（4） 燃烧完全。

（5） 燃烧速度快。

（6） 火焰稳定性差。

气体的燃烧过程包括哪些阶段?

任何一种燃烧都要经历三个阶段，即燃料与空气的混合、混合气体的活化和混合气体的燃烧。气体的燃烧过程可视为混合、着火、反应三个彼此不同又有密切联系的阶段，是在极短的时间内连续完成的。煤气与空气的混合物达到一定浓度时，加热到一定的温度才能着火。反应物质开始正常燃烧所必要的最低温度叫着火温度。混合物达到着火温度后便产生激烈的氧化反应，叫做燃烧。温度越高反应越快，因反应本身的速度很快，因此对燃烧进程起最直接的过程是煤气和空气的混合过程。在加热炉内混合过程是一个限制性环节，即燃烧过程的速度决定于混合阶段的长短。

常用各类煤气燃料与空气混合物的着火温度范围是多少？

焦炉煤气为550～650℃；高炉煤气为700～800℃；发生炉煤气为700～800℃；天然气为750～850℃。

什么是有焰燃烧？

指气体燃料与空气预先不经混合，各以单独的流股进入炉膛，边混合边燃料，混合与燃烧两个过程是在炉内同时进行的，因此火焰的长度、宽度以及它的温度分布情况主要决定于煤气与空气的混合条件和混合规律。由于预先没有混合，燃料中若有碳氢化合物则易热解产生固体碳粒，可以看到明亮的火焰，火焰较长，因此称为有焰燃烧。

什么是无焰燃烧？

指气体燃料与空气在燃烧以前先进行混合，然后再进入炉内燃烧的一种燃料方式。由于预先混合，燃料较快，燃料中碳氢化合物来不及热解产生固体碳粒，固看不到明亮的火焰，或者火焰很短，因此称为无焰燃烧。其结构主要以喷射式烧嘴结构为主。

无焰燃烧与有焰燃烧有何主要区别？

1）无焰燃烧燃烧速度快，单位空间的供热量大；

2）无焰燃烧由于预先混合，可用较低的空气系数，一般为1.02~1.05，其燃烧温度高且高温区集中；

3）无焰燃烧因煤气来不及分解，火焰不明亮；

4）无焰燃烧因煤气和空要预先混合，为防止混合过程中着火，空气煤气预热温度不能太高。

什么是热着火？

热着火是可燃混合物由于本身氧化反应放热大于散热，或由于外部热源加热，温度不断升高导致化学反应不断自动加速，积累更多能量最终导致着火。大多数气体燃料着火特性符合热着火的特征。

什么是链式着火？

由于某种原因，可燃混合物中存在活化中心，活化中心产生速率大于销毁速率时，导致化学反应速度不断加速，最终导致着火。某些低压下着火实验（如 H2+O2，CO+O2的着火）和低温下的“冷焰”现象符合链式着火的特征。

热着火过程与链式着火过程区别是什么？

热着火过程与链式着火过程区别：热着火通常比链式着火过程强烈得多。

热着火过程：温度升高引发的，将使得系统中整体的分子动能增加，超过活化能的活化分子数按指数规律增加。使燃烧反应自动加速。

链式着火过程：主要是活化中心局部增加并加速繁殖引起的，由于活化中心会被销毁，所以链式着火通常局限在活化中心的繁殖速率大于销毁速率的区域，而不引起整个系统的温度大幅度增加，形成“冷焰”。但是，如果活化中心能够在整个系统内加速繁殖并引起系统能量的整体增加，就形成爆炸。

按加热方式的不同，着火可分为哪两类？

按对可燃气体混合物加热方式的不同，着火可分为：自然着火和强迫着火两大类。

什么是自然着火？

自然着火是由于热量的积累而使容器中的可燃气体混合物同时全部达到着火温度的称为自然着火（如煤气爆炸）

什么是强迫着火？

强迫着火：是目前工业炉内燃烧技术中广泛采用的着火方式，其特点是，务须同时将容器中的可燃混合物加热到着火温度，而是先将一小部分可燃气体点着后向基地利用这一小部分可燃气体燃烧后放出的热量去加热反应区邻近的可燃物也达到着火点而燃烧起来，就这样逐渐使燃烧反应持续下去。

影响煤气与空气混合的因素有哪些？

燃烧煤气时，由于对火焰形状和结构的不同要求而采取不同的混合方式，燃烧煤气用的多种烧嘴就是按不同混合条件而设计的，以便得到不同形状的火焰。影响煤气与空气混合的因素有：①两种气流在炉内相交时气流直径的大小；②两种气流相交的角度大小；③两种气流的相对速度；④气流旋转的强弱。

