Vlastnosti spaľovania tuhých paliva. Veľká encyklopédia ropy a plynu

Ľudstvo v priebehu storočí zlepšil dizajn vykurovacie kachleV ktorom bola pôvodne premýšľala, aby bola prístupná všade pevným palivom. V tomto ohľade sa málo zmenil, a dnes v dvadsiatom storočí, v prítomnosti plynu a kvapalného paliva, často sa vzťahujú na tradičné vykurovacie technológie. Nejako sa stáva ľahko na srdci, ak je v modernom dome okrem Ústredné kúrenie Tam je tiež dobrý sporák o rezerve. No, tradičné kúpele nie sú vôbec robiť bez tepelného dreva.

Pre efektívnu a bezpečnú kontrolu kachle na drevo Napájací doplnok je potrebné si uvedomiť jemnosti spaľovania tuhých paliva. Mnohí dnes si nepamätajú, ako správne premeniť pec, ale experimenty v tomto prípade sú extrémne nežiaduce. V tomto materiáli sa pokúsime zvýrazniť tému spaľovania tuhých paliva.

Za tuhé palivo, palivové drevo, kamenné uhlie, antracit, koks, rašeliny atď. V tradičných peciach je všetko spálené v vrstvenej metóde na tesnenie alebo bez toho. Palivo sa pravidelne vloží do pece a tvorená troska sa extrahuje. Metóda spaľovania vrstiev je cyklická. Uzavretý cyklus má niekoľko stupňov:

Každý z týchto etáp má svoj vlastný termálny režim, zatiaľ čo spaľovanie palív sa neustále mení. Aby ste zabezpečili optimálny režim tepelného sporák, je potrebné pravidelne položiť novú časť paliva (vrstva). Moment na nakladanie novej vrstvy je určený individuálne a závisí od mnohých faktorov. Zvážte etapy horiacej vrstvy vrstvy pevného paliva.

Teplo a pene Vrstva je sprevádzaná absorpciou tepla, t.j. Nosí endotermický znak. Dodávateľ tepla je plameňom štartovej záložky jemného suchého dreva alebo už paliva paliva, ako aj horúcich stenách paliva.

Felicing fáze a krúžok Stáva sa so zvyšujúcim sa rozptylom tepla. Nadmerný príjem vzduchu v peci počas tohto obdobia je nežiaduci, pretože to bude ochladiť spaliny, a preto sa komín bude vykurovať dlhšie. Vzduchové tlmiče v štádiu zapaľovania a napätia musia byť len AJAR, je žiaduce, aby bol studený vzduch dodaný len na zapaľovaciu zónu.

Fáza horeniapotrebuje veľké objemy vzduchového kyslíka, pretože Tento proces nie je nič viac ako oxidácia uhľovodíkov. Vykurovanie plameňov je založené na zvyšovaní a v skutočnosti obmedzené len počtom prichádzajúceho kyslíka. Ak prierez komína nie je dostatočný, plameň môže byť vyradený z otvorov vzduchu. V takejto situácii je výstup jeden - okamžite objaviť úlovok komína a zakryť dodávku vzduchu. Keď sa znižuje zásobovanie vzduchu, plamene sa stávajú dlhšie a môžu dokonca preniknúť do komína, čo bude znamením žiadneho. Je zrejmé, že vzduch v ohnivnom režime horenia musí byť rozdelený na dva kontrolované toky. Primárny prúd bude dodávaný priamo do dreva, v závislosti od objemu, zvyšovania alebo zníženia rýchlosti separácie prchavých látok; Sekundárne - na hornom horáku, na úpravu úplnosti spaľovania prchavých látok, t.j. Dĺžka plameňových jazykov. Zvýšenie intenzity sekundárneho prúdu vedie k zníženiu dĺžky druhej až do zmiznutia, ale rýchlosť horiaceho palivového dreva sa nespomaná. Avšak, požiarnej sily plameňa palivového dreva nie je naozaj tak veľký, ako sa zdá. Môže zahriať steny kovovej pece kovovej pece nie je vyššia ako 300-400 ° C.

Spaľovanie uhlia Poskytuje vykurovanie kovového paliva klobásy - to je najviac exotermický stupeň. Efekt výroby tepla sa zvyšuje so zvýšením prívodu primárneho vzduchu (vysielanie vrstvou). Sekundárny vzduch v tomto štádiu nie je potrebný. Rohy budú horšie rýchlejšie, ak podávate v peci surových kŕčov: reakcia splyňovania uhlia bude reagovať s vodnou parou. Ak je palivové drevo surové, potom sa statok horenia a napätie vyskytujú takmer súčasne.

Typy palivových článkov a proces horiaceho palivového dreva

V najjednoduchšej peci pece krbového typu s nepočujúcou podskupinou, proces spaľovania prechádza s nadbytkom vzduchu, pretože otvorená oblasť portálu je zvyčajne 8-15-násobok plochy prierezu dymu trubice. Vzhľadom k tomu, že veľké objemy susedného vzduchu nedávajú krbovú potrubiu na zahrievanie nad 60 až 80 ° C, ťah v nich je významne nižší ako v peciach s dverami (250-400 ° C).

Ak je krb vybavený dverí a zmätený s klapkou, potom sa jej účinnosť výrazne zmení zvýšenie. Avšak, tento dizajn má vážnu nevýhodu - nadmerný dym fotoaparátu, keď sa otvorí dym, rozpadne. Je možné znížiť dym, pohybovať potrubie čo najviac dopredu, ale potom to bude blokovať hornú časť rúry, ktorá sa používa na ohrev vody alebo kameňov. Kompromisný roztok v tomto prípade môže byť šikmá polica v zadnej polohe rúry. Polica vytvorí maximálnu túžbu v blízkosti samotných dverí, pri otváraní upstream bude saniam dymom, neumožňuje, aby sa vymanil. Tento dizajn je dobrý dlhé horeniepretože Vzduch ide do vzhľadu, pádu pod palivovým drevom a v oblasti dymu je dobre zmiešaná s prchavými látkami, čím sa zabezpečí úplnosť ich spaľovania.

Pre prízvuk na ohnivých horenia sa pri prúdení prchavých látok používajú, použijú sa vstupné vstupy sekundárneho vzduchu. Implementácia tohto spôsobu horiaceho palivového dreva tiež pomáha štruktúry s roštovou mriežkou. Sú dobré, predovšetkým, aby sa zabezpečilo dodávku kyslíka do akejkoľvek oblasti vrstvy. Avšak veľké množstvo prichádzajúceho vzduchu znižuje teplotu komínových stien, a preto je kravata a konvekčný prenos tepla. Tento fenomén môže byť minimalizovaný, zakrytie obvodu rošty mriežky, takže oblasť Vyčistite len v strede.

Všetky roštové mriežky sú vhodné na spaľovanie palivového dreva. Ak je to potrebné, môžete ich urobiť nezávisle od armatúr alebo tyčí. Ale pri spaľovaní kamenného uhlia, liatinové prístrešky budú potrebovať, forma prierezu je blízko trojuholníkového. Takáto forma neumožňuje trosku na upchávanie trhlín medzi zrnami. Umiestnite brúsenie by mali byť umiestnené pozdĺž pece, takže uhlie môže byť shirling. Grémy liatinových roštov sú určené na uhlie a na palivové drevo. Posledný rošt je tenší, a trhliny medzi nimi už.

Roštové pece sú schopné rozvíjať väčšiu silu, ale držte ich z pretaktovanie Nie je to tak jednoduché. So faktorom prívodu vzduchu sa stena pece zahreje na červenú a palivové drevo začína splyňovať zvyšovanie. Plameň sa stáva toľko, že vstupuje do potrubia av tomto prípade je potrebné zvýšiť prívod vzduchu, ktorý zase spôsobuje ešte väčšie splyňovanie a vykurovanie. Pec upokojuje sama o sebe až po výstupe z prchavých látok z dreve. Pálenie uhlia po tom je už dobre nastaviteľné.

Je dôležité pochopiť, že hlavný dôvod zrýchlenie pece Zrýchlenie sa zahrieva na kovové steny s vysokou teplotou, ktoré už nevyberajú teplo palivového dreva, zatiaľ čo druhá sa začína liečiť sami. Môžete zabrániť predjedlenia pece, ak s výčnelkom, aby sa klapka potrubia otvorila iba polovicu, a keď bude charakteristická plynová bavlna vypočutá z pece, je otvoriť dvierka paliva a zároveň úplne otvorené potrubia. Z prudkého vzhľadu prebytočného vzduchu steny rúry budú chladné a keď prestanú žiariace, bude možné zatvoriť dvere príjmu paliva a vzduchu. Komín opäť pokrýva polovicu. Z tejto rúry hladko prejde do režimu žiarenia.

Dôležitým okamihom ovplyvňujúcim predbiehanie pece je časť ležiaceho palivového dreva. Na zníženie pravdepodobnosti podmienok pretaktovania musí byť palivové drevo upravené malými časťami od 1 do 3 kg naraz. V tom istom čase je väčší priemer plný, tým väčší môže byť veľa záložiek. S pomocou nastavenia prívodu vzduchu sa musíte pokúsiť zabrániť prehriatiu stien. Pretaktovanie pece je nebezpečná, predovšetkým, čo môže viesť k deformácii alebo cvičenia kovových častí pece.

Po prvé, spodná časť steny rýchlosti trpí pretaktovaním. Ak sa kovové sporák opäť zrýchľuje, potom sú steny zvnútra, aby sa chránili žiaruvzdorné tehly do výšky 20-30 cm. Chyba bude otvorené steny vonku, pretože To povedie k ešte silnejšiemu vykurovaniu kovu. Problém pretaktovania úplne odstraňuje vodnú košeľu - kotol. Avšak, ak poviete kúpeľné pece, toto riešenie nie je vhodné pre sauny, ale pre Hammam.

Bunkové rezanie paliva alebo skrytých trhlín sú naozaj nebezpečné so spontánnym zrýchlením kovovej pece. Ak s normálnym režim spaľovania budú fungovať ako otvory vzduchu, potom sa v režime zrýchlenia stane "trysky", cez ktoré budú horiace prchavé látky zlomené.

Pálenie tuhého paliva prebieha v dvoch stupňoch: tepelný prípravok; Spáliť.

V prvej fáze sa palivo zahrieva, nasáva. Pri 100 ° C začína pyrogénne rozklad palivových zložiek uvoľňovaním plynných prchavých látok. (Zóna I). Trvanie tohto procesu závisí od vlhkosti paliva, veľkosť častíc, podmienok výmeny tepla medzi časticami paliva a pecovým médiom.

Spaľovanie paliva začína prchavým zapaľovaním (zóna II). T V tejto zóne 400-600 C. Pri horení sa zvýrazní teplo, K-E poskytuje zrýchlené vykurovanie a zapaľovanie zvyšku koksu. (Dve požadované podmienky tak, že palivo vyhorel: teplota a dostatočné množstvo oxidačného činidla. V akýchkoľvek peciach sú 2 vstupy: jeden po druhom je palivo a na druhom oxidaterizácii)

Tento proces sa vyskytuje cez desatiny sekúnd. Netopiere popáleniny od 0,2 do 0,5 sekundy. Q sa prideľuje, keď začína T 800-1000 - Zóna III. Spaľovanie koksu začína pri teplote 1000 s a vyskytuje sa v tretej oblasti. Tento proces je dlhý. 1 – T. Plynové médium okolo častíc. 2 -T. Samotná strana . I. - tepelná výcviková zóna, \\ tII. - horiace oblasti BAT IN-B,Iii - horiace koksové častice.

III - Heterogénny proces. Sk je závislá od zaostrenia kyslíka. Doba spaľovania častíc koksu z ½ až 2/3 celkového času horenia (od 1 do 2,5 s) - závisí od typu a veľkosti paliva. Vo mladých palivách nie je proces uhlíka dokončený veľkým výjazdom z prchavých. Zvyšok koksu< ½ начальной массы частицы. Горение идет быстро, возможность недожога низкая. У стар. топ. большой коксовый остаток, ближе к начальн размерам частиц. Время горения 1 мм ~ 1-2,5 с. Кокс остаток С = 60-97% массы топлива органического. 1 - predstavovať koksovú časticu, 2 - úzka lamináru vrstva s hrúbkou δ, 3 - zóna turbulentného toku.

Kyslík sa dodáva z prostredia do častíc uhlíka v dôsledku turbulentnej difúzie, ktorá má vysokú intenzitu, ale tenkú plynnú vrstvu (2) sa nachádza v blízkosti povrchu častíc, kde oxidačné činidlo je podriadené americkej molekulárne difúzie (LAV SL ) - inhibuje prívod kyslíka na povrch častíc. V tejto vrstve je spaľovanie horľavých plynových zložiek, ktoré sa odlišujú od povrchu uhlíka počas chemických reakcií.

Množstvo kyslíka prúdiacej do jednotky času do jednotkového povrchu častíc pomocou turbulentnej difúzie sa stanoví:

Sk \u003d A (Spot - Sil) (1) , A - KT turbulentný masový prenos. Rovnaký kyslík difunduje CH / S Pogot vrstva v dôsledku molekulárnej difúzie:

Sk \u003d. D.δ (SPO) (2) D - KT, Mall diff-a C / s Pogro vrstva δ. SIL \u003d G.V poriadku* δ D. + SPOV, SK \u003d A (Spot - G.V poriadku* δ D. - SPOV), SK \u003d ALE*( C PO - SPOV ) 1+ Aδ.D. = ( C PO - SPOV ) 1 ALE + δ D. \u003d αd * (spot - spo), 1 ALE + δ D. \u003d αd je generalizovaná konštanta difúzie.

