「维修」燃气热水器上出现黄焰的理论研究

观察燃烧器。燃料气体从喷嘴喷出后，开始吸入周围的静态空气体，形成可燃混合气体。可燃混合气体在火孔点燃，产生人工火焰。研究发现，当本生灯的一次空气体系数a1逐渐减小时，本生灯火焰的内火焰面将由纯蓝色火焰转变为火焰尖端有黄色亮点的黄色火焰，即黄色火焰。

黄色火焰是由于空气体体积不足导致燃料气体中的碳氢化合物高温裂解的结果，并且碳颗粒沉淀(而内部火焰尖端区域是火焰表面温度最高的地方，并且首先发生碳沉淀)。当黄色火焰第一次出现时，碳颗粒将在燃烧室中继续燃烧，但是黄色火焰的出现是一个警告，这表明如果燃烧器再次降低空气体系数a1，大量的碳颗粒将会沉淀，其不会在燃烧室中燃烧，并且发生碳沉积(未燃烧的碳颗粒沉积在冷的热交换器表面上)。

通过实验测量了几种常用城市气体的初级空气体系数，也称为黄色火焰极限，如上表所示。从表中可以看出，气体组分中烃类cmhn高的气体的黄色火焰极限a1也高；烃类中碳多的气体a1也高；火孔大小对a1影响不大。随着火孔尺寸的增大，散热量减小，a1略有增加。

燃气热水器预计不会出现黄色火焰，因此在设计燃烧器时，建议工作点的一次空燃气系数大于燃气黄色火焰极限的a1值。