影响空煤气混合的各因素有何特点规律？

保持煤气中可燃物分子与空气中氧分子充分接触混合良好，是实现煤气正常燃烧的前提，即混合的好坏以及混合速度的快慢对煤气的燃烧速度与火焰的长短有直接重大影响。在煤气烧嘴中混合，实质上是煤气射流与空气射流的混合，它是一个紊流扩散与机械参混得过程。两气体射流混合时，在射流断面上两种气体互相扩散，各自的浓度在烧嘴出口处最不均匀，而后靠扩散混合作用迫使浓度趋于均匀。从浓度不均匀到均匀所经历的路程最短则说明混合越快。故在讨论混合速度中常以达到某一浓度值所需要的射流长度，或以在某一射流长度断面上所能得到的浓度均匀程度为其特性指标。按照射流的基本规律和一些实验研究结果对两股射流混合影响的主要因素及基本特点规律是：

1）煤气与空气的流动方式：比如煤气喷射到静止的空气中；煤气与空气互相平行流动；煤气与空气一定的角度α相遇；煤气与空气呈旋转运动等；实验证明：在其它条件相同时，平行流动时的混合速度最慢，燃烧后得到的火焰也就最长且温度亦较低，这些都表明其混合程度很差。使煤气与空气流股有一定夹角，而且是两射流的夹角越大越有利于混合。这是因为两射流相遇处产生了新的脉动质点使紊流扩散加强了，同时还有机械参与混合作用都促进了气体的混合。旋流中气体分子的运动行程比直流式长，因而加强了气体分子间的动量交换和缩短了扩散时间。加上旋转气体的紊流程度又很强烈，所以在相同的空间距离内旋转气流的混合程度最好。

2）气流速度：在层流情况下混合是通过扩散的方式进行的，这时与气流速度无关。故流速越大射流越长即火焰越长（1～4米/秒），当流速增大到一定值（4～7米/秒）后气体开始向紊流状态过渡，此时除了分子扩散混合外，气体微团径向紊流脉动的机械参混作用即紊流扩散作用加强了，而且是随着流速的增加而增加的。所以使混合变好因而火焰长度缩短了，速度再增大气流进入完全紊流状态后，这时紊流扩散速度基本上随着气流速度成正比关系增加，所以火焰长度稳定下来不再随气流速度的增加而改变（7～8米/秒）。

3）气流相对速度（速度差）：对平行流动的两射流而言，气流的速度差越大，混合就越快，故增加煤气和空气的速度差是有利于混合的。在流量不变时，加快空气流速可以促使其在煤气射流中尽快混合，从而使煤气流股中的氧气浓度达到燃烧反应的需要，即加快了燃烧而使火焰相应缩短一些。

4）气流直径：气流直径越大则完成混合所需时间越长，因而火焰越长。射流的喷口直径越小则射流中心线上的混合越快。这是因为射流质点达到中心射流所需要穿过的路程越小，故有利于混合的加快。比如采用多喷口，细流股，扁平或椭圆流股的烧嘴等均可加速煤气与空气的混合，从而使燃烧强度提高。

5）煤气的发热量：其它条件不变下，发热量越高则需要的助燃空气量越多，因而减慢了混合，若不加以改善混合条件就会使火焰拉的很长。

6）空气消耗系数n：在加热炉操作中可通过调节空气闸门开度来实现对火焰长短的调节，增大n值能使混合加快，使火焰变短些，反之，减少n值则可使火焰拉长些，一些火焰长短可调烧嘴就是利用此原理。当炉子由较低的发热量燃料改较高发热量的燃料时，为了保证完全燃烧不致使火焰拉的过长，相应必须从烧嘴结构上加以改革或另选混合条件好的烧嘴。

改善气体混合的途径有哪些？

1）使煤气与空流形成一定夹角，二者相交机械掺混作用占主导，夹角越大混合愈快；

2）改变气流的速度，改变二者的相对速度，使两气流的比值增大，有利于混合的改善；

3）缩小气流的的直径，把气流分成若干小股，增大空气与煤气的接触面积，可加快混合速度。

产生回火与断火的原因是什么？

在燃烧过程中，火焰好像是一层一层地向前推移，火焰锋面连续向前移动，这叫火焰的传播，火焰前沿向前推进的速度叫火焰传播速度。煤气喷出速度超过火焰传播速度火焰发生脱火（断火）而熄灭，反之如果喷出速度小于火焰传播速度，火焰就会回窜到烧嘴内出现回火现象。所以煤气空气的流速实际上与火焰传播速度相互平衡，才能保持稳定火焰。

防止回火的主要技术措施有哪些？

1）、使预混气体在燃烧室入口处的速度分布均匀。为此可将喷头制成收敛形，且表面光滑。

2）、燃烧含有杂物的气体燃料时，应设有清除污垢的装置，避免破坏局部流场。

3）、用水冷却燃烧器头部，以便减小该处的火焰传播速度。

4）、设计时应根据最小热负荷状态来确定喷射速度和孔道直径。返回搜狐，查看更多