Množstvo T-LA závisí od αd a rozdielu v koncentráciách prietoku a pózy. Napájanie kyslíka na reakciu paliva sa stanoví rýchlosťou difúzie a koncentráciou kyslíka v prúde a na reakciu.

V zavedenom režime spaľovania sa množstvo kyslíka prúdiacemu do povrchu difúzneho odozvy rovná množstvu kyslíka, ktorý s týmto povrchom nereaguje.

Ωr \u003d αd (spot - spo). Súčasne je spaľovanie zároveň: ωg \u003d k * bod, ak sú rovnaké, potom to môže určiť: ωg \u003d 1 1 K. + 1 α D.* ZPotopiť sa \u003d Kg * miesto. K.G. = 1 1 K. + 1 α D. = K. * α D. α D. + K. (*) - znížená horská konštanta. 1 k = 1 K. + 1 α D. - všeobecná odolnosť voči procesu pálenia. 1 / K - Kinetická odolnosť, určená intenzitou úniku mu r-a horiace; 1 / αd - fyzická (difúzia) Odolnosť - závisí od intenzity zásobovania oxidantov.

V závislosti od rezistencie sa rozlišuje kinetická a difúzna oblasť heterogénnej horenia.

I - Kinetická oblasť (Ωg \u003d K * Spot), II - Medziľahlá oblasť, III-difúzna oblasť (ωg \u003d αd * spot)

V súlade so zákonom Arrgenii, rýchlosť chemickej reakcie závisí od teploty. αd (const sk-dif-i) reaguje zle na teplotu. Pri teplotách menej ako 800-1000 s, chemická reakcia prebieha pomaly, napriek prebytku O2 pevný povrch. V tomto prípade je 1 / K veľký význam - pálenie je inhibované kinetikou R-I (T MALA) a oblasť sa nazýva Kinetická oblasť pálenia. (1 / k \u003e\u003e 1 / αd). K.<<αД, kГ ~k (*) - T. K. R-I je pomalý, kyslík, výsledná difúzia sa nespotrebuje a jeho koncentrácia na povrchu odozvy je približne rovnaká koncentráciou v prietoku Ωg \u003d K * Spot je plakať v kinetickej oblasti.

Rýchlosť spaľovania v kinetickej oblasti sa nezmení so zvýšeným zdrojom kyslíka, zlepšením aerodynamických procesov (regiónI.) a závisí od kinetického faktora, konkrétne teploty. Prístup OK-LA\u003e Spotreba - koncentrácia na póze sa takmer nezmení. Ako T rastú, reakčná rýchlosť rastie a koncentrácia O2 a C kvapiek. Ďalej t vedie k zvýšeniu rýchlosti spaľovania a jeho hodnota je obmedzená na nedostatok zásobovania O2 na povrch, nedostatočnú difúziu. Koncentrácia kyslíka na povrchu → 0.

Plocha spaľovania, v ktorej je rýchlosť procesu závisí od difúznych faktorov Difúzna oblasťIii. Tu k \u003e\u003e αd ( Od * ): kg ~ αd. Difúzia spaľovania podávania IGR-XIA O2 na pózu a jeho koncentráciu v prúde.

Difúzne a kinetické oblasti sú oddelené medziľahlou zónou II, kde sa prietok kyslíka a rýchlosť chemickej reakcie približne rovnaká. Čím menšia veľkosť tuhého paliva, tým väčšia je oblasť tepla a hmoty.

Na regionálnej úrovni II a III GOROD, je možné posilniť dodávku OK-LA. Pri veľkých rýchlostiach, OK-LA odpor a hrúbka laminárnej vrstvy, mysle a prístupu OK-LA sa zvyšuje. Čím vyššia je rýchlosť, tým intenzívnejšie palivo z O2 sa mieša a čím viac t je prechod z kinetického v ples, potom v diop-uh. Keď sa veľkosť častíc znižuje, plocha kinetického spaľovania sa zvyšuje, pretože častice malých veľkostí majú viac rozvinutej tepelno-hromadnej výmeny s životným prostredím.

D1\u003e D2\u003e D3, V1\u003e V2\u003e V3

D - Veľkosť častíc prachového paliva, V - SK-Miešanie paliva Miešanie paliva s AIR - SK-TA

Zapaľovanie akéhokoľvek paliva začína relatívne nízke T s množstvom OLK-LA (I). Čisté diffové spaľovanie III - obmedzené jadro horáka. Zvýšenie teploty vedie k posunu na oblasť spaľovania difúzie. Difúzna spaľovacia zóna sa nachádza na jadre horáka a na reznej zóne, kde koncentrácia reakčných látok je malá a ich interakcia je určená zákonmi difúzie.

Ak teda horiace toky v difúzii alebo medziprodukcii, potom s poklesom veľkosti častíc prachového paliva, proces sa posunie smerom k kinetickému vypaľovaniu. Oblasť čistého rozpálenia difúzie je obmedzená. Toto je pozorované v jadre horáka s maximálnou teplotou spaľovania. Mimo jadra sa spaľuje v kinetickej alebo strednej oblasti, ktorá sa vyznačuje silnou závislosťou rýchlosti spaľovania na teplotu.

Kinetické a medziľahlé oblasti horiaceho prietoku v zóne vznietenia prietoku vzduchu prachu a spaľovanie palív všetkých typov s premiešaním tokov v difúzii alebo medziproduktu.

Téma 15. Pevné a kvapalné palivo a ich spálenie

15.1. Spaľovanie pevného a kvapalného paliva

Na výpočet procesov spaľovania pevných a kvapalných palív tvoria materiálnu rovnováhu procesu spaľovania.

Materiálový zostatok procesu spaľovania vyjadruje kvantitatívne vzťahy medzi východiskovými materiálmi (palivo, vzduchom) a finálnymi produktmi (spalín, popol, trosky) a tepelnú rovnováhu je rovnosť medzi príchodom a konzumáciou tepla. V prípade pevných a kvapalných palív sú materiály a tepelné bilancie 1 kg paliva, pre plynnú fázu - 1 m3 suchého plynu za normálnych podmienok (0,1013 MPa, približne ° C). Vzduchové a plynné výrobky sú tiež vyjadrené v metroch kubických, ktoré sú dané normálnym podmienkam.

Pri spaľovaní pevných a kvapalných palív môžu horľavé látky oxidovať s tvorbou oxidov rôzne stupne Oxidácia. Stoichiometrické rovnice reakcií oxidu uhoľnatého, vodíka a síry môžu byť napísané nasledovne:

Pri výpočte objemu produktov vzduchu a spaľovania sa predpokladá, že všetky horľavé látky sú úplne oxidované tak, aby vytvorili iba oxidy s najvyšším stupňom oxidácie (reakcia A, B, D).

Z rovnice (a) Z toho vyplýva, že pre úplnú oxidáciu 1 KMOL uhlík (12 kg) spotrebuje 1 KOP, t.j. 22,4 m3, kyslík a 1 KMOL (22,4 m 3) oxid uhličitý. V súlade s tým sa bude vyžadovať 1 kg uhlíka, 22,4 / 12 \u003d 1,866 m3 kyslíka a vytvorí sa 1,866 M3 C02. V 1 kg paliva, obsiahnuté s P / 100 kg uhlíka. Na jeho spaľovanie je potrebné 1,866 · s p / 100 m 3 kyslíka a 1,866 С p / 100 m3 CO2 sa vytvorí počas spaľovania.

Podobne, z rovníc (b) a (d) o oxidácii horľavého síry (μ S \u003d 32), obsiahnuté v 1 kg paliva, bude trvať (22,4 / 32) SPL / 100 m 3 kyslíka a rovnaký objem SO 2 je vytvorený., A pri oxidácii vodíka () obsiahnuté v 1 kg paliva, bude trvať 0,5 · (22,4 / 2,02) H p / 100 m 3 kyslíka a vytvára (22,4 / 2,02) np / 100 m3 vodná para.

Sčítanie získaných výrazov a zváženie kyslíka v palive (
) Po jednoduchých transformáciách získavame vzorec na určenie množstva kyslíka, teoreticky potrebného na úplné spaľovanie 1 kg pevného alebo kvapalného paliva, m3 / kg:

V procese úplného spaľovania s teoreticky potrebným množstvom vzduchu sa vytvára plynné výrobky, ktoré sa skladajú z CO2, SO2, N2 a H20 - uhlíka a oxidy síry sú suché thyhatické plyny. Sú akceptované, že kombinujú a označujú RO 2 \u003d CO 2 + SO 2.

Pri spaľovaní pevných a kvapalných palív sa teoretické objemy výrobkov spaľovania, m3 / kg vypočítavajú rovnicami (15.1), berúc do úvahy obsah zodpovedajúcich zložiek v palive a vzduchu.

Theatomické plyny v súlade s rovnicami (15.1, A a B)

Teoretický objem vodnej pary , m3 / kg, záhyby z objemu získaného počas horiaceho vodíka rovného (22,4 / 2,02) · (H P / 100), objem získaný pri odparení vlhkosti paliva rovný a objem zavedený vzduchom:
,
- špecifický objem vodnej pary, m3 / kg; ρ B \u003d 1,293 kg / m 3 - hustota vzduchu, d \u003d 0,01 - obsah vlhkosti vo vzduchu kg / kg. Po transformácii dostaneme:

Skutočný objem vzduchu V môže byť väčší alebo menej teoreticky potrebný, vypočítaný spaľovacími rovnicami. Pomer skutočného objemu vzduchu V k teoreticky potrebným v 0 sa nazýva prietok vzduchu a \u003d v / v 0. Na α\u003e 1 prietok vzduchu sa zvyčajne nazýva koeficient Prebytočný vzduch.

Pre každý typ paliva závisí optimálna hodnota nadbytkového koeficientu vzduchu v peci na technických vlastnostiach, metóda spaľovania, konštrukcie pece, spôsobu vytvorenia horľavej zmesi atď.

Skutočný objem produktov spaľovania bude viac teoreticky v dôsledku dusíka, kyslíka a vodnej pary, ktorá je obsiahnutá v nadbytku vzduchu. Vzhľadom k tomu, že vzduch neobsahuje trucatomické plyny, potom ich objem nezávisí od prebytočného koeficientu vzduchu a zostáva konštantný rovný teoretickému, t.j.
.

Objem diatomických plynov a vodných pár (m3 / kg alebo m3 / m3) je určená vzorcami:

Pri spaľovaní tuhých palív sa koncentrácia popola v spalinách (g / m3) stanoví vzorcom

kde - Podiel popola na plnenie paliva (jeho hodnota závisí od typu pevného paliva a spôsobu spaľovania a je prevzatý z technických charakteristík pece).

Objemové odtiene plynov a vodných párov rovnajúce sa ich čiastočným tlakom vo všeobecnom tlaku 0,1 MPa sú vypočítané vzorcami

Všetky vzorce pre výpočet objemu použiteľného, \u200b\u200bkeď sa vyskytne spaľovanie paliva. Rovnaké vzorce sú dostatočné na výpočet presnosti a pre neúplné spaľovanie paliva, ak nie sú normatívne hodnoty prekročené v technických vlastnostiach pecí.

15.2. Stupne spaľovania tuhých paliva

Vypaľovanie tuhých paliva má rad etáp: vyhrievané, palivové hrušky, zvýšenie a tvorba koksu, požičiavanie netopiera a koksu. Zo všetkých týchto stupňov sa stanoví štádium spaľovania koksu zvyšku, t.j. stupeň spaľovania uhlíka, ktorého intenzita určuje intenzitu spaľovania paliva a splyňovanie ako celku. Určenie úlohy spaľovania uhlíka je vysvetlená nasledovne.

Po prvé, pevný uhlík obsiahnutý v palive je hlavným spaľovaním zložky takmer všetkých prírodných tuhých palív. Napríklad teplo spaľovania koksového zvyšku antracitov je 95% tepla spaľovania horľavej hmotnosti. S nárastom výstupu z volatilného, \u200b\u200bpodiel tepelného spaľovania kvapiek koksu a v prípade rašeliny je 40,5% tepla spaľovania horľavej hmotnosti.

Po druhé, fáza spaľovania zvyšku koksu sa ukáže ako najdlhšia zo všetkých stupňov a môže trvať až 90% celkového času potrebného na spaľovanie.

A po tretie, proces horiaceho koksu je rozhodujúci pri vytváraní tepelných podmienok pre tok iných stupňov. Teda, základ Správna konštrukcia technologického spôsobu spaľovania tuhých palív je vytvorenie optimálnych podmienok pre proces spaľovania uhlíka.

V niektorých prípadoch môžu byť menšie prípravné stupne určiť proces spaľovania. Napríklad pri spaľovaní s vysokým mokrým palivom môže byť pódium hrušky. V tomto prípade zvýšenie predbežnej prípravy paliva k spaľovaniu, napríklad s použitím technologickej metódy pálenia palivom rašelinou s plynmi odobratmi z pece.

