Оглавление

Процесс горения

Процесс горения топлива

Горение - химическое соединение горючих веществ топлива с кислородом воздуха, сопровождающееся резким повышением температуры и выделением значительного количества теплоты. При горении топлива образуются газообразные продукты (дымовые газы) и очаговые остатки в виде золы и шлака. Условно процесс сжигания твердого топлива делят на три стадии:

  • воспламенение (зажигание),
  • активное горение
  • дожигание.

В первой стадии твердое топливо вначале подогревается и подсушивается и при температуре 105 - 110 °С теряет свою влагу. Затем при температуре 300 - 400 °C оно начинает разлагаться на летучие вещества и твердый остаток. При дальнейшем нагреве, когда его температура становится равной температуре воспламенения, топливо загорается. Температура воспламенения (примерная) различных топлив следующая, °С: дров - 300; бурого угля 300 - 400; каменного угля 450 - 500; антрацита 700 - 750; жидкого топлива 500 - 600; газа около 600. Стадия активного горения характеризуется высокой температурой (более 1000 °С) с максимальным выделением тепла и наибольшим потреблением воздуха (кислорода), расходуемого на горение кокса и летучих веществ.

Дожигание твердого топлива характеризуется уменьшающимся тепловыделением и снижающейся потребностью в воздухе.

Горение жидкого топлива происходит в основном в парогазовой среде, когда в результате предварительного подогрева оно переходит из жидкого состояния в парообразное. Так как температура кипения жидкого топлива значительно ниже температуры его воспламенения, то вначале оно испаряется, а затем воспламеняется (сначала легкие фракции, затем тяжелые). Интенсивность испарения топлива зависит от площади испарения и количества подводимой теплоты. Скорость испарения резко увеличивается при распыливании топлива на отдельные капли с помощью специальных устройств - форсунок.

Регулирование количества сжигаемого топлива

Время сжигания и количество сжигаемого топлива в топке регулируется количеством подаваемого в нее воздуха. Для твердого топлива, например, усиливая дутье воздуха под решетку и тягу, можно тем самым ввести больше воздуха в топку. Кислород воздуха, проходя по слою топлива и вступая в реакцию, распределяется на большое количество струек и увеличивает скорость горения. Забрасывая в топку больше топлива, получаем больше теплоты. Однако необходимую толщину слоя топлива следует держать в установленных пределах, чтобы избежать неполноты горения (увеличения механического и химического недожога топлива) или большого избытка воздуха. Тягу регулируют так, чтобы в топке (в верхней части загрузочной дверки) устанавливалось разрежение не более 20-30 Па (2-3 мм вод. ст.).

Горение газообразного топлива включает следующие стадии: смешивание газа с воздухом (образование горючей смеси), нагревание смеси до температуры воспламенения и собственно горение. Сгорание бывает полное и неполное. При полном сгорании топлива углерод, соединяясь с кислородом, образует диоксид углерода (углекислый газ) CO2 водород - водяные пары Н2О, а сера - диоксид серы (сернистый газ) SO2. При этом уходящие из топки газы в своем составе не будут иметь горючих элементов. При неправильном обслуживании топки появляется неполное сгорание топлива, когда химическая энергия топлива не преобразуется полностью в теплоту; а частично остается в уходящих газах и выбрасывается через дымовую трубу в атмосферу.

Оксид углерода, продукт неполного сгорания топлива, является одним из загрязнителей воздуха (потеря от химической неполноты сгорания). Другим загрязнителем атмосферы являются вынесенные вместе с газами мелкие частицы несгоревшего топлива (до 80 %) (потери от механической неполноты сгорания, а также унос золы и сажи). Причиной уноса несгоревшего топлива в отопительных котлах малой мощности является сжигание в них рядовых топлив, имеющих большое количество мелочи.

Пути решения проблем, возникающих при сжигании топлива низкого качества

Низкая теплота сгорания создание пояса зажигания; производится футеровка из огнеупорного кирпича или огнеупорного раствора экранов по периметру топки на высоту до 500 мм. Это позволит увеличить температуру ядра горения, увеличить скорость сушки и зажигания топлива и стабилизировать горение за счет снижения теплопередачи к экранным поверхностям топки котла.

