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编辑推荐

《过程设备与工业应用丛书》共6个分册，分别为：《反应过程、设备与工业应用》、《燃烧技术、设备与工业应用》、《传热技术、设备与工业应用》、《输送技术、设备与工业应用》、《分离技术、设备与工业应用》和《工业过程设备维护与检修》。本书是其中的一个分册。
《燃烧技术、设备与工业应用》简单叙述了燃料的种类和性质，燃烧过程的有关内容，并详述了各类典型的燃烧设备和燃烧器的设计、工艺特点、燃烧过程和工业应用等基本内容。并补充介绍了燃烧过程的污染防治等方面的内容。
本书的读者对象主要为从事各类燃烧设备使用和运行维护、燃烧工艺设计等方面的石油、化工、生物、制药、食品、医药、环境等领域的科研人员、工程技术人员、研究设计人员和管理人员等，同时，也适合高等学校过程装备与控制工程专业、化工机械专业等相关专业的师生参考。

内容简介

《燃烧技术、设备与工业应用》是“过程设备与工业应用丛书”的一个分册，本书在简要介绍燃料的种类和性质的基础上，从理论上系统介绍了燃烧过程的热工计算及其化学动力学基础、燃料着火过程及其火焰的传播与稳定，并分别介绍了气体燃料、液体燃料、固体燃料的燃烧过程与设备及其附属设备，并对燃烧过程造成的污染及其防治等进行了简明的阐述。
《燃烧技术、设备与工业应用》不仅适合石油、化工、生物、制药、食品、医药、环境、能源和机械等专业的高等学校的教师、研究生及高年级本科生阅读，同时对相关行业的工程技术人员、研究设计人员也会有所帮助。

作者简介

廖传华，南京工业大学，教授，廖传华（1972—），男，湖北洪湖人。浙江大学化工过程机械专业硕士，南京工业大学化学工程专业博士，教授。 主要从事本科生《过程装备成套技术》、课程设计、毕业设计等环节的教学工作，编写教材2部。2005年获江苏省普通高校优 秀教学成果一等奖。 主要从事以下方向的研究工作：（1）高浓度难降解有机废水深度治理与资源化利用：采用超临界水氧化技术对高浓度难降解工业废水和有机污泥进行深度治理，不仅满足达标排放，还能实现能源的综合利用。已发表论文10多篇，出版专著4部，申报发明专利15项（获授权3项）。研究成分果于2011年和2013年分别获中国石油和化学工业联合会技术发明三等奖和二等奖各一项。（2）天然产物有效成分的高效提取：采用超临界萃取技术对天然产物中的有效成份进行高效提取，既提高有效成分的提取率，又降低产物中的化学溶剂残留。已发表论文20多篇，出版专著5部，获授权发明专利1项。（3）超细粉体的制备：采用超临界膨胀法制备超细粉体。已发表论文多篇，出版专著1部，获授权发明专利1项。（4）热力干燥：主要从事喷雾干燥、喷雾造粒、半干法喷雾烟气脱硫等方面的研究工作，已发表论文10多篇，获授权专利1项。现为中国化工学会化学工程专业委员会干燥专业组理事、中国通用机械干燥协会技术委员会委员、中国通用机械干燥协会标准化委员会委员。（5）可再生能源与低碳技术研究：主要从事中硬质秸秆的气化、生物质超临界水部分氧化制甲烷、中高温太阳能热利用、城市型风机等方面的研究工作，已发表论文10余篇，出版专著1部，申请发明专利8项。（6）工业节水减排技术：针对高耗水行业，采用夹点技术，在对用水节点进行分析的基础上，进行工艺流程的优化与新型设备的开发，通过循环用水和废水处理再生回用而实现节约用水。研究成果获2011年江苏省水利科技优 秀成果二等奖。出版专著《工业节水案例与技术集成》获中国石油和化学工业优 秀图书二等奖。