V silných parných generátoroch sa spotrebuje veľké množstvo paliva a vzduchu. Napríklad pre parný generátor 300 MW spotreba paliva - antracit BTYBA je 32 kg / s, a vzduch 246 m 3 / s a \u200b\u200bv 800 MW blokový parný generátor, 128 kg brezového uhlia a 555 m 3 vzduchu sú spotrebované každú sekundu. V niektorých prípadoch sa kvapalné alebo plynové palivá používajú v okrajových parných generátoroch.

Spôsob spaľovania prachových palív sa vykonáva v objeme cievnej komory v prúdoch veľkej hmoty paliva a vzduchu, ku ktorému sú produkty spaľovania zmiešané.

Základom spaľovania prašných palív je chemická odozva horľavých zložiek vzduchového kyslíka. Avšak chemické spaľovacie reakcie v komore pece pokračujú v silných prašných tokoch pre extrémne krátky čas (1-2 ° C) paliva a oxidačného činidla v tepelnej komore. Tieto reakcie sa vykonávajú za podmienok silného vzájomného vplyvu so súčasným postupovaním fyzikálnych procesov. Tieto procesy sú:

Proces horľavej zmesi plynových a tuhých látok dispergovaných látok dodaných do horľavej zmesi plynových a tuhých látok dispergovaných látok v systéme flusing komory s vývojom vortexových tokov spolu zložky zlúčeniny štruktúry čelných skiel;

Turbulentný a molekulárny difúzny a konvekčný prenos východiskových materiálov a reakčných produktov v prúde plynu, ako aj prenos plynových činidiel na dispergované častice;

Výmena tepla v prúdoch spaľovania a zdrojovej zmesi a medzi prúdmi plynu a častíc paliva obsiahnutých v nich, ako aj prenos tepla uvoľneného počas chemickej transformácie v reagujúcom médiu;

Výmena žiarenia častíc s plynovým médiom a na prachovej zmesi s povrchmi obrazovky v plavákovej komore;

Vykurovanie častíc, zvýšenie, prenos a pálenie v objeme plynu atď.

Spaľovanie uhoľného prachu je teda komplexný fyzikálno-chemický proces pozostávajúci z chemických reakcií a fyzikálnych procesov, ktoré sa vyskytujú v podmienkach vzájomnej komunikácie a vzájomného vplyvu.

15.3.sloe, svetlice a cyklónové tuhé palivá

Kotvy kotlov môžu byť vrstvy - pre spaľovanie veľkoplošných paliva a komory - na spaľovanie plynných, kvapalných a tuhých paliva podobných prachu.

Niektoré možnosti organizovania procesov pece sú uvedené na obr.

Národné pece sú s hustou a vriacou vrstvou, komora je rozdelená do svetlého a cyklónu.

Obr. 15.1. Schémy organizácie procesov pece

Pri horení do hustej vrstvy, vzduch na spaľovanie prechádza cez vrstvu bez rušenia jeho stability, t.j. Sila gravitácie palivových častíc je väčšia ako dynamický tlak vzduchu.

Pri spaľovaní vo varnej vrstve v dôsledku zvýšenej rýchlosti vzduchu je odpor častíc vo vrstve narušený, idú do "varu" stav, t.j. Prevod do váženého stavu. V tomto prípade existuje intenzívne miešanie paliva a oxidačného činidla, ktorý prispieva k intenzifikácii procesu spaľovania.

V spaľovaní pochodne sa palivo kombinuje v objeme komory pece, pre ktoré by mali byť častice pevného paliva až do 100 um.

S cyklónom spaľovaním paliva častíc pod vplyvom odstredivých síl, vyradených na stenách chladnej komory a, zatiaľ čo v skrútenom prúde v zóne s vysokou teplotou, úplne vyhoďte. Veľkosť častíc je povolená väčšia ako s horiacim svetlom. Minerálna zložka paliva vo forme kvapalnej trosky sa odstráni z cyklónu ohniska.

15.4. Vôňa horiaceho tekutého paliva

Každé kvapalné palivo, ako aj akúkoľvek kvapalnú látku, pri tejto teplote má určitú elasticitu pary nad jeho povrch, ktorá sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou.

Pri ignorovaní tekutého paliva s voľným povrchom, jeho páry osvetľujú, obsiahnuté v priestore nad povrchom, ktoré tvoria horiaci horák. Vďaka teplu vyžarovanom horákom sa odparovanie zvýši dramaticky. S stálym režimom výmeny tepla medzi horákom a kvapalným zrkadlom, množstvo odparovania, a preto a horľavé palivo dosiahne maximálnu hodnotu a potom zostáva konštantná v čase.

Experimenty ukazujú, že pri spaľovaní tekutých palív s voľným povrchom, horiace prúdi v parnej fáze; Torch je inštalovaný v určitej vzdialenosti od povrchu kvapaliny a tmavý pás je jasne viditeľný, oddeľuje horák z rezania téglika s kvapalným horľavým. Intenzita žiarenia horiacej zóny na odparovacom zrkadle nezávisí od jeho tvaru a hodnoty a závisí len od fyzikálno-chemických vlastností paliva a je charakteristická konštanta pre každé kvapalné palivo.

Teplota kvapalného paliva, v ktorom dvojice nad jeho povrchom tvoria zmes vzduchu, ktorá je schopná zapájať, keď je spôsobený zapaľovací zdroj, sa nazýva teplota flure.

Vzhľadom k tomu, kvapalné horľavé popáleniny sú spálené v parnej fáze, potom sa rýchlosť spaľovania stanoví rýchlosť odparovania tekutiny z jej zrkadla.

Proces spaľovania kvapalného horľavého s voľným povrchom sa vyskytuje nasledujúcim spôsobom. S ustáleným režimom spaľovania v dôsledku tepla vyžarovaného horákom sa odparí kvapalný palivo. V upstream palive v parnej fáze, vzduch z okolitého priestoru preniká cez difúziu. Takto získaná zmes tvorí horiaci horák vo forme kužeľa, oddeľuje sa od odparovacieho zrkadla o 0,5-1 mm. Trvalo udržateľné horiace toky na povrchu, kde zmes dosiahne podiel zodpovedajúci stechiometrickým pomerom paliva a vzduchu. Tento predpoklad vyplýva z tých istých úvah ako v prípade difúzneho spaľovania plynu. Chemická reakcia prebieha vo veľmi tenkej vrstve prednej časti horáka, ktorej hrúbka nepresahuje niekoľko viac ako milimetra. Objem obsadený horákom, spaľovacia zóna je rozdelená na dve časti: Vo vnútri horáka je pár horľavých kvapalných a spaľovacích výrobkov a mimo spaľovacej zóny - zmes spaľovacích výrobkov so vzduchom.

Pálenie rastúcich paru s vodou môže byť reprezentované pozostávajúce z dvoch stupňov: difúzny tok kyslíka do spaľovacej zóny a samotná chemická reakcia tečúca v prednej časti plameňa. Rýchlosti týchto dvoch stupňov nie sú rovnaké; Chemická reakcia s vysokými teplotami sa vyskytuje veľmi rýchlo, zatiaľ čo difúzny prívod kyslíka je pomalý proces, ktorý obmedzuje celkovú rýchlosť spaľovania. V tomto prípade v tomto prípade horiace toky v difúznej oblasti a rýchlosť spaľovania sa stanoví rýchlosťou difúzie kyslíka do horiacej zóny.

Pretože podmienky na zásobovanie kyslíka do spaľovacej zóny pri spaľovaní rôznych tekutých horľavých povrchov sú zhruba rovnaké, malo by sa očakávať, že rýchlosť ich horlivého, označovaná na prednej strane plameňa, tj na bočný povrch horáka, Mala by to byť rovnaká. Dĺžka horáka bude čím väčšia, čím väčšia je rýchlosť odparovania.

Špecifický znak horiacej kvapaliny horľavý z voľného povrchu je veľký chemický nezmysel. Každé palivo, ktoré je karbonizovanou zlúčeninou pri spaľovaní z voľného povrchu, má chemický nedostatok vlastnosti, ktorý je%:

pre alkohol ......... 5,3

pre kerosénu \u200b\u200b........ 17.7

pre benzín ........ 12.7

pre benzén ......... 18.5.

Obraz výskytu chemického nedostatku môže byť zastúpený nasledovne.

Naparovacie uhľovodíky pri pohybe vo vnútri kužeľového horáka na prednú časť plameňa, zatiaľ čo v oblasti vysokých teplôt v neprítomnosti kyslíka, sú podrobené tepelného rozkladu až do tvorby voľného uhlíka a vodíka.

Flame žiara je určená nájdením voľných uhlíkovitých častíc v ňom. Ten, mávanie na úkor tepla prideleného pri horení, vyžarujú viac alebo menej jasné svetlo.

Časť voľného uhlíka nemá čas napaľovania a vo forme sadzí je nesený výrobkami spaľovania, ktoré tvoria kopírovací horák.

Okrem toho je uhlík spôsobený vzdelávaním CO.

Vysoká teplota a znížený čiastočný tlak CO a CO 2 v spaľovacích produktoch sú obľúbené tvorbou CO.

Tie, ktorí sú prítomní v spaľovacích výrobkoch z množstva uhlíka a CO spôsobujú veľkosť chemického nedostatku dodania. Čím väčší obsah uhlíka v kvapalnom palive a čím menej je nasýtený vodíkom, tým väčšia je tvorba čistého uhlíka, jasnejšia ako horáka, viac chemických nezmyslov.

Štúdia spaľovania kvapalného horľavu s voľným povrchom sa teda ukázala, že:

1) Vypaľovanie kvapalných palív sa vyskytuje po ich odparovaní v parnej fáze. Rýchlosť spaľovania kvapalných palív z voľného povrchu je určená rýchlosťou ich odparovania v dôsledku tepla emitovaného horiacou plochou, s stabilným režimom výmeny tepla medzi horákom a odparovacím zrkadlom;

2) Rýchlosť spaľovania kvapalného horľavého z voľného povrchu sa zvyšuje so zvýšením teploty ich zahrievania, s prechodom na horľavý s väčšou intenzitou žiarenia spaľovacej zóny, menej tepla odparovania a kapacity tepla a robí nezávisí od veľkosti a tvaru odparovacieho zrkadla;

3) Intenzita žiarenia horiacej zóny na zrkadlovom odparovaní z voľného povrchu kvapalného paliva závisí od jeho fyzikálno-chemických vlastností a je charakteristickou konštantnou pre každé kvapalné palivo;

4) Výmena tepla prednej časti difúzneho horáka nad povrchom odparovania kvapalného paliva je prakticky nezávislá od priemeru téglika a druh paliva;

5) Spaľovanie kvapalného horľavého z voľného povrchu je neoddeliteľnou v zvýšenom chemickom nezmyslení, ktorých veľkosť je charakteristická pre každé palivo.

Vzhľadom na to, že spaľovanie kvapalných palív sa vyskytuje v parnej fáze, proces vypálenia kvapky kvapalného paliva môže byť reprezentovaný nasledujúcim spôsobom.

Kvapka kvapalného paliva je obklopená atmosférou nasýtenou pármi tohto paliva. V blízkosti sférického povrchu je horiaca zóna inštalovaná na sférickom povrchu. Chemická odozva zo zmesi kvapalných paúr paliva s oxidačkou sa vyskytuje veľmi rýchlo, preto je horiaci priestor veľmi tenký. Rýchlosť spaľovania je určená najpomalším stupňom - \u200b\u200brýchlosť odparovania paliva.

V priestore medzi poklesom a spaľovaním sú dvojice kvapalných paliva a produktov spaľovania. V priestore mimo spaľovacej zóny - vzduchové a spaľovacie produkty.

V horiacej zóne difúzne palivové páry a mimo kyslíka. Tu sa tieto zložky zmesi vezmú do chemickej reakcie, ktorá je sprevádzaná uvoľňovaním tepla. Z spaľovacej zóny sa teplo prenesie do vonkajšej strany a k poklesu a produkty spaľovania rozptýli do okolitého priestoru a do priestoru medzi horiacou plochou a poklesom. Avšak mechanizmus prenosu tepla ešte nie je jasný.

Počet výskumných pracovníkov sa domnieva, že odparovanie poklesu pálenia dochádza v dôsledku molekulárneho prenosu tepla cez kongestívny hraničný film na povrchu kvapky.

Vzhľadom k tomu, kvapky vypáliť kvôli poklesu povrchu, celkový odparovanie sa znižuje, horiaca zóna je zužovaná a zmizne s plným vyhorením kvapky.

To tečie proces vypálenia úplného odparovania kvapalných palív, ktorý sa nachádza v pokoji v prostredí alebo sa pohybuje s ním rovnakou rýchlosťou.

Množstvo difúzneho kyslíka na povrchu guľového povrchu by bolo rovnaké v pomere k štvorcovi jeho priemeru, takže zriadenie spaľovacej zóny v určitej vzdialenosti od kvapky spôsobuje väčšiu rýchlosť jej spaľovania v porovnaní s rovnakou časticou pevného paliva So spaľovaním, ktorého chemická reakcia prakticky prebieha na samotnom povrchu.

Vzhľadom k tomu, miera pálenia kvapalných kvapiek kvapalného paliva je určená rýchlosťou odparovania, doba vyhorenia sa môže vypočítať na základe rovnováhy tepelnej bilancie jeho odparovania v dôsledku tepla získaného z horiacej oblasti.