Высокая гигроскопическая влажность - организация закрытого склада для хранения топлива, сушка топлива. В механизированной котельной при условии подачи топлива ленточным транспортером организация закрытой отапливаемой галереи. Создание пояса зажигания.

Фракционный состав При наличии мелочи и отсева (куски менее 30 мм) применение топочного устройства беспровального типа - ОУР.

Для снижения величины провала, при использовании колосниковой решетки, организация топочного процесса производится следующим образом. Так как колосниковые решетки являются топочными устройствами провального типа (ширина просечек колосников 15-20 мм) необходимо снизить интенсивность шурования и производить только выравнивание слоя в период растопки котла и до образования слоя топлива необходимой высоты (образование стабильной шлаковой подушки), при котором будет идти стабильное горение с минимальным провалом.

Интенсивность шурования стоит увеличивать (с целью увеличения провала) только при увеличении высоты слоя выше необходимой (рекомендуемой руководством по эксплуатации) и ухудшении горения по причине недостаточной и неравномерной подачи воздуха на горение (в периоды чистки топки).

При наличии крупной фракции (куски более 100 мм) применение дробильных устройств.

Высокое содержание серы - для исключения сернистой коррозии держать температуру уходящих газов выше точки росы (точки начала конденсации водяных паров).

Летучие конструкция котла. При сжигании топлива с большим выходом летучих газов необходимо иметь большой объем топки, который позволял бы сжигать в ней газообразные горючие летучие вещества.

Наоборот, при сжигании твердого топлива с малым выходом летучих газов (антрацит), возможно иметь топку меньшего объема, но с развитой площадью поверхности колосниковой решетки, так как основное сгорание топлива будет происходить в слое топлива.

Автор: Антон Гор

Дата публикации: 18.02.2022

О заводе
  • Наше оборудование успешно работает практически во всех регионах России от Крыма до Камчатки, на территории соседних государств Казахстана, Белоруссии, Монголии, Литвы, Узбекистана.
  • Разработки проектного отдела завода имеют патенты. Оборудование производится по типовым проектам и по техническим заданиям.
  • Вся продукция завода сертифицирована.
  • Аттестованная технология сварки позволяет выпускать поднадзорную продукцию.
  • Выполняем разделы проектов теплоснабжения для прохождения экспертизы и составления проектно-сметной документации. Состоим в реестре членов СРО для выполнения проектных и строительных работы.
  • Выполняем инженерно-консультационные услуги по эксплуатации и наладке котельных.
  • Завод производит пуско-наладку котельных.
3D-турпо заводу

Виртуальный тур нашего завода

3D-турпо котельной

Виртуальный тур нашего завода

Котельный завод РЭП изготавливает котельное оборудование, котлы водогрейные на всех видах топлива мощностью до 4 мВт, температура воды до 115 градусов, паровые котлы до 1000 кг пара в час, модульные котельные производительностью до 20 мВт.

Наш youtube канал
Документы завода
  • Сертификаты завода
  • Членство в СРО
  • Аттестованная технология сварки
  • Патенты на котельное оборудование
Смотреть все документы
Сертификат на водогрейные котлы на твердом и жидком топливе
Сертификат на водогрейные котлы на газе и жидком топливе
Сертификат на котлы отопительные паровые КП
Сертификат на топки ТШПМ
Сертификат на щиты управления
Сертификат на скиповые подъемники
Сертификат на золоуловители (циклоны)
Сертификат на конвейеры скребковые
Сертификат на дробилки
Сертификат на клапаны предохранительные
Сертификат на бункер-накопитель механизированный
Сертификат на автоматику газовых горелок
Членство в СРО
Членство в СРО
Аттестованная технология сварки
Свидетельство аттестованной технологии сварки
Патент на отопительный котел
Патент на водогрейный котел
Патент на топку водогрейного котла
Патент на водогрейный газовый котел
Патент на водогрейный котел
Патент на топочное устройство твердотопливного котла
Патент на водогрейный котел
background