Spalanie paliwa stałego: funkcje i cechy głównego gatunku. Świetna Encyklopedia naftowa i gazowa

Proces spalania paliwa stałego może być reprezentowany w postaci serii konsekwentnie płynnych etapów. Początkowo paliwo i odparowanie wilgoci występują. Następnie, w temperaturze powyżej 100 ° C, rozkład pirogenny złożonych związków organicznych o wysokiej masie cząsteczkowej rozpoczyna się i rozdzielanie substancji lotnych, podczas gdy temperatura wyjścia lotnego zależy od rodzaju paliwa i stopnia węgla (chemicznego wiek). Jeśli temperatura otoczenia przekracza temperaturę zapalenia substancji lotnych, zapalają się, zapewniając w ten sposób dodatkowe ogrzewanie cząstek koksu do jej zapłonu. Im wyższe wyjście lotne, niższa temperatura ich zapłonu, podczas gdy rozpraszanie ciepła wzrasta.

Cząstka koksu jest ogrzewana ze względu na ciepło otaczających gazów spalinowych i rozpraszania ciepła w wyniku spalania lotnych i zapala się w temperaturze 800 ÷ 1000 ° C. Podczas spalania paliwa stałego w stanie pyłu, oba etap (pożyczanie nietoperza i koksu) mogą być nałożone na siebie, ponieważ ogrzewanie najmniejszej cząstki węgla występuje bardzo szybko. W prawdziwych warunkach mamy do czynienia z polidyspergującej składu pyłu węglowego, więc w każdej chwili, niektóre cząstki dopiero zaczynają się rozgrzać, inne są na etapie latania wyjścia, a trzeci - na etapie spalania pozostałość koksu.

Proces spalania cząstek koksu odgrywa decydującą rolę w ocenie zarówno całkowitego spalania paliwa, jak i całkowitego generowania ciepła. Nawet na paliwo o wysokiej wydajności lotnych (na przykład przedmieścia węgla brunatnego), pozostałość koktana wynosi 55% wagowych, a jego rozpraszanie ciepła wynosi 66% wspólnego. I na paliwo o bardzo niskiej mocy lotnych (na przykład, jak), pozostałość koksu może wynosić więcej niż 96% masy cząstki źródła suchego, a rozpraszanie ciepła podczas jego spalania, odpowiednio około 95%.

Badanie spalania pozostałości koksu ujawniło złożoność tego procesu.

Podczas palenia węgla jest dwa podstawowy Reakcje bezpośredniego utleniania heterogenicznego:

C + O2 \u003d CO2 + 34 MJ / kg; (czternaście)

2C + O2 \u003d 2 + 10.2 MJ / kg. (piętnaście)

W wyniku tworzenia CO 2 i CO dwa wtórnyreakcje:

utlenianie tlenku węgla 2 O + O2 \u003d 2 + 2 + 12,7 MJ / kg; (szesnaście)

przywrócenie dwutlenku węgla CO2 + C \u003d 2 - 7,25 MJ / kg. (17)

Ponadto, w obecności pary wodnej na podzielonej powierzchni cząstki, tj. W obszarze wysokiej temperatury gazyfikacja występuje z uwalnianiem wodoru:

C + H2O \u003d CO + H2. (osiemnaście)

Heterogeniczne reakcje (14, 15, 17 i 18) wskazują na bezpośrednie spalanie węgla, którym towarzyszy utratę cząstki węgla w masy ciała. Jednorodna reakcja (16) przebiega w pobliżu powierzchni cząstki z powodu rozpylacza tlenu z otaczającej objętości i kompensuje spadek poziomu temperatury procesu, który powstaje w wyniku reakcji endotermicznej (17).

Stosunek między CO i CO2 na powierzchni cząstki zależy od temperatury gazów w tym obszarze. Tak więc, na przykład, według badań eksperymentalnych reakcję występuje w 1200 ° C

4c + 3O 2 \u003d 2 + 2CO2 (E \u003d 84 ÷ 125 KJ / M-Mole),

iw temperaturach powyżej 1500 ° C

3C + 2O 2 \u003d 2 + CO2 (E \u003d 290 ÷ 375 KJ / M-Mole).

Oczywiście, w pierwszym przypadku CO i CO 2 są izolowane o równych ilościach, podczas gdy wraz ze wzrostem temperatury objętość oddzielonego przez 2 razy przekracza CO2.

Jak już zauważono, szybkość spalania zależy głównie od dwóch czynników:

1) prędkości reakcji chemicznej, który jest określony przez prawo Arrhenius i szybko rosnące ze wzrostem temperatury;

2) prędkości dostaw utleniających. (tlen) do strefy spalania z powodu dyfuzji (cząsteczkową lub burzliwą).

W początkowym okresie procesu spalania, gdy temperatura nadal nie jest wysoka, prędkość reakcji chemicznej jest również niska, a w otaczającej cząstce paliwa i jego powierzchnia utleniacza jest więcej niż wystarczająca, tj. Istnieje lokalne nadmiar powietrza. Bez poprawy aerodynamiki wiatrowej lub palnika, prowadzące do intensyfikacji dopływu tlenu do spalającej cząstki, nie wpłynie na proces spalania, który jest hamowany tylko przez niską szybkość reakcji chemicznej, tj. kinetyka. To - obszar płonący kinetic.

Występuje proces spalania, ciepło wyróżnia się, temperatura wzrasta, aw konsekwencji szybkość reakcji chemicznej, która prowadzi do szybkiego wzrostu zużycia tlenu. Jego stężenie w powierzchni cząstki stale spada, aw przyszłości współczynnik spalania zostanie określony tylko szybkością dyfuzji tlenu do strefy spalania, która jest prawie niezależna od temperatury. To - pole spalania dyfuzji.

W spalanie regionu przejściowego. Prędkość reakcji chemicznej i dyfuzji są wartością jednego zamówienia.

Zgodnie z prawem dyfuzji molekularnej (FIC Law), szybkość transferu dyfuzji tlenu z objętości do powierzchni cząstki

gdzie - współczynnik przelewu masy dyfuzji;

i - Odpowiednio, częściowe ciśnienie tlenu objętości i powierzchni.

Zużycie tlenu na powierzchni cząstki określono prędkością reakcji chemicznej:

, (20)

gdzie k. - Stała szybkości reakcji.

W strefie przejściowej w stanie ustalonym

,

z
(21)

Zastępowanie (21) w (20), otrzymujemy wyrażenie wskaźnika spalania w obszarze przejściowym na zużyciu utleniacza (tlen):

(22)

gdzie
- skuteczna stała szybkości reakcji spalania.