Keďže spaľovanie kvapalných palív nastáva po odparovaní v parnej fáze, jeho intenzifikácia je spojená s intenzifikáciou odparovania a tvorby miešania. To sa dosahuje zvýšením povrchu odparovania rozprašovaním kvapalného paliva na najmenšie kvapôčky a dobré miešanie vytvorených výparov s vzduchom s rovnomerným rozložením jemného paliva v ňom. Tieto dve úlohy sa vykonávajú aplikovaním horákov s tryskami, ktoré rozprašovacie kvapalné palivá vo vzduchových prúdoch dodávaných do komorovej pece cez zariadenia na horáky obsahujúce vzduch.

Vzduch potrebný na vypálenie je dodávaný do úst trysky, zachytáva jemne striekané kvapalné palivá a vytvára nererotický záplavový prúd v peci komory. Jet, šírenie, sa zahrieva v dôsledku vášenia produktov spaľovania s vysokou teplotou. Najmenšie kvapky kvapalného paliva, kúrenie vďaka výmena konvektívnej tepla V prúdovom prúde sa odparí. Vykurovanie striekaného paliva sa tiež vyskytuje v dôsledku absorpcie tepla, ktoré vyžarujú spaliny a pašovanie za tepla.

V počiatočnej časti a najmä v pohraničnej vrstve prúdom, intenzívny vykurovanie horáka spôsobuje rýchle odparovanie kvapiek. Palivo párov, miešanie so vzduchom, vytvárajú plynové palivové zmesi, ktoré hormovanie tvorí horák.

Proces spaľovania kvapalného paliva sa teda môže rozdeliť do nasledujúcich fáz: striekanie kvapalného paliva, odparovania a tvorby zmesi plynového vzduchu, zapaľovanie horľavých zmesí a spálenie.

Teplota a koncentrácia zmesi plynového vzduchu sa líšia v priereze prúdu. Ako prúd sa približuje k vonkajšej hranici, zvyšuje teplotu a koncentrácia horľavých zložiek zmesí. Rýchlosť šírenia plameňa v zmesi parou vzduchu závisí od kompozície, koncentrácie a teploty a dosiahne maximálnu hodnotu vo vonkajších vrstvách prúdu, kde je teplota v blízkosti teploty okolitého plynu napriek tomu, že Spaľovacia zmes je tu veľmi zriedená spaľovacími produktmi. Preto zapaľovanie v pohludovacom horáku začína v koreni z periférie a potom sa šíri hlboko do tryska do celej časti, pričom sa dostane do svojej osi v značnej vzdialenosti od dýzy, ktorá sa rovná pohybu centrálnych prúdov počas šírenia plameň z periférie do osi. Zapaľovacia zóna berie tvar predĺženého kužeľa, ktorej základňa sa nachádza v malej vzdialenosti od výstupnej časti bývania horáka.

Poloha zapaľovacej zóny závisí od rýchlosti zmesi; Zóna zaberá takúto pozíciu, v ktorej je rovnováha medzi rýchlosťou šírenia plameňa a rýchlosť pohybu stanovená vo všetkých jeho bodoch. Centrálne lietadlá s najväčšou rýchlosťou sú v prdeli ako v pohybe, ktorý určuje dĺžku zapaľovacej zóny miesto, kde rýchlosť klesá na absolútnu hodnotu miery šírenia plameňa.

Spaľovanie hlavnej časti uhľovodíkov pary sa vyskytuje v zóne zapaľovania, ktorá zaberá vonkajšiu vrstvu pochodeň malej hrúbky. Spaľovanie uhľovodíkov s vysokou molekulovou hmotnosťou, sadzí, voľného uhlíka a nešťastných kvapôčok kvapalného paliva pokračuje na zapaľovaciu zónu a vyžaduje určitý priestor, spôsobený celkovou dĺžkou horáka.

Zapaľovacia zóna rozdeľuje priestor obsadený horákom do dvoch oblastí: vnútorné a vonkajšie. V vnútornej oblasti pokračuje v procese odparovania a tvorby horľavej zmesi.

V vnútornej oblasti sa uhľovodíky preosiahnuté parou zahrievajú, čo je sprevádzané oxidáciou a rozdeľovaním. Oxidačný proces začína relatívne nízke teploty - približne 200-300 ° C. Pri teplotách 350-400 ° C a proces tepelného rozdelenia sa vyskytuje vyššie.

Proces oxidácie uhľovodíkov uprednostňuje následný proces spaľovania, pretože rozlišuje určité množstvo tepla a zvýšenie teploty a prítomnosť kyslíka v zložení uhľovodíkov prispieva k ďalšej oxidácii. Naopak, proces tepelného rozdelenia je nežiaduci, pretože uhľovodíky s vysokou molekulovou hmotnosťou vytvorenými v rovnakom čase je ťažké napáliť.

Z olejových palív v energetickom sektore iba vykurovací olej. Mrazut je zvyšok z destilácie oleja pri teplote približne 300 ° C, ale vďaka tomu, že proces destilačného nie je úplne, vykurovací olej pri teplotách pod 300 ° C tiež zdôrazňuje množstvo ľahších výparov. Preto pri vstupe do rozprašovaného prúdu vykurovacieho oleja do pece a postupného vykurovania sa časť z nich otočí na pár a časť môže byť stále v tekutickom stave aj pri teplote približne 400 ° C.

Preto, keď česanie palivového oleja, je potrebné prispieť k prúdeniu oxidačných reakcií a každý spôsob, ako zabrániť tepelnému rozkladu pri vysokých teplotách. Na tento účel by sa mal dodať celý vzduch potrebný na spaľovanie do koreňa horáka. V tomto prípade bude prítomnosť veľkého množstva kyslíka vo vnútornom poli na jednej strane priaznivo prispieva k oxidačným procesom, a na druhej strane, aby sa znížila teplota, ktorá spôsobuje, že rozdelenie uhľovodíkových molekúl viac symetricky Tvorba významného množstva ťažkých uhľovodíkov s vysokou molekulovou hmotnosťou.

Zmes získaná pri spaľovaní vykurovacieho oleja obsahuje pary a plynné uhľovodíky, kvapalné ťažšie epaulety, ako aj pevné zlúčeniny vyplývajúce z rozdelenia uhľovodíkov (t.j. všetky tri fázy sú plynné, kvapalné a pevné). Pao- a plynné uhľovodíky, miešanie s vzduchom, tvoria palivovú zmes, ktorej spaľovanie môže prúdiť cez všetky možné metódy Spaľovacie plyny. Podobne popáleniny s CO, vytvorené pri spaľovaní kvapalinových kvapiek a koksu.

Na horáku sa zapaľovanie kvapiek uskutočňuje v dôsledku konvekčného vykurovania; Okolo každého poklesu je inštalovaná spaľovacia zóna. Horenie kvapiek je sprevádzané chemickým nosom vo forme sadzí a koec. Kopy uhľovodíkov s vysokou molekulovou hmotnosťou s horením poskytujú pevný zvyšok - koks.

Pevné zlúčeniny vytvorené v horáku - sadze a koks sa spaľujú rovnakým spôsobom ako heterogénne spaľovanie častíc s tuhým palivom. Prítomnosť valcovaných častíc sadzí určuje žiaru pochodeň.

Voľný uhľovodík a sadzí v médiu vysoké teploty V prítomnosti dostatočného vzduchu môže horieť. V prípade miestneho nedostatku vzduchu alebo nie dostatok vysokej teploty nie sú úplne úplne s určitým chemickým nekompletným spaľovaním, výrobkami na maľovanie do čierno-rýpadlej horáka.

Horiaca zóna plynných produktov neúplného spaľovania a pevných častíc, po horiacej zóne, zvyšuje celkovú dĺžku horáka.

Chemické unname, charakteristika spaľovania kvapalných palív z voľného povrchu pri ich horní v horáku, môžu zodpovedajúce modifikácie a mali by sa znížiť na takmer nulu.

Na zintenzívnenie spaľovania vykurovacieho oleja je teda potrebné na dobrý postrek. Predbežné vykurovanie vzduchového a vykurovacieho oleja prispieva k splyňovaniu paliva, takže bude uprednostňovaný týmto zapálením a spaľovaním. Všetok vzduch potrebný na pálenie by sa malo dodať do koreňa horáka. Zároveň racionálny dizajn zariadenia na horák obsahujúce vzduchom, \\ t správna inštalácia Trysky a zodpovedajúci konfiguráciu uhliny horáka musia zabezpečiť dobré miešanie striekaného paliva so vzduchom, ako aj miešaním v horiacom horáku a najmä v konečnej časti. Teplota v horáku by mala byť podporovaná na dosť vysoký stupeň A aby sa zabezpečilo, že intenzívne ukončenie procesu spaľovania na konci horáka by nemalo byť menšie ako 1000-1050 ° C.

Torch musí byť vybavený dostatočným priestorom na vývoj procesu spaľovania, pretože v prípade kontaktu procesu spaľovania (až do ukončenia spaľovania) s chladiacimi povrchmi parného generátora, teplota môže byť tak znížená Plyny obsiahnuté v plynoch nie sú spálené častice sadzí a voľného uhlíka, ako aj uhľovodíky s vysokou molekulovou hmotnosťou nehoria.

Proces spaľovania olejového horáka v skrútenom prúde pokračuje v rovnakom prípade v časovo uvažovanom prípade. S skrúteným pohybom na osi prúdu je vytvorená vákuová plocha, ktorá spôsobuje prítok produktov spaľovania horúcich spaľovania do koreňa horáka. Poskytuje trvalé zapaľovanie.

Použitie odstredivého účinku v mechanických a rotujúcich tryskách vedie k prasknutiu pevného prúdu. Kvapalina vo výstupe dýzy má tvar dutého valca naplneného pármi a plynmi. Emulzia prúdi z dýzy, tvorí kvapalný film vo forme rozbaľovacieho hyperboloidu. V smere pohybu, priečny rez hyperboloidným zvýšením a fólia kvapaliny je riedený, začína pulzovať a nakoniec sa rozpadá na kvapkách rýchlo ží, ktoré sa v prúde podrobia ďalšiemu brúseniu.

V parných dýzach sa primárne drvenie uskutočňuje vďaka kinetickej energii pary, ktorá vyprší od trysky dýzy. Kopy primárneho drvenia získavajú rýchlosť parného prúdu, zvyčajne zodpovedajúcu kritickú rýchlosť.

15.5. Ochrana paliva a životného prostredia

15.5.1. Čierna metalurgia ako zdroj znečistenia životného prostredia

Metalurgická rastlina, ktorá produkuje 1 milión ton ton ročne, za deň Ejaches 350 ton prachu, 400 ton oxidu uhoľnatého a 200 ton. Oxid siričitý. Z celkového množstva emisií do podielu metalurgických rastlín predstavuje 20% emisií prachu, 43% oxidu uhličitého, 16% anhydridu kyseliny sírovej a 23% oxidov dusíka. Väčšina všetkých emisií v Aglofabrike a CHP. Z celkového množstva emisií metalurgickej rastliny sa Aglofabrika poskytuje 34% prachu, 82% anhydridu kyseliny sírovej, 23% oxidov dusíka. Tec vrhá 36% prachu. Aglofabaric a CHP spolu vydávajú približne 70% emisií verejného prachu do atmosféry.

Čistenie plynov zo suspendovaných pevných častíc (prach) a zachytávanie škodlivých plynných látok chemickými metódami čistenia plynu. V súčasnosti čistenie plynov hodený do atmosféry z škodlivých plynných látok nie je takmer žiadna (a nie len tu) s výnimkou výroby koksu chemickej látky, kde je takéto čistenie rozšírené z dôvodu potreby zachytiť množstvo cenných látok .

V rastlinách čiernej metalurgie vykonávajú hlavne mechanické čistenie plynov z prachu. Podľa princípu prevádzky sú aplikované purifikačné metódy rozdelené na suché a mokré. Zberatelia mokrého prachu umožňujú súčasne s zachytávaním prachu, aby sa čiastočne čistí plyny z oxidu siričitého (SO 3). Tieto zberače prachu však zvyšujú spotrebu vody a vyžadujú použitie zariadení na čistenie.

15.5.2.3Asticles pre suché mechanické čistenie plynov

Sú rozdelené do zberateľov prachu a filtre. Zberatelia prachu sú rozdelené na gravitačný a inerciálny. Gravitačné zberače prachu majú prachové komory rôznych vzorov. V týchto zberateľoch prachu sa depozícia prachu vyskytuje hlavne podľa činností gravitácie. Zotrvačné sily tu majú mierny účinok na proces extrakcie prachu z prúdenia plynu.

Obrázok 15.2 zobrazuje schému radiálneho zberača prachu. Plnený plyn sa zadáva cez centrálne plynové potrubie, ktoré v bunkre znižuje rýchlosť pohybu a mení smer pohybu o 180 0. Prach obsiahnutý v plyne pod vplyvom gravitácie a zotrvačnosti sa usadí v bunkre a plyn sa odstráni purifikovaný.

Gravitačné zberače prachu sú účinné pri odstraňovaní prachových častíc s veľkosťou veľkých 100 mikrónov, t.j. Pomerne veľké častice.