目录

第1章绪论
1.1燃料的种类/001
1.2燃烧方式/002
1.2.1固体燃料的燃烧/002
1.2.2液体燃料的燃烧/005
1.2.3气体燃料的燃烧/007
1.3燃烧工况与燃烧的必要条件/008
1.4燃烧工艺与设备的应用和发展/009
第2章燃料的种类及性质
2.1固体燃料的种类和性质/011
2.1.1固体燃料的种类/011
2.1.2固体燃料的成分分析/014
2.1.3固体燃料的特性/020
2.2液体燃料的种类和性质/023
2.2.1石油的炼制及其产品/023
2.2.2液态产品的化学组成/024
2.2.3液态燃料的特性/025
2.2.4各种液态燃油/029
2.3气体燃料的种类和性质/031
2.3.1天然气体燃料/032
2.3.2人造气体燃料/033
2.3.3气态燃料的表示方法/036
2.3.4气态燃料的特性/037
2.4燃烧的基本过程/037
2.4.1着火/037
2.4.2燃烧/038
2.4.3熄火/039
2.4.4火焰稳定化/039
2.4.5脱火及其防止措施/040
2.4.6回火及其防止措施/041
参考文献/042
第3章燃烧过程的热工计算
3.1燃料燃烧所需的空气量/044
3.1.1液体燃料和固体燃料的理论空气需要量/044
3.1.2气体燃料的理论空气需要量/046
3.1.3实际空气供给量与空气消耗系数/046
3.2完全燃烧产物生成量、成分和密度/047
3.2.1固体和液体燃料的燃烧产物生成量/047
3.2.2气体燃料的燃烧产物生成量/048
3.2.3燃烧产物成分百分比/049
3.2.4燃烧产物密度/049
3.3不完全燃烧的燃烧产物/050
3.3.1不完全燃烧产物生成量的变化/050
3.3.2不完全燃烧产物成分和生成量的计算/052
3.4燃烧温度计算/054
3.4.1无热离解时理论燃烧温度的计算/055
3.4.2有热离解时理论燃烧温度的计算/056
3.4.3理论燃烧温度的估算/059
3.4.4影响理论燃烧温度的因素/059
3.5燃料的发热量/060
参考文献/063
第4章化学动力学基础
4.1化学反应速率与化学反应的分类/064
4.1.1化学反应速率/064
4.1.2化学反应速率和浓度的关系/065
4.1.3化学反应的分类/066
4.2化学反应机理/068
4.2.1分子热活化理论/068
4.2.2活化分子碰撞理论/070
4.2.3活化络合物（过渡态）理论/072
4.2.4连锁反应/074
4.3影响化学反应速率的因素/078
4.3.1温度/078
4.3.2反应物浓度/080
4.3.3压力/081
4.3.4可燃混合气的配合比例/082
4.3.5反应混合气中的惰性成分/083
4.3.6活化能/084
4.3.7温度和压力对可逆反应的影响/084
参考文献/085
第5章气体燃料的燃烧过程
5.1着火/087
5.1.1热自燃理论/088
5.1.2连锁自燃理论/099
5.1.3点燃理论/105
5.2火焰的结构/110
5.2.1预混火焰的结构/110
5.2.2扩散火焰的结构/111
5.2.3逆向喷流扩散火焰/114
5.3火焰的传播/115
5.3.1层流火焰的传播/115
5.3.2湍流火焰的传播/124
5.4火焰稳定/126
5.4.1非流线体稳定火焰的机理/126
5.4.2火焰稳定理论/128
5.4.3射流扩散火焰的稳定/129
5.4.4高速气流中稳定火焰的方法/131
5.4.5火焰监视和保焰技术/138
参考文献/140
第6章气体燃料的燃烧装置
6.1气体燃料的射流扩散燃烧/143
6.1.1气体燃料射流的层流扩散燃烧/143
6.1.2气体燃料射流的湍流扩散燃烧/146
6.1.3扩散燃烧火焰的类型/149
6.2气体燃料的预混燃烧/150
6.2.1预混层流燃烧/150
6.2.2预混湍流燃烧/151
6.3气体燃料的燃烧方法/151
6.3.1有焰燃烧/151
6.3.2无焰燃烧/152
6.3.3半无焰燃烧/153
6.4气体燃料燃烧装置/153
6.4.1有焰燃烧器/153
6.4.2无焰燃烧器/161
6.4.3其他烧嘴/166
参考文献/172
第7章液体燃料的燃烧过程
7.1液体燃料的雾化过程/175
7.1.1雾化原理/175
7.1.2雾化过程/176
7.1.3雾化方法/177
7.1.4油雾矩的特点/178
7.1.5雾化颗粒平均直径的影响因素/179
7.2油雾与空气的混合/181
7.3油珠的蒸发/181
7.3.1蒸发或燃烧时的油珠温度/182
7.3.2油珠蒸发或燃烧时的斯蒂芬流/182
7.3.3高温环境中相对静止油珠的蒸发速率/183
7.3.4高温环境中相对静止油珠的能量平衡/184
