空氣燃料比

空氣燃料比

空氣燃料比簡稱空燃比,是單位質量燃料燃燒所需要的空氣品質。完全燃燒條件下,理論空氣燃料比隨燃料中氫相對含量的減少、碳相對含量的增加而減小。例如汽油(-C8H18)的理論空燃比為15,純碳的理論空燃比約11.5。通常將實際空氣燃料比與理論空氣燃料比之間的比值稱為當量比(equivalence ratio),以表示實際燃燒過程中空氣燃料混合物的組成與化學理論當量比的偏差程度。

基本介紹

  • 中文名:空氣燃料比
  • 外文名:Air fuel ratio
  • 領域:能源
簡介,控制方案分析,過剩空氣方案,邏輯提降方案,雙交叉方案,空氣燃料比的修正,用負荷-氧含量修正,用煙氣中的一氧化碳含量修正,

簡介

近年來,隨著人們工作節奏的加快和生活水平的提高,社會上無論是商務用車還是私人用車都在迅速增加。 由此帶來的能源問題和環境問題越來越突出。筆者認為,提高化油器供油質量,保證化油器的調整處在最佳狀態,是保證汽車動力性,獲得最大經濟性和最佳排氣淨化的前提。
空氣與燃料在一定比例範圍內的混合氣稱為可燃混合氣。可燃混合氣的成分常用空氣燃料比 (簡稱空燃比)m 和過量空氣係數d表示。理論上1kg汽油完全燃燒時所需要的空氣品質為15kg,但實際上所供給的空氣品質是隨發動機的工作變化而變化的。即:a 二燃燒過程中實際供給的空氣品質:理論上完全燃燒時所需空氣品質; 空燃比 m 是空氣品質對燃料質量的比值。即:m=空氣品質:燃料質量。

控制方案分析

過剩空氣方案

過剩空氣控制方案是一種最簡單的控制方案。在此方案中,調節器始終設定在能避免不完全燃燒的最小過剩空氣量狀態下運行,實現空氣與燃料按一定的比例混合燃燒。當負荷發生波動時,燃料量變化,空氣量也成比例地變化,以便使燃料在空氣過剩條件下充分燃燒。
但由於空氣閥的動作通常滯後於燃料閥,假若燃料量增加時空氣量的增加滯後,就會造成不完全燃燒並產生黑煙,還可能產生燃料積累而引起事故;而當燃料量減少時就會使空氣餘量過大,並且燃料成分的改變不能引起空氣流量的相應變化。因此該控制方案僅適用於負荷及燃料成分等均比較穩定的場合。

邏輯提降方案

在邏輯提降方案中,通過低值選擇器和高值選擇器實現了燃料量的增加滯後於空氣量的增加,燃料量的減少超前於空氣量的減少,解決了負荷波動時燃料不能充分燃燒的問題 。但由於控制過程是單邊限幅 ,因此動態性能差、回響速度慢、燃料成分變化等因素的影響仍未得到解決。

雙交叉方案

大型鍋爐一般採用具有煙氣氧含量修正的雙交叉控制方案。除了對空氣和燃料實施雙邊限幅,提高動態性能之外,由於採用煙氣氧含量分析儀修正比值係數,因此使得燃料成分變化造成的燃燒問題在一定程度上得到了改善 。但控制效果還不夠理想, 特別是為適應負荷變動的要求和提高回響速度,控制方案還需改進。

空氣燃料比的修正

用負荷-氧含量修正

如果燃料的成分或鍋爐的負荷有變化時,煙氣中的氧含量就會發生變化,特別是鍋爐在低負荷運行時,燃料噴射量減少,霧化狀態變差,燃料與空氣混合的狀態也變差,就必須供給比理論上更多的空氣才能保證完全燃燒,即鍋爐負荷降低到一定值後,煙氣中氧的百分含量必須隨負荷的進一步降低而上升。因此,可根據主蒸汽流量和空氣流量的關係,求得對應負荷下的最佳氧含量作為氧含量調節器的給定值,以此來改變空氣/燃料比 η的大小。

用煙氣中的一氧化碳含量修正

單靠煙氣中氧含量修正的控制方案並不能保證獲得最佳效率。這是因為非配比的空氣會通過裂縫漏入鍋爐的排氣通道再進入爐膛,使尚未使用的燃燒器和調風器冷卻,結果使測量值偏移;由於環境空氣中氧含量近似為 21 %,氧含量的測量很容易由於空氣的漏入而引起誤差;另外,儘管燃燒室出口處的氧含量處於預定水平,但燃燒器的局部影響仍然會產生不完全燃燒。 另一個問題是只根據煙氣氧含量測量的燃燒控制 ,對於過剩空氣曲線的精密度和準確度很靈敏,而精密度取決於繪製和判讀曲線的解析度 , 準確度則取決於鍋爐運行的操作條件和燃料成分 。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們