V inerciálnych (odstredivých) zberateľoch prachu (obr. 15.3) dochádza na zotrvačnej sily na prachových časticiach, ku ktorému sa vyskytuje, keď sa plynový tok otáča alebo otáča. Vzhľadom k tomu, táto sila výrazne prevyšuje gravitáciu, potom je častica menšia z prúdu plynu ako pri gravitačnom purifikácii.

Príkladom takéhoto zberača prachu je cyklón, ktorý odstraňuje časticu prachu z prúdu plynu s veľkosťou veľkých 20 mikrónov. Dustý prúd plynu je zavedený do hornej časti cyklónového puzdra cez potrubie umiestnené tangenciálne vzhľadom na puzdro. Prúd získa rotačný pohyb, závažné prachové častice zotrvačnosti sa zlikvidujú na cyklónové steny a pod činnosťou gravitácie sa spúšťajú do bunkra a purifikovaný plyn sa odstráni z cyklónu.

Filtre (obr.15.4) sú zariadenia, ktoré poskytujú čistenie jemným plynom. Typ filtračného prvku je rozdelený do filtrov s vláknitým filtračným prvkom, s tkaninou, zrnou, kovom-keramikou, keramikou. Typickým príkladom je filtre s tkaným filtračným prvkom: z prírodných a syntetických tkanív alebo kovu, odchádzajúcich teplotám až do 600 ° C.

Regenerácia tkanivového filtra sa uskutočňuje v reverznom čistení stlačeného vzduchu.

Dustý plyn prechádza cez objímkovú tkaninu, pričom na nej zanechá prachové častice a vyčistí sa z filtra. Prach sa usadí v bunkre, pretože sa hromadí na tkanine. Keď sa rezistencia na tkaninu výrazne zvyšuje, tkanivová manžeta sa obráti z prachu vzduchom.

15.5.3.electrophilters

Elektrostatické filtre (obr.15.5) - Zariadenia tenké čistenie Plyn. Princíp fungovania týchto filtrov je založený na interakcii sily nabitých častíc medzi sebou a s kovovými elektródami. Viete, že rovnaké nabité častice sú odpudzované a varíbly účtované - priťahujú. V elektrickom filtri, prachové častice, padajúce do elektrického poľa, nabíjanie a potom pod pôsobením interakčných síl s zrážajúcimi elektródami, ich priťahuje, vklad na ne a stratí ich poplatok. Ako príklad zvážte prácu rúrkového elektrostatického prúdu. Filter sa skladá z puzdra a centrálnej elektródy, ktorej dizajn nie je opísaný v diagrame. Puzdro filtra je uzemnené. Centrálna elektróda pozostáva z platní, z ktorých niektoré sú pripojené k puzdru a druhá časť je izolovaná z neho.

Izolované a pripojené k elektródam puzdra. Medzi nimi je rozdiel v potenciáli asi 25-100 metrov štvorcových. Veľkosť potenciálneho rozdielu je určená geometriou elektród a viac viac vzdialenosti Medzi nimi. Je to spôsobené tým, že elektrostatický pohon pracuje, ak existuje korunkové vypúšťanie medzi elektródami.

Plyn prechádza medzi elektródami, ionizovanými. Prachové častice interagujú s yonami, získavajú záporný náboj a priťahuje sa zrážajúce elektródy. Na elektródach sa vyzrážajú častice prachu, prachové častice strácajú a čiastočne zmenšujú sa v bunkre.

Periodické čistenie filtra s trepaním alebo splachovaním. V čase čistenia je filter vypnutý.

Pri práci na plyne domény sa filter umyje každých 8 hodín po dobu 15 minút. Maximálna teplota čisteného plynu by nemala prekročiť 300 ° C C. Prevádzková teplota purifikovaného plynu 250 0 C. Výška elektród do 12 m.

Elektrostiliter čistí plyn z prachových častíc s rozmermi menších 1 um.

15.5.4.Mokray Čistiaci plyn

V zariadeniach na čistiace prostriedky sa prach premyl vodou, ktorý umožňuje oddelenie významnej časti prachu.

Najväčšie použitie v čiernej metalurgii našli práčky rôznych návrhov a turbulentných plynových miest.

Skrubláre (obr.15,6) sú agregáty, v ktorých sa prachový plyn vyrieši, aby sa splnila zavlažovacia voda. Aby bolo možné chrániť pred koróziou, vnútorné povrchy práčky sú prdeli keramickými dlažbami. Maximálna teplota plynu v práčke 300 0 C. Rozmery práčky: priemer - 6-8 m, výška - 20-30 m. Spotreba vody - 1,5-2 kg / m 3 plyn. V práčkach sa vykonáva čistenie poltóny z prachu.

Obr. 15.6. Schéma

Špeciálna plynová omietka (Obr. 15.7) je účinné zariadenie jemného čistenia, ktoré sa používa nezávisle, ako aj na prípravu plynu pred elektrostiilitrom. Pozostáva z potrubného postrekovača a cyklónu kvapiek. Spôsobuje prachové častice s rozmermi do 0,1 mikrónov. Plynová kapacita je 40 000 m 3 / h alebo viac. Špecifická konzumácia zavlažovacej vody 0,15-0,5 kg / m3. Rýchlosť plynu v krku potrubného rozprašovača 40-150 m / s.

Princíp pôsobenia vysokorýchlostného plynupharteru je založený na utesnenie malých častíc prachu váženej zmáčacej vody v cyklóne. Zvlhčovacie prachové častice sa vykonávajú v rozprašovacej rúrke.

Na záver treba poznamenať, že prach s časticami je vo väčšine zariadení na čistenie plynu väčší ako 10-20 μm. Len jemné čistiace zariadenia sú vhodné na čistenie z prachu s časticami: porézne filtre, elektrostatické filtre, vysokorýchlostné plynové rastliny.

Organické palivo (plynné, kvapalné a pevné) sú široko používané v rôznych druhoch tepelných zariadení: v ohnisko parných a vodných kotlov, vrátane pahorných turbínových elektrární, v priemyselných peciach av poľnohospodárstvo, v spaľovacích komorách plynová turbína a vzduchotesné motory, vo valciálnych motorov s vnútorným spaľovaním piestov v spaľovacích komorách magnetogázodynamických elektrických generátorov atď.

Palivo v akýchkoľvek rastlinách tepelného techniky sú spálené, aby sa získali teplo v dôsledku toku exotermickej chemickej reakcie a získali horúce produkty spaľovania (spalín) alebo splyňovacie produkty.

Vo ohniska parných kotlov, v priemyselných peciach (okrem mínových pecí), v spaľovacích motoroch, v spaľovacích komorách plynových turbín, sa spaľuje s najväčšou úplnosťou, získavajú plné spaľovacie produkty.

Generátory plynu vykonávajú splyňovacie procesy, v ktorých sa ako oxidačné činidlá používajú kyslík, vzduch, vodná para a oxid uhličitý a oxid uhličitý. Reakcie prúdiace v takýchto zariadeniach sú jedným z prírody s spaľovacími reakciami, ale v dôsledku toho sú získané horľavé plynové splyňovacie produkty.

Dvojstupňové palivo spaľovanie je oboje: 1 - prvé palivo; 2 - Potom (v tom istom zariadení) sú výrobky splyňovania úplne odovzdané.

Podmienky spaľovania paliva v rôznych tepelných strojárskych zariadeniach a ich príprava na spaľovanie sú odlišné ako odlišné a palivo. Napríklad v skrinkách parných a vodných kotlov a v priemyselných peciach sa palivo kombinuje pri atmosférickom tlaku, zatiaľ čo v spaľovacích komorách plynových turbín a vo valcach spaľovacích motorov je palivo osvetlené na tlaku, mnohokrát väčší ako atmosférické. Napriek vyššie uvedenému rozlíšeniu v spaľovacích procesoch rôznych typov paliva, veľa spoločného. Stručné informácie o procesoch horenia a palivové zariadenia Je opísaný nižšie.

2. Reakcie spaľovania a splyňovania

Procesy spaľovania sú rozdelené do homogénneho tečieho v množstve, keď sú palivo a oxidač v rovnakom fázovom stave (napríklad horiace vodík v zmesi so vzduchom) a na heterogénnom, vyskytujúce sa na povrchu pevného uhlíka (napríklad, \\ t Kokspaľovanie v prietoku vzduchu). V týchto spaľovacích reakciách je oxidačný vzduch suchý vzduch pozostávajúci objemom približne 21% kyslíka a 79% dusíka, a preto produkty spaľovania obsahujú predradník - dusík, ktorý ich znižuje. Pri použití ako oxidačné činidlo čistého kyslíka bude predradník neprítomný.

3. Homogénne horenie. Kinetika chemických reakcií

Vo všetkých inštaláciách tepelnej techniky sa snažia o spaľovacie procesy s najvyššou rýchlosťou, pretože vám umožní vytvárať malé stroje a zariadenia a získať čo najväčší výkon. Procesy spaľovania v existujúcich inštaláciách prúdia pri vysokej rýchlosti s veľkým množstvom tepla pri spaľovaní paliva a s vysokými teplotami. Pre lepšie pochopenie vplyvu rôznych faktorov o rýchlosti spaľovania sa prvky kinetiky chemických reakcií považujú za nižšie.

Rýchlosť každej chemickej reakcie závisí od koncentrácie reakčných látok, teploty a tlaku. Je vysvetlený tým, že molekuly plynov, pohybujúce sa v rôznych smeroch pri vysokej rýchlosti, čelia navzájom. Čím častejšie ich kolízia, tým rýchlejšie reakčné toky. Frekvencia kolízií molekúl závisí od ich počtu na jednotku objem, t.j. z koncentrácie a navyše na teplotu. Pod koncentráciou chápeme hmotnosť látky v jednotke objemu a meria ho v kg / m3 a častejšie - počet kilometrov v 1 m3.

4. Vlastnosti horiaceho plynného paliva

Proces spaľovania plynného paliva je homogénny, t.j. a palivo a oxidač je v jednom agregovanom stave a neexistuje hranica fázového oddielu. Aby sa spaľovalo, plyn mal prísť do styku s oxidačným činidlom. Ak existuje oxidačné činidlo, ak chcete začať horenie, musíte vytvoriť určité podmienky. Oxidácia horľavých zložiek je možná pri relatívne nízkych teplotách. Za týchto podmienok má rýchlosť chemických reakcií menšiu hodnotu. S zvýšením teploty sa rýchlosť reakcií zvyšuje.

Keď sa dosiahne určitá teplota, zmes plyn-vzduch je horľavá, reakčné rýchlosti sa prudko zvyšujú a množstvo tepla sa stane dostatočným na spontánnu údržbu horiaceho. Minimálna teplota, pri ktorej sa zmes zapaľuje, sa nazýva teplota zapaľovania. Hodnota tejto teploty pre rôzne plyny je nepravidelná a závisí od termofyzikálnych vlastností horľavých plynov, obsahu paliva v zmesi podmienok zapaľovania, podmienky odstraňovania tepla v každom konkrétnom zariadení, atď. Teplota vodíka je v priebehu 820-870 K a oxidu uhlíka a metánu - resp. 870-930 K a 10201070 K.

Palivový plyn v zmesi s oxidátorom horí v horáku. Torch je nejaký špecifický objem pohyblivých plynov, v ktorých procesy prúdenia spaľovania. V súlade so všeobecnými ustanoveniami teórie spaľovania rozlišujú dvaja istina rôzne metódy Plynové spaľovanie v horáku - kineticky a difúzii. Pre kinetické spaľovanie je predbežná (pred začiatkom pálenia) miešaním plynu s oxidačným činidlom. Plyn a oxidač sa najprv kŕmia do miešacieho zariadenia horáka. Spaľovanie zmesi sa uskutočňuje mimo mixéra. V tomto prípade bude rýchlosť procesu obmedzená rýchlosťou chemických spaľovacích reakcií a
τgor, τhim.

Difúzne spaľovanie sa vyskytuje v procese zmiešania horľavého plynu so vzduchom. Plyn vstúpi do objemového objemu oddelene zo vzduchu. Rýchlosť procesu v tomto prípade bude obmedzená na rýchlosť miešania s vzduchom a τgorom

Rozmanitosť difúzneho spaľovania sa zmieša (difúzne kinetické). Plyn je vopred zmiešaný s niektorými (nedostatočný na úplné spaľovanie) vzduchom. Tento vzduch sa nazýva primárny. Výsledná zmes sa dodáva na objem práce. Tam, zvyšok vzduchu (sekundárny vzduch) vyjde samostatne.

V peciach kotlových jednotiek sú kinetické a zmiešané zásady spaľovania paliva bežnejšie. Metóda difúzie sa najčastejšie používa v technologických priemyselných peciach.

Štruktúra a dĺžka horáka budú závislé od režimu prúdu. Tam sú laminári a turbulentné plynové horáky. Laminárna horák je vytvorená pri nízkych rýchlostiach zmesi (Turbulentné turbulentné horák RE 3000 je už v blízkosti rezania horáka.

Spaľovanie plynu sa vyskytuje v úzkej zóne nazývanej spaľovacím prednej časti. Plyn, predhriatý s oxidačným činidlom, popáleniny v prednej časti pálenia, ktorá sa nazýva kinetická. Táto predná časť je povrchom rezu medzi čerstvým plynovým vzduchom a spaľovacími produktmi. Povrchová plocha kinetickej spaľovania je určená rýchlosťou chemických reakcií.