W strefie stosunkowo niskich temperatur (region kinetic)
, W związku z tym, k. ef. \u003d K.A wyrażenie (22) ma formę:

,

te. Stężenia tlenu (ciśnienie częściowe) w objętości i powierzchni cząstki różnią się niewiele od siebie, a wskaźnik spalania jest prawie całkowicie określony przez reakcję chemiczną.

Wraz ze wzrostem temperatury stałej stałej reakcji chemicznej wzrasta zgodnie z wykładniczym prawem Arrheniusa (patrz rys. 22), podczas gdy transfer masowy (dyfuzji) jest słabo uzależniony od temperatury, a mianowicie

.

Dzięki pewnej wartości temperatury T * prędkość zużycia tlenu zaczyna przekraczać intensywność zasilacza z otaczającej objętości, współczynniki α RE. i k. stają się współmierne wartości jednego zamówienia, stężenie tlenu na powierzchni zaczyna się znacząco zmniejszać, a krzywą szybkości spalania odbiega od krzywej teoretycznej spalania kinetycznego (prawo Arrheniusa), ale także znacznie wzrasta. Krzywa pojawia się na krzywej - proces przechodzi do obszaru spalania pośredniego (przejściowego). Stosunkowo intensywny zasilanie napięcia wynika z faktu, że ze względu na zmniejszenie stężenia tlenu na powierzchni cząstki, różnica częściowych ciśnienia tlenu w objętości i powierzchni wzrasta.

W procesie intensyfikacji spalania stężenie tlenu na powierzchni praktycznie staje się zero, dodanie tlenu do powierzchni słabo zależy od temperatury i staje się prawie stałą, tj. α RE. << k.i odpowiednio proces przechodzi do regionu dyfuzji

.

W regionie dyfuzyjnym zwiększenie szybkości spalania osiąga się przez intensyfikację procesu mieszania paliwa z powietrzem (poprawa urządzeń palników) lub wzrost prędkością cząstki przez przepływ powietrza (poprawa okien pieca ), W wyniku czego grubość warstwy granicznej jest zmniejszona na powierzchni, a dopływ tlenu jest zintensyfikowany do cząstki.

Jak już zauważył, paliwo stałe jest spalane w postaci dużych (bez specjalnego preparatu) kawałków (spalanie warstwy), lub w postaci rublinki (warstwa wrzenia i niskoemperaturowa wir) lub w postaci najmniejszej Dust (metoda flary).

Oczywiście największy prędkość względna Przez dmuchanie cząstek paliwa będzie spalaniem warstwy. W widziach i metodach palników spalających się cząstek paliwa znajdują się w przepływie gazów spalinowych, a względna prędkość ich dopływu jest znacznie niższa niż w warunkach warstwy stacjonarnej. Na tej podstawie wydaje się, że przejście z regionu kinetycznego do dyfuzji wcześniej powinno wystąpić dla małych cząstek, tj. Na kurz. Ponadto, wiele badań wykazało, że pył węglowy ważony w strumieniu mieszanki gazowo-powietrznej tak słabo wieje, że produkty spalania są utworzone wokół niej chmury, które mocno spowalnia do niego dostarczanie tlenu. I intensyfikacja heterogenicznego spalania pyłu w metodzie palnika była podobno z powodu wyjątkowo znacznego wzrostu całkowitej powierzchni reakcji. Jednak oczywiste nie zawsze jest prawdziwe .

Składanie tlenu do powierzchni zależy od ustawodawstw dyfuzji. Badania na wymianę ciepła niewielkiej cząstki sferycznej usprawnionej przepływem laminarnym, ujawniły uogólnione uzależnienie o kryterium:

Nu \u003d 2 + 0,33re 0.5.

Do małych cząstek koksu (gdy re< 1, что соответствует скорости витания мелких частиц), Nu → 2, т.е.

.

Istnieje analogia między procesami transferu ciepła i masowego, ponieważ oba są określane przez ruch cząsteczek. Dlatego prawa wymiany ciepła (prawa Fourier i Newton-Richmanos) i transfer masowy (FIC Law) mają podobny wyraz matematyczny. Formalna analogia tych przepisów pozwala na procesy dyfuzji do napisania:

,

z
, (23)

gdzie d jest współczynnikiem dyfuzji molekularnej (podobny do współczynnika przewodności cieplnej λ w procesach termicznych).

W następujący sposób z wzoru (23) współczynnik przenoszenia masy dyfuzji α d jest proporcjonalne do promienia cząstek. Dlatego ze zmniejszeniem wielkości cząstek paliwa, zintensyfikowano proces dyfuzji tlenu do powierzchni cząstki. Tak więc, gdy spalanie pyłu węglowego przejście do spalania dyfuzji jest przesuwane w kierunku wyższych temperatur (pomimo uprzednio oznaczonego zmniejszenia prędkości cząstek cząstek).

Według licznych badań eksperymentalnych prowadzonych przez radzieckich naukowców w połowie XX wieku. (G. Dostawa ma ogromne znaczenie. W tym samym czasie, ze wzrostem dyfuzji tlenu na powierzchni, prędkość hamowania spalania rozpocznie się w wyższej temperaturze.

Czas spalania kulistą cząstek węgla w regionie dyfuzji ma kwadratową zależność od początkowej wielkości cząstek:

,

gdzie r. o. - początkowe wielkość cząstek; ρ dO. - gęstość cząstek węgla; RE. o. P. o. T. o. - odpowiednio wstępne wartości dyfuzji, ciśnienia i współczynnika temperatury;
- początkowe stężenie tlenu w objętości spalania w znacznej odległości od cząstki; β - współczynnik stechiometryczny ustanawia zgodność z zużyciem masy ciała tlenu na jednostkę masy węgla spalonego w stosunkach stechiometrycznych; T. m. - Logarytmiczna temperatura:

gdzie T. p. i T. sOL. - odpowiednio, temperatura powierzchni cząstki i otaczających gazów spalinowych.

Strona 1.

Proces spalania paliwa stałego składa się również z wielu kolejnych kroków. Po pierwsze, tworzenie mieszania i przygotowanie termiczne paliwa, które obejmuje gruszkę i niestabilność. Uzyskane palne gaze i resztki koksu w obecności utleniacza obok spalają się tworzeniem gazów spalinowych i stałej pozostałości niepalnych - popiół. Najdłuższy jest etap spalania koksu - węgla, który jest głównym składnikiem paliwowego dowolnego paliwa stałego. Dlatego mechanizm spalania paliwa stałego jest w dużej mierze określane przez spalanie węgla.

Proces spalania paliw stałych można podzielić na następujące etapy: ogrzewanie i odparowanie wilgoci, sublimację lotnego i tworzenia koksu, spalania lotnych substancji i koksu, tworzenie żużla. Podczas spalania paliw płynnych, koks i żużla nie są utworzone, gdy spalają paliwa gazowe, istnieją tylko dwa etapy - ogrzewane i spalane.

