳定135

4.3.1 本生灯火焰的稳定136

4.3.2 火焰稳定的均匀搅混热平衡原理139

4.3.3 湍流火焰的稳定方法145

4.4 射流火焰148

4.4.1 预混火焰和扩散火焰概念149

4.4.2 不等温自由射流火焰150

4.4.3 层流射流火焰151

4.4.4 湍流射流火焰152

4.4.5 受限射流火焰和多股射流火焰154

4.4.6 反扩散火焰155

5气体燃料燃烧设备157

5.1 扩散式燃气燃烧器157

5.1.1 自然引风式扩散燃烧器158

5.1.2 强制送风式扩散燃烧器160

5.2 完全预混式气体燃烧器165

5.3 特种燃烧器169

5.3.1 陶瓷燃烧器169

5.3.2 平焰燃烧器171

5.3.3 高速燃烧器173

5.3.4 浸没燃烧器176

5.3.5 燃气辐射管179

5.3.6 脉冲燃烧器181

5.3.7 催化燃烧器182

5.3.8 富氧燃烧器184

5.3.9 双燃料燃烧器185

5.3.10 蓄热式燃烧器186

5.3.11 低NOx燃气燃烧器190

6液体燃料燃烧理论195

6.1 液体燃料燃烧过程195

6.1.1 液体燃料的燃烧方式195

6.1.2 喷雾方式燃烧的几种物理模型195

6.1.3 液体燃料燃烧过程强化的基本措施196

6.2 液滴的蒸发198

6.2.1 斯蒂芬流198

6.2.2 相对静止高温环境下液滴的蒸发200

6.2.3 强迫气流下液滴高温蒸发206

6.3 液滴的燃烧208

6.3.1 相对静止环境下液滴燃烧208

6.3.2 强迫气流下液滴的燃烧214

7液体燃料燃烧设备216

7.1 液体燃料燃烧器216

7.1.1 液体燃料燃烧对燃烧器的要求216

7.1.2 雾化喷嘴的分类217

7.1.3 油燃烧设备配风要求219

7.2 离心式机械喷嘴220

7.3 蒸汽喷嘴222

7.3.1 蒸汽喷嘴222

7.3.2 蒸汽机械雾化喷嘴223

7.3.3 Y形蒸汽机械雾化喷嘴224

7.4 配风装置228

7.4.1 旋流式配风器228

7.4.2 平流式配风器239

8煤的燃烧理论241

8.1 煤的燃烧过程、特点及其热解241

8.1.1 煤的燃烧过程241

8.1.2 水分的蒸发过程及对燃烧的影响242

8.1.3 煤的热解与挥发分的燃烧243

8.1.4 煤粒的着火251

8.1.5 煤粒燃烧的一些实验研究结果253

8.1.6 影响煤粒着火的因素254

8.1.7 焦炭的燃烧特性255

8.2 碳燃烧化学反应的过程257

8.2.1 碳燃烧化学反应的步骤257

8.2.2 碳燃烧过程中的吸附和解吸257

8.2.3 碳燃烧过程中的扩散261

8.3 碳的动力燃烧与扩散燃烧264

8.4 碳的燃烧化学反应268

8.4.1 反应过程268

8.4.2 反应机理269

8.5 多孔性碳球的燃烧287

8.6 灰分对焦炭燃烧的影响290

8.6.1 碳粒燃烧过程的物理模型291

8.6.2 不同燃烧温度下灰分对燃烧的影响292

8.6.3 灰分对焦炭燃烧的其他影响295

8.7 煤粉燃烧295

8.7.1 煤粉气流的输送与分配295

8.7.2 煤粉气流的着火301

8.7.3 旋转射流中煤粉的着火307

8.7.4 直流射流中煤粉的着火311

8.7.5 煤粉气流的燃尽过程312

9煤粉燃烧设备316

9.1 煤粉火炬燃烧的特点316

9.1.1 煤粉气流的点燃特性316

9.1.2 煤粉气流的火焰特性320

9.1.3 燃烧室特性320

9.1.4 煤粉燃烧器325

9.2 直流煤粉燃烧器及其布置328

9.2.1 直流煤粉燃烧器的布置328

9.2.2 几种常见的直流煤粉燃烧器335

9.3 旋流煤粉燃烧器及其布置343

9.3.1 几种常见的旋流煤粉燃烧器343

9.3.2 旋流煤粉燃烧器的布置347

9.4 现代大型煤粉燃烧技术350

9.4.1 煤粉火焰的稳定方法和原理350

9.4.2 低NOx煤粉燃烧技术363

10新型燃烧技术概述377

10.1 催化燃烧377

10.1.1 催化燃烧控制NOx和CO生成的原理377

10.1.2 典型催化燃烧室378

10.1.3 催化燃烧催化剂的研究进展379

10.2 富氧燃烧385

10.2.1 煤粉在富氧燃烧条件下的着火和燃烧特性386

10.2.2 富氧燃烧污染物释放和控制386

10.2.3 富氧燃烧方式下矿物质转化及灰熔融特征387

10.2.4 经济性评价387

10.3 化学链燃烧388

10.3.1 氧载体388

10.3.2 化学链燃烧反应器389

10.3.3 化学链燃烧系统与其他系统耦合390

10.4 高温空气燃烧技术391

10.4.1 高温空气燃烧技术发展的技术背景392

10.4.2 高温空气燃烧工作原理与技术优势393

10.4.3 高温空气燃烧烧嘴形式394

10.4.4 高温空气燃烧的研究焦点396

10.4.5 高温空气燃烧的应用400

10.4.6 高温空气气化401

10.5 微尺度燃烧技术407

10.5.1 技术背景407

10.5.2 微小尺度燃烧的应用408

10.5.3 微小尺度燃烧面临的挑战413

10.5.4 微小尺度下的稳燃方法414

10.6 多孔介质燃烧技术416

10.6.1 多孔介质燃烧机理416

10.6.2 多孔介质燃烧特点418

10.6.3 多孔介质燃烧方式419

10.6.4 多孔介质燃烧应用429

参考文献436