V prípade difúzneho spaľovania plynu sa vytvorí difúzna predná časť spaľovania, ktorá je povrchom úseku medzi spaľovacími výrobkami a zmesou plynnej s spaľovacími produktmi, ktoré rozptýlia prúdenie plynu smerom k plynu. Povrchová plocha tejto fronty je určená rýchlosťou miešania plynu s oxidačným činidlom.

Difúzne kinetické spaľovanie plynu sa vyznačuje prítomnosťou dvoch frontov. Pri kinetickom horení sa oxidačné činidlo dodávané v plynnej zmesi spotrebuje, s difúznym zásobníkom, časť plynu, ktorý nebol spálený v kinetickom horení v dôsledku nedostatku oxidačného činidla.

Na obr. 1 znázorňuje štruktúru horiacich horákov, keď rôzne metódy Pálenie plynu a horiace predný okruh.

Obr. jeden.: kinetické (A), zmiešané (B) a difúzie (b), ako aj predná schéma kontaminácie

Prichádzajúca zmes čerstvého plynového vzduchu sa zahrieva v dôsledku prenosu tepla tepelným vedením a žiarením z prednej časti kontrakcie. Zmes sa zahrieva na teplotu zapaľovania, zmes sa spaľuje na spaľovacej fronte a produkty spaľovania opúšťajú túto zónu a čiastočne difúzne do prichádzajúcej zmesi. Poloha spaľovania pred rezaním horáka závisí od fyzickej povahy horľavého plynu, koncentrácie v zmesi, prietoku a ďalších faktoroch. Spaľovacia fronta sa môže pohybovať v smere normálnej na jeho povrchu, až kým sa nezriadenie rovnosti medzi množstvom spáleného a priznaného zmesi pripisuje plošnej jednotke jednotky. V rovnakej dobe sa vykonáva tepelná rovnováha: prúd tepla zo spaľovacej fronty je podporený prichádzajúcim prúdom prenosného plynu za studena.

Najdôležitejšou vlastnosťou spaľovania plynného paliva je rýchlosť normálneho šírenia plameňa rýchlosť, s ktorou sa spaľovacia predná strana pohybuje na jeho povrch v smere prichádzajúcej zmesi plynu. S rovnosťou a projekciami vektora prietoku prietoku na normálnu k prednému povrchu bude táto front fixovaná vzhľadom na rez rez. Hlavnými faktormi, na ktorých sa rýchlosť normálneho šírenia plameňa závisí, je reaktivita plynu, jej koncentrácia v zmesi a teplota predhrievania zmesi.

Reakčná kapacita plynu je určená množstvom aktivačnej energie. Je zrejmé, že plyny s malou aktivačnou energiou reagujú s oxidačným činidlom s vyššou rýchlosťou, a vysoké rýchlosti šírenia plameňa (vodík, acetylén) sú charakteristické pre tieto plyny. Množstvo tepla uvoľneného počas horenia a teplota v oblasti spaľovania závisí od koncentrácie plynu a zmesi. Počiatočné zahrievanie zmesi zvyšuje teplotu vpredu. Ak sa rýchlosť exspirácie zmesi významne prekročí rýchlosť šírenia plameňa, potom sa môže pochodiť. Ak sú miera exspirácie výrazne menej ako sadzby šírenia plameňa, je pozorovaná (preskočiť) plameň v horáku.

5. Spodné a horné limity busty horľavých plynov

Ďalšou dôležitou znakom spaľovania zmesí plyn-vzduch je prítomnosť koncentračných limitov. Horľavé plyny sa môžu vznietiť alebo explózovať, ak sú zmiešané v určitých (pre každý plyn) s pomermi vzduchu a vyhrievajú aspoň teplotu ich zapaľovania. Zápal a ďalšie spontánne spaľovanie zmesi plynového vzduchu pri určitých pomeroch plynu a vzduchu je možné v prítomnosti zdroja požiaru (dokonca aj iskry).

Existujú nižšie a horné koncentračné limity explosality (horľavosť) - minimálne a maximálne percento plynu v zmesi, pri ktorom sa môže vyskytnúť jeho zapaľovanie.

Dolná hranica zodpovedá minimum a hornej - maximálne množstvo plynu v zmesi, v ktorom sa vyskytne ich zapaľovanie (pri zapálení) a spontánne (bez prítoku tepla zvonku) šírenie plameňa (seba-zapálenie) . Tieto limity zodpovedajú podmienkam explosability zmesí plyn-vzduch.

Dolná hranica výbušniny zodpovedá minimálnej koncentrácii palivových pár v zmesi s vzduchom, pri ktorom je blesk, keď je plameň zvýšený. Horná hranica výbušniny zodpovedá maximálnej koncentrácii palivových pár v zmesi s vzduchom, nad ktorým bliknutia už nie sú kvôli nedostatku vzduchu kyslíka. Širší rozsah limitov horľavosti (nazývaný aj limity výbuchu) a pod dolnou hranicou, tým viac výbušného plynu. Vo väčšine uhľovodíkov sú limity výbuchu malé. Pre metán CH4, nižšie a horné limity výbušných 5% a 15% volumetrických, resp.

Širšie limity explosality (horľavosť) majú rad plynov: vodík (4,0 - 75%), acetylén (2,0 - 81%) a oxid uhoľnatý (12,5 - 75%). Objem horľavého plynu v zmesi plynového vzduchu je pod ktorou plameň nemôže spontánne šíriť v tejto zmesi, keď sa do neho zavádza zdroj vysokej teploty, sa nazýva nižší koncentračný limit zapaľovania (šírenie plameňa) alebo dolnú hranicu explostability tohto plynu. Zmes plynu so vzduchom je teda explodovaná len vtedy, ak obsah v ňom je horľavý plyn, je v rozsahu medzi nižšími a hornými limitmi explosability.

Existencia limitov horľavosti (výbuchy) je spôsobená tepelnou stratou počas spaľovania. Pri riedení horľavostnej zmesi s vzduchom, kyslíkom alebo plynom, zvýšenie tepelného strát sa miera šírenia plameňa zníži a spaľovanie sa zastaví po odstránení zdroja zapaľovania.

S zvýšením teploty zmesi sa limity horľavosti rozšírené, a pri teplote vyššej ako je teplota seba-zapaľovania, zmes plynu s vzduchom alebo kyslíkom svieti s akýmkoľvek objemovým pomere.

Limity horľavosti (výbuchy) závisia nielen na typy horľavých plynov, ale aj na podmienkach vykonávania experimentov (kapacita nádoby, tepelného výkonu zdroja zapaľovania, teplota zmesi, šírenie plameňa , dole, horizontálne atď.). To vysvetľuje význam týchto limitov odlišných od seba v rôznych literárnych zdrojoch. Keď sa plameň šíri zhora nadol alebo horizontálne, dolné limity sa trochu zvyšujú a horný pokles.

Vypočítaný pretlak v explózii takýchto zmesí: zemný plyn - 0,75 MPa, propán a bután - 0,86 MPa, vodík - 0,74 MPa, acetylén - 1,03 MPa. V reálnych podmienkach sa teplota explózie nedosiahne maximálne hodnoty a výsledný tlak nižšie je uvedený, ale sú dosť dostatočné na zničenie nielen spojky kotlov, budov, ale aj kovových kontajnerov, ak sa vyskytne výbuch v nich.

Hlavnou príčinou tvorby výbušných zmesí plyn-vzduch je únik plynu z plynových systémov a jeho jednotlivých prvkov (zatvorenie uzavretia výstuže, opotrebovanie salónových tesnení, medzery plynových potrubí, úniku , únik závitové spojenia atď.), ako aj nedokonalé vetranie priestorov, ohniska a plynové kanály kotlov a pecí, suterénu a rôznych studní podzemnej komunikácie. Úlohou prevádzkových pracovníkov plynárenských systémov a zariadení je včasná detekcia a eliminácia únikov plynu a prísny implementáciu výrobných pokynov na používanie plynného paliva, ako aj bezpodmienečnej kvalitatívnej implementácie plánovanej kontroly a opravy dodávok plynu Systémy a plynové zariadenia.

6. Vlastnosti spaľovania kvapalných paliva

Hlavné kvapalné palivo používané v súčasnosti je vykurovací olej. Pri nízkych výkonových zariadeniach sa tiež používa palivo pece, čo je zmesou technického kerozénu s živicami. Najväčšou praktickou aplikáciou má v rozprašovanom stave metódu spaľovania paliva. Striekanie paliva môže významne urýchliť svoje spaľovanie a získať vysoké tepelné napätie objemu palivových komôr v dôsledku zvýšenia povrchovej plochy kontaktu paliva s oxidačným činidlom.

Bod varu kvapalných palív je vždy pod teplotou ich vlastného zapaľovania, t.j. minimálnu teplotu média, ktorým je spúšťaný palivo, a potom svieti bez vonkajšieho tepelného zdroja. Táto teplota je vyššia ako teplota fluvacity, pri ktorej je palivo len v prítomnosti cudzieho zdroja zapaľovania (iskry, horúce špirály atď.). Z tohto dôvodu, ak existuje oxidačné činidlo, spaľovanie kvapalných palív je možné len v stave pary. Táto okolnosť je hlavnou vecou na pochopenie mechanizmu procesu horiaceho tekutého paliva.

Proces spaľovania kvapalného paliva obsahuje nasledujúce kroky: 1 - Pulverying (striekanie) s dýzami; 2 - Odparovanie a tepelný rozklad paliva; 3 - zmiešanie produktov získaných so vzduchom; 4 - Hormovanie zmesi; 5 - Self-Burning.

Účelom pulverizácie je zvýšenie povrchu kontaktu kvapaliny s vzduchom a plynmi. Povrch v rovnakom čase zvyšuje niekoľko tisícok. Kvôli silnému žiareniu horiaceho horáka sa kvapky odparia veľmi rýchlo a podliehajú tepelným rozkladom (praskanie).

Kvapka kvapalného paliva, ktorá spadla do vyhrievaného objemu, ktorej teplota je nad teplotou seba-zapaľovania, začína čiastočne odpariť. Palice paliva sa zmiešajú so vzduchom a vytvorí sa zmes parnej. Zapaľovanie dochádza v okamihu, keď koncentrácia výparov v zmesi dosiahne hodnotu presahujúcu jeho hodnotu v nižšie koncentračnom limite zapaľovania. Spaľovanie sa potom podloží spontánne kvôli teplu získanému poklesu zo spaľovania horľavej zmesi. Od zmeny zápalu sa rýchlosť procesu odparovania zvýši, pretože teplota spaľovania horľavého dvojicového vzduchu výrazne prevyšuje počiatočnú teplotu objemu, kde sa zavádza striekané palivo.

Spaľovanie kvapalných palív je teda charakterizované dvoma vzájomne prepojenými procesmi: odparovanie paliva v dôsledku uvoľňovania tepla z horiaceho dvojárovej zmesi a skutočne spaľovanie tejto zmesi v blízkosti povrchu kvapky. Homogénne spaľovanie zmesou parnej vzduchu je chemický proces a proces odparovania je fyzický charakter. Výsledná rýchlosť a čas spaľovania kvapalného paliva budú určené intenzitou toku fyzického alebo chemického procesu.

Pri spaľovaní kvapalného paliva sa horáď pozostáva z troch fáz: 1 - kvapalina; 2 - tuhý (disperzný uhlík z rozkladu kvapalných uhľovodíkov); 3 - plynné.

Rýchlosť spaľovania, ako aj pri spaľovaní horľavých plynov závisí od podmienok tvorby miešania, stupeň predbežného prevzdušnenia, stupňa turbulencie horáka, teploty spaľovacej komory a podmienok pre vývoj horáka . Hydrokarbónové plyny s vysokou molekulovou hmotnosťou, rozkladu pri vysokých teplotách na jednoduché zlúčeniny, izolované uhlíkové čierne, rozmery, ktorých častice sú veľmi malé (~ 0,3 um). Tieto častice, rusing, poskytujú plameň žiaru. Môžete znížiť svietivosť plameňa ťažkých uhľovodíkov. Na tento účel by sa malo vykonať čiastočné pred-miešanie, t.j. na odoslanie vzduchu v tryske. Zmeny kyslíka Povaha rozkladu organických molekúl: uhlík nie je zvýraznený v pevnej forme, ale vo forme oxidu uhoľnatého, spaľovanie modrastého transparentného plameňa.

Ak sa miera spaľovania vytvorených výparov výrazne presiahne rýchlosť odparovania paliva, rýchlosť odparovania sa odoberá pre rýchlosť horenia a potom τgor \u003d τfiz + τhim.

Inak, keď je rýchlosť chemickej interakcie výparov s oxidačným činidlom významne nižšia ako rýchlosť odparovania paliva, intenzita procesu spaľovania bude úplne závislá od rýchlosti prúdenia chemických spaľovacích reakcií zmesi párov a odparovania kvapky - najdlhšia fáza spaľovania kvapalných paliva. Preto pre úspešné a ekonomické spaľovanie kvapalných palív je potrebné zvýšiť rozprašovanie striekania.