Proces spalania paliwa stałego można podzielić na dwa okresy: okres przygotowania paliwa do spalania i okresu spalania.

Proces spalania paliw stałych można podzielić na kilka etapów: odparowanie ogrzewania i wilgoci, tworzenie się nawilżania i koksu, pożyczkowania nietoperza, spalanie koksu.

Proces spalania paliwa stałego w strumieniu przy podwyższonych presji prowadzi do zmniejszenia wymiarów komnatów ciepła i znacznego wzrostu etapów ciepła. Poprawki, że praca na podwyższonym ciśnieniu nie otrzymała powszechnego.

Proces spalania paliw stałych jest teoretycznie badany za mało. Pierwszy etap procesu spalania, prowadzące do tworzenia związku pośredniego, określa się przepływem procesu dysocjacji utleniacza w stanie adsorbowanym. Następnie jest tworzenie kompleksu węgla-tlenu i dysocjację tlenu molekularnego do stanu atomowego. Mechanizmy heterogenicznej katalizy w odniesieniu do reakcji utleniania substancji zawierających węgiel są również opierane na dysocjacjach utleniacza.

Proces spalania paliwa stałego można podzielić na trzy etapy, które są konsekwentnie nałożone na siebie.

Proces spalania paliwa stałego można uznać za dwustopniowy z nieoprzestrzenionymi granicami między dwoma etapami: pierwotne niekompletne zgazowanie w procesie heterogenicznym, której prędkość zależy głównie od prędkości i warunków zasilania powietrzem, I wtórne spalanie oddzielonego gazu w jednorodnym procesie, której prędkość zależy głównie od kinetyki reakcji chemicznych. Im większe w paliwach lotnych, tym bardziej szybkość spalania zależy od szybkości płynnych reakcji chemicznych.

Intensyfikacja procesu spalania paliwa stałego i znaczny wzrost stopnia połowu popiołu osiąga się w piecach cyklonowych. Z, w którym popiołu topi się i płynna żużla usuwa się przez pilotów na dole urządzenia paliwowego.

Podstawą procesu spalania paliwa stałego jest utlenianie węgla, który jest głównym składnikiem jej palnego masy.

W procesie spalania paliwa stałego, bezwarunkowe odsetki są reakcje spalania tlenku węgla i wodoru. W przypadku paliw stałych bogatych w substancje lotne, w wielu procesach i systemach technologicznych konieczne jest znanie cech spalania gazów węglowodorowych. Mechanizm i kinetyka jednorodnych reakcji spalania są rozpatrywane w Ch. Oprócz powyższych reakcji wtórnych, powinny być kontynuowane przez heterogeniczne reakcje dwutlenku węgla i pary wodnej, reakcji konwersji wodnego promowego tlenku węgla i rodziny reakcji tworzenia metano, które z zauważalnym przepływem prędkości podczas zgazowania wysokiego ciśnienia.

Ze względu na rosnącą popularność kotłów paliwa stałych, ogromna liczba potencjalnych nabywców tego sprzętu jest zainteresowana pytaniem, jakiego rodzaju paliwa stałe jest korzystne jako główne, a w zależności od podjętych decyzji, zlecenia jednego lub innego rodzaju Sprzęt grzewczy.

Głównym wskaźnikiem każdego paliwa, nie tylko stałego, jest jej przenoszenie ciepła, co zapewnia spalanie paliwa stałego. W tym przypadku przenoszenie ciepła paliwa stałego jest bezpośrednio związane z jego typem, właściwościami i kompozycją.

Mała chemia

Skład paliw stałych obejmuje następujące substancje: węgiel, wodór, tlen i połączenia mineralne. Podczas łączenia paliwa, węgla i wodoru są podłączone do tlenu powietrza (najsilniejszy naturalny utleniacz) - reakcja spalania występuje wraz z uwalnianiem dużej liczby energii cieplnej. Ponadto produkty spalania gazowe są usuwane przez system dymu, a produkty stałe spalania (popiół i żużel) wypadają w postaci odpadów przez kratkę.

W związku z tym głównym zadaniem skierowanym do projektanta sprzętu grzewczego działającego na stałe paliwa jest zapewnienie najbardziej długotrwałego paliwa palącego paliwo stałe lub kotła paliwa. W tej chwili osiągnięto pewne postępy w tej dziedzinie - solidne kotły paliwa o długim spalaniu na zasadę spalania górnego i pojawił się proces pirolizy.

Wartość opałowa głównych rodzajów paliwa stałego

• Drewno kominkowe. Średnio (w zależności od drewna z drewna) i wilgotności od 2800 do 3300 kcal / kg.
• Torf - w zależności od wilgotności od 3000 do 4000 kcal / kg.
• Węgiel - w zależności od typu (antracyt, brązowy lub płomień) od 4700 do 7200 kcal / kg.
• Wciśnięty brykiety i pelety - 4500 kcal / kg.

Innymi słowy, proces spalania paliwa stałego różnych typów towarzyszy inna ilość ciepła generowanego przez energię cieplną, więc wybór głównego rodzaju paliwa powinno być bardzo odpowiedzialne - kierując się w tej kwestii informacji określonych w Dokumentacja operacyjna (paszport lub instrukcja obsługi) do tego lub tego sprzętu paliwowego.

Krótka charakterystyczna dla głównych typów paliwa stałego

Drewno kominkowe

Najbardziej przystępna, dlatego najczęstszy rodzaj paliwa w Rosji. Jak już wspomniano, ilość ciepła uwalnianego podczas procesu spalania zależy od rasy z drewna i jego wilgotności. Warto zauważyć, że przy użyciu drewna opałowego jako paliwa do kotła pirolizy znajduje się limit wilgoci, który w tym przypadku nie powinien przekraczać 15-20%.

Torf

Torf jest sprężonym pozostałością nierozwiązanych roślin, które mają długą godzinę w glebie grubszym. Zgodnie z metodą produkcyjną, jazda i dolna torf. A zgodnie z państwem kruszywa torf może być rzeźbiony, grudkowaty i prasowany w postaci brykietów. Według ilości uwalnianej energii cieplnej torf jest podobny do drewna opałowego.

Węgiel

Węgiel jest najbardziej "kalorycznym" typu paliwem stałym, który wymaga specjalnej technologii zapłonu. Ogólnie rzecz biorąc, aby stopić piec lub kotła na kamiennym rogu, konieczne jest początkowo zapalić drewno opałowe i dopiero wtedy, aby załadować kamienny węgiel (brązowy, płomień lub antracyt) na dobrze bronionym drewnie.

