Из многочисленных конструкций слоевых топок каждая предназначена для сжигания о
Разнообразный состав и физические свойства отдельных видов топлива диктуют создание для каждого из них специальных условий сжигания. Этим и объясняется разнообразие конструкций топочных устройств. Как выше указано, все конструкции топок по способу сжигания делят на две группы: камерные факельного способа сжигания и слоевые для сжигания твердого кускового топлива.
Газообразное топливо, состоящее, так же как и жидкое, из одних летучих веществ, является наиболее подготовленным для горения. Многие его виды не требуют даже предварительного разложения и при хорошем перемешивании с воздухом быстро вступают в реакцию с кислородом. Газовое пламя окрашено в синий цвет благодаря присутствию в нем СО. При мгновенном сгорании топлива его конечные продукты углекислый газ и водяные пары не имеют окраски и пламя может быть совсем незаметным беспламенное горение. Высокие скорости горения пылевидного, жидкого и газообразного топлива позволяют получать при их сжигании высокие температуры.
Горение жидкого топлива также отличается большой скоростью. Распыленное на мельчайшие капельки, оно быстро испаряется. При разложении его паров образуются горючие газы, взаимодействующие с кислородом воздуха. Промежуточный продукт разложения углеводородов сажистый углерод придает факелу жидкого топлива красную окраску.
Горение жидкого топлива
Все вышеизложенное полностью относится к горению твердого кускового топлива на колосниковой решетке. Быстрее сгорает пылевидное топливо. Ввиду незначительного присутствия в нем влаги подсушка его не имеет практического значения. Разложение на летучие вещества и кокс благодаря небольшому размеру пылинок происходит быстро, после чего почти одновременно идет их процесс горения. Топливо сгорает факелом. Частицы раскаленного кокса окрашивают факел, делая его светящимся.
Практически при сжигании кускового топлива не удается достигнуть полного его сгорания. Некоторая часть пестревшего кокса всегда остается в золе, шлаке или уносится с газами, образуя его механический недожог. Также иногда не удается довести до конца реакцию горения углерода. Часть его сгорает неполностью по реакции 2С + 02=2СО, образуя так называемый химический недожог топлива. При химическом недожоге часть теплоты сгорания остается невыделенной. Если при полном сгорании углерода выделяется 33 860 кДж/кг теплоты, то при неполном всего 9100 кДж/кг.
Разграничение между процессами, происходящими при горении топлива, схематическое. Во времени эти процессы накладываются один на другой: выделение летучих веществ из топлива начинается еще до полного испарения всей влаги, а их горение до окончания процесса выделения всех летучих веществ из топлива.
Воздух своим напором преодолевает сопротивление слоя шлака и горящего кокса, получая доступ ко всему слою топлива. Чем больше образуется шлака и чем толще слой топлива, тем выше должно быть давление дутья. При слоевом сжигании горение кокса протекает с значительно меньшей скоростью, чем горение летучих. Зола топлива, обволакивающая поверхность кусков, из-за малой воздухопроницаемости препятствует полному выгоранию кокса. Разрушению золовой оболочки способствует ворошение слоя кокса или так называемая «шуровка». Особенно трудно выгорают остатки кокса из скопившегося в топке шлака.
Значительно труднее происходит горение кокса, лежащего слоем на колосниковой решетке. Реакция его горения относится к типу гетерогенных, т. е. взаимодействующие компоненты находятся в разных агрегатных состояниях. Соединение кокса с кислородом воздуха происходит на поверхности его кусков в слое топлива, лежащего на колосниковой решетке. Здесь особенно важно удалять с поверхности куска кокса PPобразовавшуюсяPP оболочку инертного газа СО2. что достигается подачей воздуха под слой топлива с помощью вентилятора, т. е. применением искусственного дутья.
Процесс собственно горения топлива состоит из горения промежуточных продуктов его. разложения: летучих горючих веществ и твердого остатка кокса. Сначала горят летучие вещества, а затем кокс. Горению летучих веществ предшествует их разложение при нагревании на еще более простые вещества, которые сгорают пламенем в топочной камере над слоем топлива при взаимодействии с кислородом воздуха. Увеличение концентрации кислорода в воздухе, хорошее перемешивание с ним летучих веществ, своевременный отвод продуктов горения все это способствует ускорению процесса сгорания летучих веществ.
Процесс горения топлива стабилизируется тогда, когда количество теплоты, выделяющееся при реакциях горения, превышает количество теплоты, отданное топкой, причем температура топочных газов должна быть не ниже 1173 1273 К (900 1000 `С).
Строительство газопроводов, эксплуатация магистральных газопроводов, котлы и газовые сети
Процесс горения топлива
Комментариев нет:
Отправить комментарий