7. Spaľovanie tuhých paliva (heterogénne horiace)

Na spaľovanie paliva potrebujete veľké množstvo vzduchu presahujúce niekoľkokrát množstvo paliva v hmotnosti. Keď je palivová vrstva otočená vzduchom, pevnosť aerodynamického tlaku prietoku P môže byť menšia ako hmotnostný kus paliva G alebo naopak, je to viac. V peciach s "varnou vrstvou" "varenie" je spojené so separáciou paliva častíc, čo zvyšuje objem vrstvy 1,5-2,5 krát. Pohyb palivových častíc (zvyčajne od 2 do 12 mm) je podobný pohybu teplej vody, prečo sa takáto vrstva nazývaná "varu".

V peciach s "varnou" vrstvou sa prúd plynového vzduchu nerieši v zóne vrstvy a vrstvu fúka. Prietok vzduchu, ktorý preniká do vrstvy, sa vyskytuje nehomogénne brzdenie, ktoré vytvára komplexnú oblasť rýchlostí, v ktorých častice po celú dobu zmenia svoju plachetnicu v závislosti od polohy v potoku. Častice sú získané rotačným pulzujúcim pohybom, ktorý vytvára dojem s teplotou varu.

Proces spaľovania pevného paliva môže byť podmienečne rozdelený do štádia prekrytia na druhú. Tieto etapy sa vyskytujú v rôznych teplotných a tepelných podmienkach a vyžadujú rôzne množstvá oxidačného činidla.

Čerstvé palivo vstupujúce do pece je vystavené viac alebo menej rýchlemu ohrevu, vlhkosť sa odparuje z neho a prchavé produkty sa rozlišujú - produkty destilácie suchej paliva. Zároveň pokračuje v procese tvorby koksu. Koksové popáleniny a čiastočne splynená na roštovej mriežke a plynné výrobky sú spálené v oblasti paliva. Nehorľavostnej minerálnej časti paliva pri spaľovaní paliva sa mení na trosku a popol.

8. Stavebníctvo rôznych pecí

Časť kotlovej jednotky, ktorá je určená na spaľovanie paliva a izoláciu tepla, ktorý je chemicky spojený s ním. V rovnakej dobe, pec je zariadenie na výmenu tepla, v ktorom sú vykurovacie povrchy podávané žiarením, časť tepla uvoľneného počas spaľovania paliva. Okrem toho pri spaľovaní tuhých palív v peci klesne niektoré formy popola.

V súlade s typom paliva sa palivo rozlišuje na spaľovanie tuhých, kvapalných a plynných palív. Okrem toho, existujú pece, v ktorých možno súčasne spáliť rôzne typy paliva: pevná látka s kvapalinou alebo plynnou, kvapalnou a plynnou.

Existujú tri hlavné spôsoby spaľovania paliva: vo vrstve, horáku a vírivá (cyklón). V súlade s tým sú pece rozdelené do troch veľká trieda: Vrstva, horák a vír. Torch a vortexové pece sú často kombinované všeobecná trieda Komory pece.

Obr. 2: a - hustá vrstva; B - "varu" vrstva; a G - vážená vrstva (heterogénne horáky)

Vo vrstve sa palivo spája pod kotlovými jednotkami s parou s kapacitou až 20-35 t / h. Do vrstvy je možné spáliť iba pevné rezacie palivo, napríklad: hnedé a kamenné uhlíky, hrudkovité rašeliny, horľavostnú bridlicu, drevo. Palivo, ktoré sa má kombinovať do vrstvy, je naložené na roštu mriežku, na ktorej leží hustou vrstvou. Spaľovanie paliva sa vyskytuje v prúde vzduchu, ktorý preniká do tejto vrstvy zvyčajne zdola nahor.

Palivové spaľovacie pece vo vrstve sú rozdelené do troch tried (obr. 3):

1 - Pece s pevnou gramárovou mriežkou a imobilnými palivovými vrstvami (obr. 3, A a B);

2 - pece s pohybujúcim sa roštou s pohyblivou roštovou pohyblivou vrstvou paliva ležiaceho na nej (obr. 3, b, d);

3 - Pece s stacionárnym roštou s vrstvou paliva pohybujúceho sa pozdĺž nej (obr. 3, D, E, G).

Obr. 3. Pohotovostné schémy spaľovania paliva vo vrstve: a - Manuálna horizontálna mriežka; B - pec s predvrstvou v pevnej vrstve; Vo ohnisku s reťazou mechanickej mriežky; R - Firebox s mechanickým reťazovým reverzným zdvihom a reliéfom; D - Firebox s lepiacim pásom; E - pec s roštovou mriežkou; W - Firecase systému pomerantsev

Najjednoduchšia pec so stacionárnym romomom a pevnou vrstvou paliva je pec s ručne vyrobeným horizontálnym roštom (obr. 3, A). Na tejto mreže, môžete spaľovať tuhé palivo všetky druhy, ale potreba manuálnej údržby obmedzuje jeho rozsah v kotloch veľmi malého parného výstupu (až 1-2 t / h).

Na spaľovanie paliva v kotloch väčších výrobcov pary je vybavenie pece mechanizované a predovšetkým - tok čerstvého paliva do nej.

V peciach s pevnou mriežkou a pevnou vrstvou paliva sa zaťažovacia mechanizácia uskutočňuje s použitím kvapiek 1, ktoré sú kontinuálne mechanicky naložené čerstvé palivo a rozptýliť ho na povrchu mriežky mriežky 2 (Obr. 3 , b). V takýchto peciach je možné spáliť kamenné a hnedé uhlie a niekedy aj antracitový v kotloch s parou-kapacitou až 6,5-10,0 t / h.

Do triedy podlahov s pohyblivým romom, pohybujúci sa vrstva paliva ležiaceho na neho zahŕňa pece s mechanickým reťazovým mriežkou (obr. 3, b), ktoré sa vykonávajú v rôznych modifikáciách. V tejto peci sa palivo z nakladacieho lievika 1 prichádza s gravitáciou na prednú časť pomalého pohybujúceho sa nekonečného reťazca uchopenia čepele 2, ktorý je privádzaný do pece. Horiace palivo sa neustále pohybuje okolo pece spolu s mriežkou handričkou. Zároveň je úplne popáleniny, potom sa troska vytvorená na konci mriežky označuje na trosku bunkru 3.

Požiare s reťazou mriežky sú citlivé na kvalitu paliva. Najlepšie je vhodné spáliť najsported neznámy mierne mokré a mierne popolové uhlíky s relatívne vysokou teplotou topenia popolčeka a výstupom prchavých látok ug \u003d 10-25% na horľavej hmote. V takýchto peciach môže byť tiež spaľovaný triedený antracit. Pracovať na sériových uhliach, ako aj na uhloch s nízkou fúziou plášťa s reťazou mriežky, nevhodné. Tieto pece môžu byť inštalované v kotlov s parou - kapacitou od 10 do 150 t / h, ale v Rusku sú inštalované pod parné kotly s parným výkonom 10-35 t / hsale na spaľovanie sortimentu antracit.

Na spaľovanie paliva veľkej vlhkosti, najmä kockovej rašeliny, reťazová mriežka je kombinovaná s mojím predrezaným, ktorý je potrebný na pred-sušenie paliva. Najčastejšou pecou hriadeľa je pec prof. T. F. Makareva.

Ďalším typom ročných pecí triedy sú pece s reťaze reťazec mriežkou a reliéfom. V týchto peciach sa mriežka pohybuje v opačnom smere, to je od zadnej steny pece na prednú časť. Na prednej stene pece umiestnených konvertorov, kontinuálne dodáva palivo na plátne. Spálená troska sa označuje s mriežkou do troskového bunkru, umiestnené pod prednou časťou pece. Pece typu posudzovaného sú podstatne menej citlivé na kvalitu paliva ako pece s priamym zdvihom, preto sa používajú na spaľovanie ako zoradeného a neradovaného kameňa a hnedého uhlia v kotloch s parou-kapacitou 10-35 t / h.

Pece s pevným rošom s vrstvou pohybu paliva pozdĺž nej sú založené na rôznych princípoch organizovania procesov pohybu a spaľovania paliva. V palive sa palivo pohybuje pozdĺž pevného horizontálneho roštu so špeciálnou doskou špeciálnej formy, ktorá sa pohybuje pozdĺž brúsneho dela. Aplikujte ich na spaľovanie hnedého uhlia v kotloch s parou-kapacitou až 6,5 t / h. Rôzne ohnisko s lepiacou doskou je pec na vrstve horáka systému prof. S. V. Tatishchev, ktorý bol použitý na spaľovanie frézovania rašeliny v kotloch s parným výkonom až 75 t / h. Z bežného ohniska sa líši od konvenčného ohniska s lepiacim plánom na prítomnosť hriadeľového prešťaty, v ktorej je preloadovanie frézovania rašeliny s dymovými plynmi sania do špeciálneho ejektora. V tejto peci sa môžu tiež spáliť hnedé a kamenné uhlie.

V peciach so šikmými roštou a vysokorýchlostnými pecami systému VV Pomoransev, palivo, zapísanie do pece, keď spaľovanie, snímky pod činnosťou gravitácie do spodnej časti pece, čo vám umožní zadať nové časti paliva v peci. Tieto pece sa používajú na spaľovanie drevný odpad Pod kotlmi parou - kapacita od 2,5 do 20 t / h, a mínových pecí a na spaľovanie hrudkovitého rašeliny pod kotlov s parou s kapacitou až 6,5 t / h.

Vzhľadom na zvláštnosti palivovej bilancie Ruska, ktorý používa hlavne kamenné a čiastočne hnedé rohy, najčastejšie sú najbežnejšie pece s vláknami a mechanickými reťazovými grilmi. Pece, ktoré sú určené na spálenie rašeliny, bridlice a dreva, sú výrazne menej bežné, pretože palivo týchto druhov v ruskom bilancii paliva zohráva menšiu úlohu.

V procese horáka je možné spáliť palivo, kvapalné a plynné palivo. Kde:

Plynné palivo nevyžaduje žiadnu predbežnú prípravu;

Tuhé palivo by malo byť predbežné brúsenie do tenkého prášku v špeciálnych zariadeniach na prípravu prachu, ktorých hlavným prvkom sú mlyny bez uhlíka;

Kvapalné palivo by sa malo nastriekať do veľmi malých kvapiek v špeciálnych tryskách.

Kvapalné a plynné palivá sa spaľujú pod kotlov akéhokoľvek parného výstupu a prachové palivo - pod kotlovými jednotkami s výstupom parou z 35-50 t / h a vyššie.

Pálenie v procese paliva pochodeňa každého z troch druhov sa vyznačuje špecifickými funkciami, ale všeobecné zásady Torch spaľovania zostáva rovnaký pre všetky palivo.

Torch pec (obr. 4) je obdĺžniková komora 1 vyrobená zo žiaruvzdornej tehly, do ktorej sa palivo a vzduch potrebný na jeho spaľovanie zavedená cez horáky 2, to znamená, že zmes paliva. Táto zmes je horľavá a popáleniny vo výslednej horáku. Plynné produkty spaľovania nechajte pec v jeho vrchole. Pri spaľovaní paliva podobných prachu s týmito spaľovacími výrobkami v potrubiach kotla sa vykonáva významná časť popola palivového popola a zvyšok popola padá do spodnej časti (lievik trosky) vo forme trosky.

Obr. štyri.: a - jednobunková pec na palivo podobné prachu s adoráciou pevnej trosky; B - Jedna komorová pec na zaprášené palivo s kvapalnou troskou adorácie; B je ohnisko pre kvapalné a plynné palivá; M - Firecase s poloprivenou meracou komorou na spaľovanie paliva podobných prachu

Steny spalín z vnútra sú pokryté systémom chladených rúrok - obrazoviek paliva. Tieto obrazovky priraďujú na ochranu muriva dymovej komory od opotrebenia a zničenia pod pôsobením vysokej teploty horáka a roztavených trosky, ale hlavnou vecou je, že sú účinným povrchom zahrievania, ktorý vníma veľké množstvo tepla emitovaný horákom. Preto sa tieto dychové obrazovky stanú veľmi Účinný nástroj Chladenie spalín v tepelnej komore.

Poľnohospodári na palivo podobné prachu sú oddelené na dve triedy spôsobom odstraňovania trosky: a) pecí s odstránením trosky v pevnom stave; b) požiare s kvapalnou voľbou.

Komora 1 pecí s odstraňovaním trosky v pevnom stave (obr. 4, A) je obmedzená na spodnú časť troskového lievika 3, ktorej steny sú chránené rúrkami na obrazovke. Tento lievik sa nazýva "studený". Tlag kvapky vypadávania z horáka, padajúce do tohto lievika, vďaka relatívne nízkej teplote média, ktoré v nej stuhajú, granuluje do samostatných zŕn. Z studeného lievika, troskové granuly cez krk 4 spadajú do akceptora 5, z ktorého sú odstránené špeciálnym mechanizmom do systému na čerpanie Slagosol.

Kvapalná blesková komora 1 (obr. 4, b) je obmedzená na pod horizontálnou alebo mierne naklonenou submou 3, v ktorej je tepelná izolácia spodnej časti vláknitých obrazoviek udržiavaná teplota vyššia ako teplota topenia popola. V dôsledku toho, troska z horáka na tomto subjekte zostáva v roztavenom stave a nasleduje z pece cez leták 4 do akceptorovej kapely 5, naplnený vodou, kde, vytvrdzovanie, trhliny do malých sklenených častíc.