Brykiety i pelety

Jest to nowy rodzaj paliwa stałego, różniących się rozmiarami poszczególnych elementów. Brykiety są większe, a pelety są mniejsze. Początkowy materiał do produkcji brykietów i peletek może służyć dowolnym "paliwem" substancji: wióry drzewne, pył drewniany, słomy, muszle, torf, torf, sunflower łuska, kora, karton i inne "masowe" substancje palne w swobodnym dostępie.

Korzyści z brykietów i peletek

• Przyjazne dla środowiska paliwo wypalane o wysokiej wartości opalorycznej.
• Długie spalanie z powodu wysokiej gęstości materiału.
• Kompaktowa wygoda i przechowywanie.
• Minimalna ilość popiołu po spalaniu wynosi od 1 do 3% objętości.
• Niski koszt względny.
• Możliwość automatyzacji procesu działania kotła.
• Nadaje się do wszystkich rodzajów kotłów paliwowych stałych i ogrzewania pieców.

Palne gazy i pary żywiczne (tak zwane lotne), izolowane podczas rozkładu termicznego naturalnego paliwa stałego w procesie jego ogrzewania, mieszając się z środkiem utleniającym (powietrzem), w wysokiej temperaturze, oparzenie wystarczająco intensywnie jako zwykłe paliwo gazowe . Dlatego spalanie paliw z dużym wyjściem lotnego (drewno opałowego, torfu, łupka) nie powoduje trudności, chyba że oczywiście zawartość balastu w nich (wilgotność plus asost) nie jest tak duża, aby stać się przeszkodą, aby uzyskać temperatura w temperaturze.

Czas spalania paliw o średniej (Brązowe i kamienne węgle) i małe (chude węgle i antracyty) lotny wyjściowy jest praktycznie określany przez szybkość reakcji na powierzchni reszty koksu utworzonego po oddzieleniu lotności. Spalanie tej pozostałości zapewnia i przydziela główną ilość ciepła.

Przeciekanie reakcji na powierzchni odcinka dwóch faz(W tym przypadku na powierzchni kawałka koksu) nazywaheterogeniczny. Składa się z co najmniej dwóch kolejnych procesów: dyfuzji tlenu na powierzchnię i jej reakcję chemiczną z paliwem (prawie czysty węgiel pozostający po lotności wyjściowej) na powierzchni. Zwiększając zgodnie z prawem arreniuszem, prędkość reakcji chemicznej w wysokiej temperaturze staje się tak duża, że \u200b\u200bwszystkie tlen dostarczane do powierzchni natychmiast reaguje. W rezultacie szybkość spalania zależy od intensywności dostarczania tlenu do powierzchni spalającej cząstki przez transfer masowy i dyfuzję. Jest praktycznie przestał wpływać zarówno na temperaturę procesu, jak i reakcyjnej właściwości reszty koksu. Ten tryb heterogenicznej reakcji nazywany jest dyfuzją. Intensyfikacja spalania w tym trybie może być intensyfikacja dopływu odczynnika do powierzchni cząstki paliwa. W różnych piecach osiąga się to przez różne metody.

Piece warstwowe.Paliwo stałe obciążone warstwą pewnej grubości do sieci dystrybucyjnej jest zapalone i oczyszczone (najczęściej z dołu) powietrza (rys. 28, a). Filtrowanie między kawałkami paliwa, traci tlen i wzbogacony o tlenków (CO 2, CO) węgiel z powodu spalania węgla, pary wodnej i węgla dwutlenku węgla.

Figa. 28. Systemy organizacji procesów pieca:

ale - w warstwie gęstej; b - w stanie w kształcie pyłu; _w - w Cyclone Firebox;

g - w warstwie wrzenia; W- powietrze; Cyna - paliwo, powietrze; Zh. Płynny żużel.

Strefa, w której tlen prawie całkowicie zniknie, nazywa się tlenem; Jego wysokość jest dwie lub trzy średnice kawałków paliwa. W wynikach tego, gaze są zawarte nie tylko z 2, H2O i N2, ale także gazami palnymi CO i H2, utworzone zarówno ze względu na odzyskanie CO2, jak i H2 na węglu i od lotności z węgiel. Jeśli wysokość warstwy jest większa niż strefa tlenu, a następnie za tlenem podąża za strefą redukującą, w której przestrzegano tylko reakcji C2 + C \u003d 2 i H2O + C \u003d CO + H2. W rezultacie stężenie warstwy opuszczonej gazu palnego wzrasta, ponieważ jego wysokość wzrasta.

W piecach warstwy wysokość warstwy próbuje utrzymać wysokość strefy tlenu lub większej. Za doprowadzanie produktów niepełnego spalania (H 2, CO), pojawiające się z warstwy, a także do dopiero dopiero zakończonym od niego dodatkowe powietrze jest dostarczane przez warstwę.

Ilość spalonego paliwa jest proporcjonalna do ilości napełnionego powietrza, jednak wzrost prędkości powietrza w pewnym limicie zakłóca stabilność warstwy gęstej, ponieważ powietrze, które przerywa przez warstwę w oddzielnych miejscach tworzy krater. Ponieważ paliwo polidyspresowe jest zawsze ładowane w warstwie, oderwanie wzrasta. Im większe cząstki o większej prędkości można wysadzić powietrze przez warstwę bez przeszkadzania jego stabilności. Jeśli podejmiemy szacunkowe szacunki ciepło "spalania" 1 m3 powietrza w normalnych warunkach w α b \u003d 1 równe 3,8 mj i rozumiem w N.natężenie przepływu powietrza na jednostkę obszaru obszaru kratowego (m / s), a następnie zmiana ciepła lustra spalania (MW / M 2) będzie

q r \u003d 3,8W n / α w(105)

Urządzenia powodziowe do spalania warstwy są sklasyfikowane w zależności od sposobu podawania, poruszania się i tankowania warstwy paliwa na siatce rusztowej. W piecach nie mechanizowanych, w którym wszystkie trzy operacje są przeprowadzane ręcznie, można spalić nie więcej niż 300 - 400 kg / h węgla. W pełni zmechanizowane warstwy z konwerterami pneumechanicznymi i łańcuchowym obrysem odwrotnym (rys. 29) były najczęstsze w branży. Ich cechą jest spalanie paliwa w sposób ciągły poruszający się z prędkością 1 -15 m / h, z siatką rusztową, zaprojektowaną jako taśma przenośnikowa taśma ma, napędza z silnika elektrycznego. Pręty sieci składają się z oddzielnych elementów rusztowych przymocowanych na niekończących się łańcuchach zawiasowych, gdy napędzane są "gwiazdki". Powietrze wymagane do spalania jest dostarczane pod kratką przez luki między elementami rusztu.

