什么是木柴的二次燃燒

2017.11.03 閱讀量:12340 分享到:
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經常有客戶問平客壁爐,什么是二次燃燒?平客壁爐銷售的產品有二次燃燒功能嗎?網上倒是能找到一些這方面的文章,但大部分都是一知半解,似是而非,甚至有些說法根本就是錯的,嚴重誤導廣大人民群眾。小編今日特地撰文,以正視聽。

什么是二次燃燒?它不是壁爐的一個功能,而是一種燃燒狀態,確切的來說是在爐膛溫度超過600°時可燃氣體與氧氣充分反應,發生高效燃燒的狀態。木柴在爐膛中能否發生二次燃燒取決于壁爐能否提供二次燃燒所需要的條件。高質量的壁爐能夠使木柴長時間處于二次燃燒狀態,而廉價的低端壁爐只能使木柴短暫地進入二次燃燒階段,甚至根本無法發生二次燃燒?,F在市場上的壁爐都聲稱可以實現二次燃燒,但水平高低的區別可就大了。為了說明白究竟什么是二次燃燒,我們要詳細介紹一下木柴的燃燒過程。

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1、木柴燃燒的第一階段

木柴燃燒的第一階段是加熱和蒸發階段。首先,熱量會加熱木柴的表面,當木柴表面溫度接近100℃時,木柴中的水分開始沸騰并蒸發。只要木柴里還有水分,這些水分就會通過沸騰和蒸發從熱源中“盜取”熱量,從而阻止木質細胞獲得更多熱量。只有水分被全部烘干后燃燒才能得以進行,所以潮濕的木柴很難點燃。與水蒸氣不同,木柴中含有的其他揮發性氣體是可燃的,它們燃燒并釋放熱量。當木柴表面溫度上升到100℃至230℃之間時,富含木餾油的各種氣體出現了,它們包括一氧化碳、乙酸和甲酸。不過,在水分完全蒸發而且爐膛溫度上升到足夠高之前,這些氣體不會燃燒。比如一氧化碳,它的燃點高達650°。

2、木柴燃燒的第二階段

當水分完全蒸發并且爐膛溫度超過280℃時,木柴將進入燃燒的第二階段,這是釋放熱量的階段,它包括兩個燃燒級別,我們稱之為初級燃燒和二次燃燒,二者發生在兩個不同的溫度水平上。

揮發性氣體從木柴中被釋放出來并開始燃燒的過程稱為初級燃燒階段,該階段開始于280℃并持續到480℃,這個過程會釋放大量的熱量和可燃氣體,這些氣體包括甲烷、甲醇,并伴有更多的酸、水蒸氣和二氧化碳,它們被稱為二次氣體,它們蘊含著木柴所含全部熱能的60%,甚至更多。這些氣體的燃燒對于實現整體的高效燃燒至關重要。初級燃燒階段的溫度比較低,二次氣體不會在該階段燃燒。

隨著燃燒的繼續,爐膛溫度持續上升,當溫度達到600℃并有充分的氧氣供應時,這些二次氣體開始燃燒,并釋放出大量熱量,這個階段稱為二次燃燒階段。助燃空氣的供應量是二次燃燒能否發生的關鍵:太少的空氣不足以支持燃燒,進氣過多又會拉低爐溫使得二次燃燒無法發生。要知道空氣中80%是無法燃燒的惰性氣體,而且當空氣被吸入爐膛時其溫度遠低于維持二次燃燒所需的600℃。進入爐膛的助燃空氣越多,氮氣(約占空氣的78%,不可燃)從燃燒中吸收的熱量就越多,空氣與二次氣體混合后的氣體溫度就越低。

3、木柴燃燒的第三階段

隨著木柴的燃燒,各種揮發性氣體燃燒殆盡,剩下的是纖維素和木質素分子中的碳鏈。碳(或木炭)會以較低功率燃燒很長時間。木炭的燃燒非常重要,這體現在兩個方面。首先,木炭燃燒可以釋放更多熱量,這有助于提高整體燃燒效率。其次,木炭是以較低功率燃燒的,這意味著木炭可以燃燒很長時間,使爐火保持整夜不熄,第二天早上加入些木柴并打開風門就可以很容易重新點燃一爐旺火。

木柴發生二次燃燒并不難,難在要使木柴長時間處于二次燃燒狀態,而這才是區別壁爐性能高低的關鍵所在。人人都會跑步,但能跑完馬拉松的猛人就不多了。


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