Kvapalné vločky pece sú rozdelené do jedného (obr. 4, b) a dvojkomory pre veľké kotly (obr. 4, D). V druhej, tepelná komora je rozdelená na dve fotoaparáty:

1 - spaľovacia komora, v ktorej spaľovanie palív;

2 - Chladiaca komora, v ktorej sa produkty spaľovania ochladzujú.

Obrazovky spaľovacej komory pokrývajú tepelnú izoláciu

na maximalizáciu teploty spaľovania, aby sa spoľahlivejšia výroba kvapalnej trosky a obrazovky chladiacej komory boli otvorené tak, aby mohli znížiť teplotu spaľovacích výrobkov.

Plamene pre kvapalné a plynné palivá (obr. 4, c) sa vykonávajú vodorovnou alebo mierne naklonenou podskupinou.

Vo veľmi veľkých agregátoch kotla sa vykonávajú takzvané poloprotenné komory, ktoré sú charakterizované prítomnosťou špeciálneho spekania, oddeľujúcu pec na dve zóny: horenie a chladenie. Semi-otvorené komory sa vykonávajú na spaľovanie prachu (obr. 4, d), kvapalné a plynné palivo.

Tormets môžu byť tiež klasifikované podľa typu horákov, ktoré sú priame prúdenie a hojdačka a na mieste horákov v tepelnej komore. Horáky sú umiestnené na prednej strane (obr. 4) a bočné steny a na rohoch tepelnej komory (obr. 4). Vo veľkých kotlových jednotkách je tiež možné aplikovať protiľahlé umiestnenie horákov na predných a zadných stenách pece (obr. 4, D).

V peciach vortex (cyklón) je možné spaľovať tuhé palivo a s vysokým obsahom prchavým obsahom, rozdrvený na stav na prach alebo na veľkosť zrna 4-6 mm, ako aj zriedka) vykurovacieho oleja.

Princíp prevádzky cyklónového ohniska spočíva v tom, že v takmer horizontálnom (obr. 5, a) alebo vo vertikálnej valcovej finále 1 malého priemeru je vytvorený plynovým vzduchom Whirlwind, v ktorom sú častice horiaceho paliva opakovane kým sa nevykonajú takmer úplne v suspenzii.

Obr. päť. : a - pec s horizontálnym cyklónom B - Firebox s vertikálnym cyklónom

Výrobky spaľovania z PredESTOS pri spaľovaní pevných palív sa zadávajú do poprotovej komory 2 a od nej - v chladiacej komore 3 a ďalej do dodávok plynu kotlovej jednotky. Trochu z predpokladov je odstránená v kvapalnej forme cez pilotov 5 a zvýšiť počet ulovených trosky medzi hrotovou komorou a chladiacou komorou alebo medzi cyklónovými predustráciami a hrotovou komorou, páskou zväzkom rúrok 4. Pri plnení Palivový olej a niekedy aj rozdrvovacia komora zbornej komory nerobí a produkty spaľovania sa odstránia priamo z prešťaty do chladiacej komory. Cyclone Firebrics sa používajú v kotlových jednotkách vzhľadom na vysoký výstup pary.

Okrem troch hlavných metód vyššie uvedených spustených paliva, stále existujú určité stredné metódy.

Úloha ................................................... ................................................ ..3.

Úvod ................................................... ............................. ... 4

Teoretická časť

1. Vlastnosti spaľovania tuhých paliva ............................. ..... 6

2. Spaľovanie paliva v komorných peciach .... ................................

3. Miesto a úloha tuhých palív v energetike Ruska ................... 12

4. Zníženie emisií a pobytu podláhov kotlov so štrukturálnymi a technologickými metódami .......................... 14

5. Zavolving a typy hash .............................. .15

6. cyklón (inerciálne) hash ... .. ........................ ..16

Vypočítaná časť

1. Zdrojové údaje .................................................. .............. .18

2. Výpočet základného zloženia pracovného paliva ......................... 19
3. Výpočet hmotnosti a objemov produktov spaľovania paliva pri spaľovaní v kotlových izbách ................................... .................................................... , ..19

4. Stanovenie výšky potrubia n .................................. ...... ...... 20

5. Výpočet disperzie a štandardov mimoriadne prípustných emisií škodlivých látok do atmosféry ................................... ................................ 20

6. Stanovenie požadovaného stupňa čistenia ............................ ... 21

Odôvodnenie voľby cyklónu .............................................. ......... 22

Aplikované zariadenia .................................................... ...... ...... 23.

Záver ................................................... ........................... 24

Zoznam použitá literatúra .......................................... ... 26

Úloha

1. Podľa špecifikovaných výpočtových charakteristík tuhých palív, určiť základnú zloženie pracovného paliva.

2. 2. Použitie výsledkov podľa nároku 1 a počiatočných údajov vypočítajte emisie a objemy produktov spaľovania pevných častíc A, oxidov síry tak X, oxidu uhličitého CO, oxidom dusíka NO x, plyny prúdiace do dymu v prevádzkových podmienkach Inštalácia kotla.

3. Podľa výsledkov odseku 2 a zdrojových údajov určia priemer úst komína. Určite výšku potrubia H.

4. Určite najdôležitejšiu koncentráciu s m (mg / m 3) škodlivých látok: oxid uhličitý C, sírový plyn SO 2, oxidy dusíka NO x, prach, (popol) v povrchovej vrstve atmosféry za nepriaznivých disperzných podmienok.

5. Porovnať skutočný obsah škodlivých látok v atmosférickom vzduchu, s prihliadnutím na koncentráciu pozadia (s M + CF) so sanitárnymi a hygienickými normami (MPC), ak je MPC CO \u003d 5 mg / m3, MPC NO 2 \u003d 0,085, MPC SO 2 \u003d 0, 5 mg / m3, PDC prach \u003d 0,5 mg / m3.

7. Určite požadovaný stupeň čistenia a poskytnúť odporúčania na zníženie emisií, ak skutočné emisie akejkoľvek látky prevyšuje vypočítanú normu (PDV).

8. Vyvinúť a zdôvodniť použité metódy a zariadenia na čistenie resetovaných harmonogramov.

Teoretická časť

Úvod

Priemyselná výroba a iné druhy ľudských činností sú sprevádzané uvoľňovaním znečisťujúcich látok do životného prostredia.

Značné poškodenie životného prostredia kotlových rastlín, ktoré používajú spaľovanie tuhých, kvapalných a plynných palív, keď sa aplikuje vykurovacia voda na vykurovacie systémy.

Hlavným zdrojom negatívneho vplyvu energie je výrobky vytvorené pri spaľovaní organického paliva.

Pracovná hmotnosť organického paliva sa skladá z uhlíka, vodíka, kyslíka, dusíka, síry, vlhkosti a popola. V dôsledku úplného spaľovania palív sa tvoria oxid uhličitý, vodná para oxidov síry (plynný plyn, anhydrid kyseliny sírovej a popol). Medzi toxické sú oxidy síry, popol. V jadre horáka s vysokým výkonom je čiastočná oxidácia dusíka palivového vzduchu s tvorbou oxidov dusíka (oxid a oxid dusík).

V prípade neúplného spaľovania paliva v peciach, oxid uhličitý CO 2, CH 4 uhľovodíky, C2H6 môžu byť tiež vytvorené a karcinogénne látky. Nedokončené produkty spaľovania sú veľmi škodlivé, avšak s modernou technikou spaľovania sa ich vzdelávanie môže vymazať alebo minimalizovať.

Najväčší obsah popola má horľavé bridlicové a hnedé uhlie, ako aj niektoré odrody kamenného uhlia. Kvapalné palivo má malý obsah popola; zemný plyn Je to uvoľnené palivo.

Emitované do atmosféry z komínov elektrární toxické látky majú škodlivý účinok na celý komplex voľne žijúcich živočíchov a biosféry.

Komplexné riešenie problému ochrany životného prostredia z vplyvu škodlivých emisií pri spaľovaní palív v agregátoch kotla zahŕňa:

· Vývoj a implementácia technologické procesyktoré znižujú emisie škodlivých látok v dôsledku úplnosti spaľovania palív a iných;

· Implementácia účinných metód a spôsobov na čistenie resetovaných plynov.

Najefektívnejší spôsob, ako riešiť environmentálne problémy v súčasnej fáze, je vytvorenie technológií v blízkosti nefrekvencií. Zároveň sa rieši problém racionálneho využívania prírodných zdrojov, materiál a energie, je riešená súčasne.

Vlastnosti spaľovania pevných palív

Spaľovanie tuhých paliva obsahuje dva obdobia: tepelný prípravok a samotný spaľovanie. V procese tepelného prípravku sa palivo zahrieva, vysuší a pri teplote približne 110 začína pyrogenetický rozklad zložiek jej zložiek uvoľňovaním plynných prchavých látok. Trvanie tohto obdobia závisí najmä od vlhkosti paliva, veľkosť svojich častíc a podmienok výmeny tepla medzi okolitými tepelnými médiami a palivovými časticami. Prúd procesov počas obdobia prípravy tepla je spojený s absorpciou tepla hlavne na vykurovanie, palivové stripovanie a tepelný rozklad komplexných molekulárnych zlúčenín.

V skutočnosti, spaľovanie začína zapaľovaním prchavých látok pri teplote 400-600 a teplo uvoľnené v procese pálenia poskytuje zrýchlené vykurovanie a zapálenie zvyšku koksu.

Spaľovanie koksu začína pri teplote približne 1000 a je najdlhším procesom.

Toto je určené skutočnosťou, že časť kyslíka v zóne na povrchu častíc sa spotrebuje pri spaľovaní horľavých prchavých látok a zostávajúca koncentrácia sa okrem toho znížili heterogénne reakcie vždy horšie pri rýchlosti homogénnej pre homogénne v chemickej aktivite látok.

V dôsledku toho je celkové trvanie spaľovania pevnej častice určené najmä spaľovaním koksu zvyšku (približne 2/3 celkového času spaľovania). U mladých palív s veľkým výjazdom z prchavých látok je koksový zvyšok menší ako polovica počiatočnej hmotnosti častíc, takže ich spaľovanie (s rovnakými počiatočnými veľkosťami) dochádza veľmi rýchlo a možnosť zvyšovania sa znižuje. Staré tuhé palivá majú veľký zvyšok koksu v blízkosti počiatočnej veľkosti častíc, ktorého spaľovanie berie častíc pobyt v tepelnej komore. Doba spaľovania častíc s počiatočnou veľkosťou 1 mm je od 1 do 2,5 s, v závislosti od typu zdroja paliva.

Koks zvyšok väčšiny tuhých palív je hlavne a pre rad tuhých palív je takmer úplne uhlíkový (od 60 do 97% organickej hmoty paliva). Vzhľadom na to, že uhlík poskytuje hlavné rozptyľovanie tepla pri spaľovaní paliva, zvážte dynamiku spaľovania uhlíkovej častice z povrchu. Kyslík sa dodáva z okolitého média do uhlíkovej častice v dôsledku turbulentnej difúzie (turbulentný prenos hmotnosti), ktorý má dostatočne vysokú intenzitu, ale priamo na povrchu častíc pretrváva tenkú plynnú vrstvu (pohraničnú vrstvu), prenos oxidačného činidla ktorý sa vykonáva podľa zákonov molekulárnej difúzie.

Táto vrstva je do značnej miery inhibovaná prívodom kyslíka na povrch. Vyskytuje sa v nej spaľovanie horľavých zložiek plynu, ktoré sa odlišujú od povrchu uhlíka počas chemickej reakcie.

Izoluje sa difúzna, kinetická a stredná spaľovacia plocha. V medziprodukcii a najmä v difúznej oblasti je možné zintenzívnenie spaľovania možné zvýšiť prívod kyslíka, aktivácia prietoku oxidátora horiacich častíc paliva. Pri vysokých rýchlostiach prúdenia sa znižuje hrúbka a odolnosť laminárnej vrstvy na povrchu a je zvýšená prívod kyslíka. Čím vyššia je táto rýchlosť, tým intenzívnejšie miešajú palivo s kyslíkom a viac vysokých teplotách sa vyskytuje z kinetických k medziľahlej zóne a od medziproduktu - do difúznej zóny spaľovania.

Podobný účinok z hľadiska zintenzívnenia spaľovania sa dosiahne znížením veľkosti prašných častíc paliva. Malé častice majú viac rozvinutej výmeny tepla a hmotnosti s prostredím. S poklesom veľkosti prachových častíc sa teda kinetická spaľovacia oblasť rozširuje. Zvýšenie teploty vedie k posunu v oblasti rozpínania difúzie.

Plocha čisto difúzneho spaľovania paliva podobného prachu je obmedzená najmä jadrom horáka, vyznačujúci sa najvyššou teplotou spaľovania a reznou zónou, kde sú koncentrácie reaktantov už malé a ich interakcia je určená Difúzne zákony. Zapaľovanie akéhokoľvek paliva začína pri relatívne nízkych teplotách za podmienok dostatočného kyslíka, t.j. V kinetickej oblasti.

V kinetickej oblasti pálenia zohráva rýchlosť chemickej reakcie rozhodujúcu úlohu v závislosti od takých faktorov ako reaktivita paliva a úrovne teploty. Účinok aerodynamických faktorov v tejto oblasti horiaceho je nevýznamný.