Figa. 29. Diagram strażacki z reliefem pneumechanicznym i łańcuchową siecią odwrotną:

1 - tkanina siatki rusztowej; 2 - Prowadzić "gwiazdy"; 3 - warstwa paliwa i żużla; 4 – 5 - wirnik przeniesienia; 6 - Podajnik wstążki; 7 - zbiornik paliwa; 8 - objętość spalin; 9 - rury na ekranie; 10 - 11 - umeblowanie pieca; 12 - tylna uszczelka; 13 - Windows do zasilania powietrzem pod warstwą

Rolnicy.. W ubiegłym wieku do spalania w piecach warstwy (i nie było innych, używanych tylko węgla, nie zawierające ciekawostki (zwykle frakcji 6 - 25 mm). Rama frakcyjna 6 mm - Shtyb (z niemieckiego staubu - pyłu) było odpadami. Na początku tego stulecia opracowano metodę pyłu do spalania, w którym węgle zgnieciono do 0,1 mm, a trudne antracyty były jeszcze mniejsze. Takie pyły lubią przepływ gazu, względna prędkość między nimi jest bardzo mała. Ale czas ich spalania jest niezwykle niewiele - sekundy i ułamek sekund. W związku z tym, z pionową prędkością gazu, mniej niż 10 m / s i wystarczającą wysokość pieca (dziesiątki metrów w nowoczesnych kotłach) Pył ma czas, aby całkowicie spalić w locie w procesie ruchu wraz z gazem z palnika Wyjście z pieca.

Zasada ta opiera się na podstawowych piecach (komorowych), w którym drobno przewracają pączkę pałączkę przez palniki wraz z powietrzem wymaganym do spalania (patrz rys. 28, b ) podobnie paliwa gazowe lub płynne są spalane. W ten sposób piece komory nadają się do spalania każdego paliwa, co jest ich dużą przewagą nad warstwą. Drugą zaletą jest możliwość tworzenia ognia dla każdego praktycznie, ile mocy. Dlatego piece komorowe są teraz w pozycji dominującej przemysłu energetycznego. Jednocześnie pył nie może być stabilny do spalania w małych piecach, zwłaszcza ze zmiennymi trybami działania, więc kurz węglowe czarne z pojemnością termiczną mniejszą niż 20 MW nie.

Paliwo jest zmiażdżone w urządzeniach frezujących i rozwoju w komorze spalin przez palniki pyłu. Transport powietrza, zastanawiający się z kurzem, nazywany jest podstawowym.

W komorze spalania paliw stałych w postaci pyłu, substancji lotnych, uwalnianych podczas rozgrzewki, oparzenie w palniku jako paliwa gazowego, co przyczynia się do ogrzewania cząstek stałych do temperatury zapłonu i ułatwia stabilizację latarki . Ilość pierwotnego powietrza powinna być wystarczająca do spalania lotności. Waha się od 15 - 25% całkowitej siły powietrznej do węgla z małym lotnym wyjściem (na przykład antracyt) do 20 - 55% dla paliw o dużym wyjściu (węgiel brunatny). Reszta niezbędna do powietrza do spalania (jest nazywana wtórnym), jest podawana do pieca oddzielnie i mieszano z pyłem już podczas procesu spalania.

Aby kulić się zapalić, należy najpierw być ogrzewany do wystarczająco wysokiej temperatury. Wraz z nią, naturalnie konieczne jest ogrzewanie i transportowanie (I.e., pierwotne powietrze). To uda tylko przez zmieszanie do przepływu produktów spalania bulgotania.

Dobra organizacja spalania paliwa stałego (szczególnie trudne napływ, z małym lotnym wyjściem) zapewnia stosowanie tzw. Nieszkodliwych palników (rys. 30).

Figa. 30. Kierunek i palnik niskiego napięcia do stałego zakurzonego paliwa: W- powietrze; Cyna -paliwo, powietrze

Pył węglowy z pierwotnym powietrzem jest dostarczany do nich przez centralną rurę, a ze względu na obecność dzielnika trafia do pieca jako cienki pierścieniowy strumień. Powietrze wtórne jest podawane przez "ślimak", jest silnie skręcony w nim i wyjeżdżając do pieca, tworzy potężną turbulentną skręconą latarkę, która zapewnia wspinanie dużych ilości gorącego gazu z jądra palnika do ujścia palnik. Przyspiesza ogrzewanie mieszaniny paliwa z pierwotnym powietrzem i jego zapłonem, tj. Stwarza dobrą stabilizację latarki. Powietrze wtórne jest dobrze wymieszane z już zapalonym pyłem z powodu silnej turbulizacji. Największy pył poświęcony procesie ich lotu w strumieniu gazów w objętości spalin.

W palniku palczym pyłu węglowego w każdej chwili czasu w piecu jest nieznaczny zasilacz paliwa - nie więcej niż kilka dziesiątek kilogramów. Dzięki temu proces palnika jest bardzo wrażliwy na zmiany w wydatkach paliwowych i powietrznych i pozwala niemal natychmiast zmienić wydajność pieca, jak podczas czesania oleju paliwowego lub gazu. Jednocześnie zwiększa wymagania dotyczące niezawodności dostarczania pieców w pyłu, dla najmniejszego (w ciągu kilku sekund!) Przerwa doprowadzi do ponownej oceny latarki, która jest związana z niebezpieczeństwem wybuchu podczas wznowienie pyłu. Dlatego istnieje kilka palników w wałach pyłu.

Z paliwami podobnymi do pyłu paliw w jądrze palnika, położone w pobliżu ujścia palnika, wysokie temperatury (do 1400-1500 ° C), w którym popiół staje się ciekły lub twardy. Przyklejanie tego popiołu na ścianach pieca może prowadzić do żużla przetaktowego. Dlatego spalanie zakurzonego paliwa jest najczęściej stosowane w kotłach, gdzie ściany pieca są zamknięte wodą chłodzonych rur (ekrany), o których gaz jest chłodzony, a cząstki popiołu ważone w nim mają czas na krzywdę Skontaktuj się ze ścianą. Spalanie podobne do pyłu można również stosować w piecach z kłucia ciekłego, w którym ściany są pokryte cienką folią ciekłego żużla i płynnych cząstek popiołu w tym filmie.

Zmiana ciepła objętości pyłu czarnych węgla wynosi zwykle 150-175 kW / m3, zwiększając w małych piecach do 250 kW / m3. Z dobrym powietrzem mieszającym jest akceptowany α B. \u003d 1,2 ÷ 1,25; q fur. \u003d 0,5 ÷ 6% (duże liczby - podczas spalania antracyt w małych piecach); q Chemikalia \u003d 0 ÷ 1%.

W piecach komorowych możliwe jest spalanie odpadów węgla po dodatkowym szlifowaniu, które są utworzone podczas wzbogacania roślin kok-chemicznych (produkt Prom-Product), kontroli koksu, a nawet mniejszych osadów koksu.