7.4油珠的燃烧过程/185
7.4.1相对静止油珠的燃烧/185
7.4.2强迫对流条件下油珠的蒸发或燃烧速率/187
7.4.3d2定律及油珠寿命/187
7.4.4油滴群的扩散燃烧/188
7.5液体燃料的油雾燃烧过程/190
参考文献/192
第8章液体燃料的燃烧装置
8.1液体燃料燃烧过程的组织/194
8.2燃油烧嘴/196
8.2.1机械喷嘴/196
8.2.2气体介质雾化式喷嘴/200
8.3液体燃料燃烧装置的典型应用/210
8.3.1燃气（涡）轮（发动）机燃烧室/210
8.3.2燃油工业炉/211
8.4乳化油及其燃烧/213
8.4.1乳化技术/213
8.4.2乳化油燃烧机理/214
8.4.3燃烧技术/215
参考文献/216
第9章废液焚烧设备
9.1焚烧处理流程及其特点/219
9.1.1焚烧处理流程/219
9.1.2有机废液焚烧存在的问题/220
9.2焚烧炉/222
9.2.1液体喷射焚烧系统/222
9.2.2回转窑焚烧炉/224
9.2.3流化床焚烧炉/225
9.3有机废液的热值估算/227
9.4理论空气量与烟气组成/228
9.5废液焚烧技术的应用/229
参考文献/230
第10章固体燃料的燃烧过程
10.1固体燃料燃烧过程的分类/232
10.1.1按燃烧特征分类/232
10.1.2按燃烧方式分类/233
10.2炭粒的燃烧/236
10.2.1炭粒的燃烧过程/236
10.2.2炭粒的燃烧速率/242
10.3灰分对炭粒燃烧的影响/251
10.4固体炭粒的着火和熄火/253
10.5煤粒的燃烧/255
参考文献/258
第11章固体燃料的燃烧装置
11.1块煤的燃烧方式和燃烧装置/260
11.1.1块煤的燃烧方式/260
11.1.2层燃炉/262
11.1.3沸腾燃烧炉/272
11.2粉煤的燃烧过程与装置/275
11.2.1煤粉的燃烧过程/276
11.2.2粉煤燃烧系统/280
11.2.3粉煤燃烧器/282
11.2.4旋风燃烧法/288
11.3生物质燃料的燃烧过程和装置/291
11.3.1生物质成型燃料的燃烧过程/291
11.3.2生物质成型燃料的燃烧装置/293
11.3.3生物质燃料燃烧装置设计原则/298
11.4煤的气化/298
11.4.1煤的气化过程/299
11.4.2影响气化指标的主要因素/301
11.4.3煤气发生炉生产过程的强化/303
11.4.4煤气的净化/303
11.4.5煤水浆燃烧技术/304
参考文献/305
第12章污泥焚烧过程与设备
12.1污泥焚烧的基本原理及其影响因素/307
12.1.1污泥焚烧过程/307
12.1.2污泥焚烧的影响因素/309
12.2污泥焚烧工艺/310
12.2.1污泥单独焚烧工艺/310
12.2.2污泥混烧工艺/315
12.2.3污泥干化焚烧的工艺流程/322
12.3污泥焚烧设备/322
12.3.1多膛式焚烧炉/322
12.3.2流化床焚烧炉/324
12.3.3回转窑式焚烧炉/327
12.3.4炉排式焚烧炉/328
12.3.5电加热红外焚烧炉/329
12.3.6熔融焚烧炉/330
12.3.7旋风焚烧炉/331
参考文献/332
第13章燃烧装置的附属设备
13.1空气和燃料供给装置/334
13.1.1空气供给装置/334
13.1.2燃料供给装置/335
13.1.3煤气和空气混合装置/340
13.2点火装置/340
13.2.1点火方法/340
13.2.2点火器和点火烧嘴/341
13.3自动控制装置/341
13.3.1燃烧自动控制的原理/341
13.3.2自动点火、熄火以及安全装置/341
13.3.3运行中的自动控制装置/344
参考文献/348
第14章燃烧造成的污染及防治
14.1燃烧造成的大气污染/349
14.2烟尘的生成机理及防治/350
14.2.1烟尘的生成及其危害性/350
14.2.2烟尘的种类及生成机理/351
14.2.3影响烟尘生成的因素及防治途径/351
14.3硫氧化物的生成机理和防治/352
14.3.1硫氧化物的种类及生成机理/353
14.3.2影响硫氧化物生成的因素及防治途径/354
14.4氮氧化物的生成机理及防治/355
14.4.1氮氧化物的种类及生成机理/355
14.4.2影响氮氧化物生成的因素/356
14.4.3防治氮氧化物污染的措施/358
14.5低NOx燃烧方法和燃烧器/359
14.5.1低NOx燃烧方法/359
14.5.2低NOx燃烧器/360
14.6燃烧噪声的形成机理及控制/362
14.6.1噪声的物理量度/362
14.6.2噪声的形成机理及控制/364
参考文献/367

