+7 (495) 999-47-65
litteh-sale@mail.ru
Корзина пуста
Выбрано 0 шт.
на 0 руб.

1.5.1. Сжигание твёрдого топлива

Заявка на звонок Заполните форму:
captcha
Я даю своё согласие на обработку моих персональных данных, в соответствии с Федеральным законом от 27.07.2006 года №152-ФЗ «О персональных данных», на условиях и для целей, определенных Политикой конфиденциальности.
Методичка
Глава 1. ГОРЕНИЕ ТОПЛИВА
Глава 2. МЕТОДЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ТЕПЛОВУЮ
Глава 3. ДВИЖЕНИЕ ГАЗОВ В ПЕЧАХ
Глава 4. ОСНОВЫ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ
Глава 5. ОГНЕУПОРНЫЕ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Глава 6. УСТРОЙСТВА ДЛЯ СЖИГАНИЯ ГАЗООБРАЗНОГО И ЖИДКОГО ТОПЛИВА
Глава 7. СПОСОБЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ РАБОТЫ ПЕЧИ
Глава 8. ПЛАВИЛЬНЫЕ ПЕЧИ
Глава 9 НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ ПЕЧИ
Глава 10. СУШИЛЬНЫЕ ПЕЧИ
Использованная литература

Существуют три способа сжигания твёрдого топлива: в тонком слое, в толстом слое и в пылевидном состоянии

         Тонкий слой топлива сгорает на колосниках (рис. 1.3.) в простых или в полугазовых топках.

         В простых  топках слой угля на колосникахне превышает трёх-четырех диаметров кусков. Воздух, необходимый для горения, подают под колосниковую решётку при коэффициенте расхода n=1,4. При этом углерод окисляется по реакции полного горения, диссоциации  CO2 не происходит. Недостатком простой топки является то, что в рабочем пространстве печи отсутствует факел, способный интенсивно передавать нагреваемому материалу теплоту излучением.

         В полугазовых топках толщина слоя  угля на колоснике  составляет более четырёх диаметров куска. При этом в нижних слоях происходит сгорание углерода по реакции C + O2 = CO2 + Q, а в верхних частичное восстановление  CO2  по реакции CO2+ C= 2CO - Q. Кроме этого, пары влаги топлива вступают в реакцию: H2O + C = CO + H2. Образующиеся при этом продукты неполного горения (так называемый полугаз) содержат горючие газы – CO и H2. Вторичный воздух, подаваемый в рабочее пространство печи, приводит к дожиганию полугаза с образованием факела. 

          

Рис. 1.3. Горение твёрдого топлива на колосниках


         Горение толстого слоя твёрдого топлива кокса происходит в вагранках.     Главной горючей составляющей кокса является твёрдый углерод, температура воспламенения, которого составляет 850…950 оС.


Рис. 1.4. Механизм горения кокса в вагранке

 

     Выходя из фурм, кислород воздуха вступает во взаимодействие с углеродом кокса по реакции полного горения (рис. 1.4.). Эта реакция происходит не мгновенно, а приводит к постепенному уменьшению концентрации кислорода  по мере движения газов вверх. На высоте 200…600 мм над уровнем фурм эта реакция завершается вследствие израсходования кислорода из газовой фазы. Зона, в которой протекает указанная реакция, называется кислородной. Высота её зависит от качества кокса. При работе на мелком, пористом коксе поверхность контакта между углеродом и кислородом большая, а значит, реакция между ними происходит быстро и завершается на небольшой высоте. Использование плотного, крупного кокса приводит к увеличению высоты кислородной зоны.

         В верхней части кислородной зоны температура продуктов горения приближается к максимальной. При этом происходит частичная диссоциация диоксида углерода, сопровождающаяся поглощением тепла.

     Поднимаясь выше, CO2 частично восстанавливается кусками кокса, что приводит к уменьшению температуры газов, так как реакция редукции, приведённая на схеме, сопровождается поглощением тепла. Движущей силой этой реакции является энтропийный фактор (увеличение объёма газов), поэтому она может происходить лишь при температуре выше 900 оС. Зона, в которой происходит эта реакция, называется редукционной и имеет высоту 300…600 мм. Высота редукционной зоны зависит от плотности и размеров кусков кокса.

     В связи с тем, что, сходящая вниз шихта, испытывает торможение о стенки  вагранки, плотность её у стенок меньше, чем у оси. Вследствие этого дутьё по сечению вагранки распределяется так же неравномерно – у стенок скорость потока газов выше, у оси – ниже (в главе 3 будет показано, что неоднородность распределения  дутья связана также с явлением настильности потока газов на стенку). Поэтому в действительности, граница между кислородной и редукционной зонами не плоская, а криволинейная и может быть представлена в первом приближении конусом АБС.

         Пылевидное твёрдое топливо применяют главным образом в крупных котельных установках.