Cyclone Fireboxes.Specyficzny sposób spalania prowadzi się w piecach cyklonowych. Używają wystarczająco małych cząstek węgla (zwykle mniejsze niż 5 mm), a powietrze wymagane do spalania jest podawane z ogromnymi prędkościami (do 100 m / s) wzdłuż stycznej cyklonu formowania. W piecu powstaje potężny wir, obejmujący cząstki do ruchu cyrkulacyjnego, w którym są intensywnie dmuchane przez przepływ. W wyniku intensywnego spalania w piecu rozwijają się temperatury blisko adiabatycznego (do 2000 ° C). Węgiel jest stopiony, płynna żużla przepływa przez ściany. Z wielu powodów do wykorzystania takich pieców w sektorze energetycznym, odmówili, a teraz są one używane jako technologiczne - do spalania siarki w celu uzyskania SO2 w produkcji H2SO4, rudy prażonych itp. Czasami w piecach cyklonowych, tj. Palenie w nich szkodę ze względu na dostawę dodatkowego (zwykle gazowego lub płynnego) paliwa.

Warstwy wrzenia.Zrównoważony spalanie pyłu palnika korony jest możliwe tylko w wysokich temperaturach w jego rdzeniu - nie niższym niż 1300-1500 ° C. W tych temperaturach azot azot w reakcji N2 + O2 \u003d 2NO zaczyna się zauważalnie. Pewna ilość nie jest utworzona z azotu zawartego w paliwie. Tlenek azotu, rzucony razem z gazami dymnymi do atmosfery, jest stosowany do dwutlenku High-Tech Nr 2. W ZSRR maksymalna dopuszczalna koncentracja nr 2 (RPP), bezpieczna dla zdrowia osób, w powietrzu rozliczeń wynosi 0,085 mg / m3. Aby go zapewnić, na dużych elektrowniach termicznych, musisz zbudować wysokie kominy, rozpowszechnianie gazów spalinowych na możliwym dużym obszarze. Jednak, gdy koncentruje się na dużej liczbie stacji w pobliżu siebie, nie zapisuje go.

Liczba krajów nie jest regulowana przez RPP, ale liczba szkodliwych emisji na jednostkę ciepła izolowane podczas spalania paliwa. Na przykład, w Stanach Zjednoczonych dla dużych przedsiębiorstw, 28 mg tlenków azotu na 1 mj ciepła spalania jest dozwolone. W ZSRR normy emisji są dla różnych paliw od 125 do 480 mg / m3.

Podczas spalania paliw zawierających siarkę powstaje toksyk SO 2, z których działanie jest również podsumowane z działaniem nr 2.

Emisje te są przyczyną tworzenia smog fotochemicznych i deszczów kwasowych, szkodliwych nie tylko na ludziach i zwierząt, ale także na roślinność. W Europie Zachodniej, na przykład znaczna część lasów iglastych umiera z takiego deszczu.

Jeśli tlenki tlenków wapnia i magnezu nie są wystarczające do wiązania wszystkich SO2 (zwykle potrzebny jest nadmiar dwa- lub trzy- na czas w porównaniu z stechiometrią reakcji), paliwo jest mieszane przez wapień SACO 3. Wapień w temperaturze 850-950 ° C jest intensywnie rozkładany na CAO i CO 2, a gips Caso 4 nie jest rozmieszczany, czyli reakcję na prawo nie idzie. Tak więc toksyczne, że 2 wiąże się z nieszkodliwie praktycznie nierozpuszczalnym tynkiem w wodzie, który jest usuwany wraz z popiołem.

Z drugiej strony, w procesie działalności człowieka utworzona jest duża liczba odpadów palnych, które nie są uważane za paliwo w ogólnie przyjętym sensie: "Odpady" drzew węgla, wysypiska w górnictwie węgla, liczne straty pulpy i Przemysł papierowy i inne sektory gospodarki narodowej. Na przykład paradoksalnie, że "rasa", która dotyczy kopalni węgla w ogromnych obszarach, często samokręgowa i długi czas zanieczyszczają dym i pył otaczającej przestrzeni, ale ani w warstwach, ani w piecach komorowych nie może być spalone z powodu dużej zawartości popiołu. W warstwie piecach popiołu, zamykając się, gdy spalanie zapobiega przenikaniu tlenu do cząstek paliwa, w komorze nie można uzyskać przez wysoką temperaturę do zrównoważonego spalania.

Pilna potrzeba rozwoju technologii wolnych od odpadów, które powstały, zanim ludzkość ustaliła kwestię tworzenia urządzeń flopowych do spalania takich materiałów. Stali się wiatrem z warstwą wrzenia.

Fluidyzowany (lub gotowanie) o nazwie warstwa drobnoziarnistego materiału, wysadzenie z dna z prędkością większą niż granica stabilności warstwy gęstej, ale niewystarczająca do oddzielenia cząstek z warstwy.Intensywna cyrkulacja cząstek w ograniczonej objętości komory tworzy wrażenie szybko wrzenia płynu, który wyjaśnia pochodzenie nazwy.

Gęsta warstwa cząstek jest fizycznie rozkwita od dołu, ponieważ rezystancja gazu filtrowania staje się równa masie materiału materiału na jednostkę powierzchni nośnej. Ponieważ odporność aerodynamiczna jest siłą, z którą gaz działa na cząstki (i odpowiednio, zgodnie z trzecią prawem Newtona - cząstek na gaz), a następnie z równomością odporności i wagi warstwy cząstek (jeśli uważamy Idealny przypadek), nie jest oparty na kratownicy, ale na gazie.

Średnia wielkość cząstek we wrzących warstwy wynosi zwykle 2-3 mm. Odpowiada prędkości roboczej fluidyzacji (trwa 2-3 razy więcej niż w K.) 1,5 ÷ 4 m / s. Określa to zgodnie z obszarem sieci dystrybucji gazu w danej mocy cieplnej pieca. Objętość blokady ciepła q V.weźmy tak samo jak w przypadku pieców warstwowych.

Najprostszy piec z warstwą wrzenia (rys. 31) jest w dużej mierze przypominający warstwę i ma z nim wiele wspólnych elementów strukturalnych. Podstawową różnicą między nimi jest to, że intensywne mieszanie cząstek zapewnia stałość temperatury w całym objętości warstwy wrzenia.

Figa. 31. Schemat Fireboxes z warstwą wrzenia: 1 - rozładowywanie popiołu; 2 - dopływ powietrza pod warstwą; 3 - Wrząca warstwa popiołu i paliwa; 4 - dopływ powietrza do przeniesienia; 5 - wirnik przeniesienia; 6 - Podajnik wstążki; 7 - zbiornik paliwa; 8 - objętość spalin; 9 - rury na ekranie; 10 - ostre dmuchanie i spłata ładunku; 11- umeblowanie pieca; 12 - Rury dostrzegające ciepło w warstwie wrzenia; W - woda; P. - para.