前言/序言

燃烧现象广泛存在于人类社会之中。从日常生活到工业交通及空间技术等方面，都要涉及如何以燃料作为能量来源和合理组织燃烧过程的问题，如何改进燃料的燃烧过程并提高热工效率已日益引起各工业部门的重视。为此，在江苏高校品牌专业建设工程资助项目(PPZY2015A022)的资助下，我们编写了这本《燃烧技术、设备与工业应用》。
燃烧研究的内容包括两部分，即燃烧理论和燃烧技术。燃烧理论着重研究燃烧过程所包括的各个基本现象，例如燃烧反应机理，预混可燃气体的着火和熄灭，火焰的传播机理、火焰的结构，单一油滴和炭粒的燃烧等。燃烧技术主要是把燃烧理论中所阐明的物理概念和基本规律与实际工程中的燃烧问题联系起来，对现有的燃烧方法进行分析和改进，对新的燃烧方法进行探讨和实验，以不断提高燃料利用率和燃烧设备的技术水平。
全书共分14章。第1章针对过程工业所用燃料的种类及特性，提出了对燃烧技术和燃烧设备的要求；第2章详细介绍了过程工业所用燃料的种类；第3章介绍了燃料燃烧过程的热工计算；第4章介绍了燃料燃烧的化学动力学基础；第5章介绍了气体燃料的燃烧过程；第6章介绍了气体燃料的燃烧装置；第7章介绍了液体燃料的燃烧过程；第8章介绍了液体燃料的燃烧装置；第9章介绍了液体燃料燃烧装置在有机废液处理中的应用——废液焚烧设备；第10章介绍了固体燃料的燃烧过程；第11章介绍了固体燃料的燃烧装置；第12章介绍了固体燃料燃烧在污泥处理中的应用——污泥焚烧过程与设备；第13章介绍了燃料燃烧装置的附属设备；第14章介绍了燃料燃烧造成的污染及其防治。
全书由南京工业大学廖传华、耿文华和南京三方化工设备监理有限公司张双伟著，其中第1章、第2章、第3章、第4章、第10章、第11章、第12章、第14章由廖传华著，第7章、第8章、第9章由耿文华著，第5章、第6章、第13章由张双伟著。全书由廖传华统稿。
全书从选题到材料的收集整理、文稿的编写及修订等方面都得到了南京工业大学黄振仁教授的大力支持，在此深表感谢。南京三方化工设备监理有限公司赵清万、许开明、李志强，南京工业大学李政辉对本书的编写工作提出了大量宝贵的建议，南京朗润机电进出口公司朱海舟提供了大量图片资料，研究生赵忠祥、闫正文、王太东、李洋、刘状、汪威、李亚丽、廖玮、宗建军等在资料收集与文字处理方面提供了大量的帮助，在此一并表示衷心的感谢。
本书的编写与修订工作历时三年，虽经多次审稿、修改，但由于作者水平有限，不足之处在所难免，敬请广大读者不吝赐教。在编写过程中参考了相关的文献资料，但书中未能一一列出，在此谨对原文作者致以衷心的感谢。

著者
2017年8月于南京工业大学
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