Utrzymanie temperatury warstwy wrzenia w wymaganych limitach (850 - 950 ° C) jest dostarczany na dwa różne sposoby. W małych piecach przemysłowych, odpadów spalania lub tanie paliwo, znacznie większe powietrze jest dostarczane do warstwy niż konieczne dla pełnego spalania, ustanawiającego α w ≥ 2.

Z taką samą ilością podświetlonego ciepła, temperatura gazów zmniejsza się jako rosnąca α w, Dla tego samego ciepła spędza się na ogrzewanie dużej ilości gazów.

W dużych jednostkach energetycznych, ta metoda zmniejszania temperatury spalania jest nieekonomiczna, dla "dodatkowego" powietrza, pozostawiając jednostkę, przyjmuje i serdecznie spędzony na ogrzewanie (rosnące straty z gazami wychodzącymi - patrz poniżej). Dlatego w piecach z wrzącą warstwą dużych kotłów umieszczonych rur 9 i 12 skrążący w nich płyn roboczy (woda lub prom), postrzegając wymaganą ilość ciepła. Intensywne "mycie" tych rur przez cząstki zapewnia wysoki współczynnik przenikania ciepła z warstwy do rur, które w niektórych przypadkach zmniejsza pojemność metalową kotła w porównaniu z tradycyjnym. Paliwo jest stabilne, gdy utrzymuje się w warstwie wrzenia, co czyni 1% lub mniej; Pozostałe 99% znawet - popiół. Nawet z takimi niekorzystnymi warunkami, intensywne mieszanie nie pozwala cząsteczkom popiołu zablokować palnego tlenu z dostępu do nich (w przeciwieństwie do warstwy gęstej). Stężenie palnego jest taka sama w całym objętości warstwy wrzenia. Aby usunąć popiół podawany z paliwem, część materiału warstwy jest z niego wyjście z niego w postaci drobnoziarnistego żużla - najczęściej po prostu "łączy" przez otwory w różowym, ponieważ warstwa wrzenia jest zdolna do pływania jako płyn.

Ogrzewa z krążącą warstwą wrzenia. Ostatnio pojawiły się piece drugie generacji z tak zwaną krążącą warstwą wrzenia. Cyklon jest zainstalowany za tymi palonami, w którym wszystkie zacięte cząstki są przechwytywane i zwracane z powrotem do pieca. W ten sposób cząstki okazują się "zablokowane" w systemie pieca - cyklon, aż spalają się całkowicie. Piece te mają wysoką wydajność, nie gorsze od izby spalania, przy jednoczesnym utrzymaniu wszystkich świadczeń środowiskowych.

Płatki z warstwą wrzenia są szeroko stosowane nie tylko energetyczne, ale także w innych branżach, na przykład, dla spalania CCEdans w celu uzyskania Więc 2,palcowanie różnych rud i ich koncentratów (cynk, miedź, nikiel, zawierający złoto) itp (z punktu widzenia spalającej teorii wypalania, na przykład, rudy cynku przez reakcję 2ZNS + 3O 2 \u003d 2ZNO + 2SO2 Czy spalanie tego specyficznego "paliwa" płynącego jak wszystkie reakcje spalania, z uwalnianiem dużych ilości ciepła.) Dużo dystrybucji, zwłaszcza za granicą, stwierdzono warstw wrzenia dla neutralizacji pożaru (tj. Spalania) różnych szkodliwych produkcji (stałych, cieczy i gazowe) - półki oczyszczania ścieków, śmieci itp.

Temat 12. Piece przemysłu chemicznego. Schematyczny diagram paliwa paliwa. Klasyfikacja pieców przemysłu chemicznego. Główne typy pieców wyposażone są w konstrukcję. Piece bilansowe

Piece przemysłu chemicznego. Schemat pieca paliwa

Piec przemysłowy to jednostka technologiczna energetyczna przeznaczona do obróbki termicznej materiałów w celu przekazania niezbędnych właściwości. Źródło ciepła w piecach paliwa (ognisty) służą różnym rodzajom paliwa węglowego (gaz, olej opałowy itp.). Nowoczesne piece są często duże mechanizowane i zautomatyzowane agregaty o wysokiej wydajności.

Optymalna temperatura procesu, która jest określona przez obliczenia termodynamiczne i kinetyczne procesów, jest największą wartością. Optymalny system temperatury procesu nazywany jest warunki temperaturowe, w których zapewniono maksymalną wydajność przez produkt docelowy w tym piecu.

Zwykle temperatura robocza w piecu jest nieco niższa niż optymalna, zależy to od warunków spalania paliwa, warunków wymiany ciepła, właściwości izolacyjnych i rezystancją wyściółki pieca, termofizyczne właściwości termofizyczne, itd. Czynniki. Na przykład, do wypalania pieców, temperatura pracy jest w przedziale między temperaturą aktywnego przepływu procesów oksydacyjnych i temperatury spiekania produktów wypalania. Pod systemem termicznym pieca, spalanie bezwładności ciepła, ciepło wymiany masowej i mechaniki mediów, zapewniając rozkład ciepła w procesie procesu technologicznego. Tryb ciepła strefy procesowej określa tryb termiczny całego pieca.

Skład pieców ma duży wpływ składu atmosfery gazowej w piecu niezbędnym do prawidłowego przepływu procesu technologicznego. W przypadku procesów oksydacyjnych medium gazowe w piecu powinno zawierać tlen, z których ilość waha się od 34 do 15% i więcej. Nośnik redukcji charakteryzuje się niską zawartością tlenu (do 1-2%) oraz obecność redukcji gazów (CO, H2 itp.) Wynosi 10-20% i więcej. Skład fazy gazowej określa warunki spalania paliwa w piecu i zależy od ilości powietrza wchodzącego do spalania.

Ruch gazów w piecu ma znaczący wpływ na proces technologiczny, spalanie i wymiany ciepła, oraz w piecach, "warstwa wrzenia" lub piece wirowe ruch gazów jest głównym czynnikiem w zrównoważonej pracy. Wymuszony ruch gazów jest prowadzony przez dym i fanów.

Prędkość procesu wpływa ruch materiału obróbki cieplnej.

Schemat instalacji pieca zawiera następujące elementy: urządzenie spalania paliwa i organizacja wymiany ciepła; Piec workspace, aby wykonać docelowy reżim technologiczny; Urządzenia wymiany ciepła do regeneracji ciepła gazów spalinowych (ogrzewany gaz, powietrze); Instalacje utylizacji (pieczone kotły - użycie) do stosowania ciepła gazów wychodzących; Urządzenie trakcyjne i dmuchanie (palacze, wentylatory), aby usunąć spalanie paliwa i gazowych produktów obróbki termicznej materiałów i powietrza do palników, wtryskiwacze do rusztu; Urządzenia czyszczące (filtry itp.).

Spalanie paliwa stałego, stałego leżącego na siatce rusztowej, w górnym obciążeniu paliwa pokazano na FIG. 6.2.

Na górze warstwy po załadunku świeży paliwo. Pod nim jest spalający koks, a bezpośrednio nad kratki - żużel. Określone strefy warstwy częściowo się nakładają się nawzajem. Jako oparzenia paliwa wszystkie strefy stopniowo przechodzą. W pierwszym okresie, po otrzymaniu świeżego paliwa na spalającym koksie, jego przygotowanie termiczne nastąpi (ogrzewanie, odparowanie wilgoci, lotny rozdzielanie), który jest spędzony przez ciepło uwalniane w warstwie. Na rys. 6.2 przedstawia przybliżony spalanie paliwa stałego i rozkład temperatury na wysokości warstwy paliwowej. Obszar najwyższej temperatury znajduje się w strefie spalania koksu, gdzie podświetlona jest główna ilość ciepła.

Żupanie utworzone podczas spalania łupków żużla paliwa przepływa gorącymi kawałkami koksu w kierunku powietrza. Stopniowo żużel jest chłodzony i już w stanie stałym osiągnie siatkę rusztową, gdzie jest usuwany. Żyłek leżący na kratownicy chroni go przed przegrzaniem, ogrzewa i równomiernie rozkłada powietrze przez warstwę. Powietrze przechodzące przez kratkę i wejście do warstwy paliwowej nazywa się podstawową. Jeśli powietrze pierwotne nie wystarczy do całkowitego spalania paliwa i nad warstwą są niekompletne produkty spalania, a następnie powietrze jest dodatkowo podawany do przestrzeni super warstwy. Takie powietrze nazywa się drugorzędnym.

Na szczycie zaopatrzenia paliwowego, niższy zapłon paliwa i nadchodzący ruch płynie gazowo-paliwa i paliwa prowadzi się na kratownicy. Jednocześnie zapewnione są skuteczne zapłon paliwa i korzystne warunki hydrodynamiczne dla jego spalania. Pierwotne reakcje chemiczne między paliwem a utlenianiem występują w strefie gorącej koksu. Charakter utworzenia gazu w warstwie paliwa palenia pokazano na FIG. 6.3.

Na początku warstwy, w strefie tlenu (K), która występuje intensywne zużycie tlenu, powstają wodorotlenku i dwutlenek węgla CO 2 i CO. Pod koniec strefy tlenu stężenie 2 zmniejsza się do 1-2%, a stężenie CO 2 osiąga maksimum. Temperatura warstwy w strefie tlenu wzrasta gwałtownie, mający maksymalnie, gdzie ustanowiono najwyższe stężenie CO2.

W strefie redukującej (C) tlen jest praktycznie nieobecny. Dwutlenek węgla współdziała z czerwonym węglem z tworzeniem tlenku węgla:

W wysokości strefy redukującej zawartość CO 2 w gazach zmniejsza się i zwiększa się odpowiednio. Dwutlenek węgla reaguje z odtokiem węgla jest endotermiczny, więc temperatura na wysokości spadku strefy redukującej. Jeśli istnieje para wodna w gazach w strefie redukującej, możliwe jest również endotermiczną reakcję rozkładu H2O.

Stosunek ilości wynikających do początkowej części strefy tlenu CO i CO2 zależy od temperatury i różni się w zależności od wyrażenia

gdzie E C i E CO2 jest energetyką aktywacji energii, odpowiednio, CO i CO 2; A - współczynnik numeryczny; R oznacza uniwersalną stałą gazu; T - Temperatura bezwzględna.
Temperatura warstwy z kolei zależy od stężenia utleniacza, a także na stopniu ogrzewania powietrza. W strefie redukującej spalanie paliwa stałego i czynnikiem temperaturowym ma również decydujący wpływ na stosunek CO i CO 2 . Wraz ze wzrostem temperatury reakcji CO2 + C \u003d P 2 zawartość tlenku węgla w gazach wzrasta.
Grubość stref tlenu i redukcji zależy głównie od rodzaju i wielkości plastry spalania trybu paliwa i temperatury. Wraz ze wzrostem wielkości paliwa grubość stref wzrasta. Ustalono, że grubość strefy tlenu wynosi około trzech lub czterech średnic spalających się cząstek. Strefa redukująca wynosi 4-6 razy grubość.

Wzrost intensywności wybuchu na grubości stref praktycznie nie ma wpływu. Jest to wyjaśnione przez fakt, że prędkość reakcji chemicznej w warstwie jest znacznie wyższa niż szybkość tworzenia mieszaniny i całego przychodzącego tlenu natychmiast reaguje z pierwszymi rzędami cząstek gorącego paliwa. Obecność stref tlenu i redukujących w warstwie jest charakterystyczna dla spalania zarówno węgiel, jak i naturalnych paliw (rys. 6.3). Wraz ze wzrostem reaktywności paliwa, a także zmniejszenie popiołu, grubość stref jest zmniejszona.

Charakter tworzenia gazu w warstwie paliwowej pokazuje, że w zależności od organizacji spalania na wylocie warstwy można uzyskać lub praktycznie obojętne lub pałekolwiek gazów. Jeśli celem jest maksymalna transformacja ciepła paliwa do fizycznego ciepła gazów, proces należy przeprowadzić w cienkiej warstwie paliwa o nadmiarze środka utleniającego. Jeśli zadaniem jest uzyskanie gazów palnych (zgazowanie), proces odbywa się z warstwą opracowaną warstwą z wadą środka utleniającego.

Spalanie paliwa w kominku kotła odpowiada pierwszym przypadku. A spalanie paliwa stałego jest organizowane w cienkiej warstwie, co zapewnia maksymalny przepływ reakcji oksydacyjnych. Ponieważ grubość strefy tlenu zależy od wielkości paliwa, tym większy rozmiar elementów, tym bardziej powinna być warstwa. Tak więc, gdy paląc w warstwie brązowego i kamiennego węgla w warstwie, grubość warstwy utrzymuje się około 50 mm. Z tym samym węglem, ale obrzydliwe wielkość większej niż 30 mm grubości warstwy grubości do 200 mm. Wymagana grubość warstwy paliwowej zależy również od jego wilgotności. Im większa wilgotność paliwa, tym bardziej powinna być rezerwa na spalanie masy w warstwie, aby zapewnić zrównoważony zapłon i spalanie świeżych części paliwowych.