ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Процесс горения из "Нагревательные устройства кузнечного производства " Горение — это химический процесс, при котором горючие составляющие топлива — углерод С, водород Нг и др. соединяются с кислородом воздуха (окисляются), переходя при этом в газообразные продукты горения углекислый газ СО2, водяные пары Н2О и др. Этот процесс сопровождается значительным выделением тепла. [c.19] Тепло горения топлива концентрируется в газообразных продуктах горения, которые и являются передатчиками тепла стенкам печи и нагреваемому металлу. Чем меньше избыток воздуха при горении, тем меньше образуется продуктов горения и тем выше будет их телшература, интенсивнее теплопередача и меньше потери с уходящими дымовыми газами. [c.19] Те миература воспламенения. Горение протекает нормально только прп определенных условиях достаточном количестве поступающего воздуха и температуре в очаге горения. Если не будет соблюдено какое-либо из этих условий, топливо гореть не будет. Следовательно, для горения необходимо, чтобы реагирующие вещества — топливо и воздух были подогреты до температуры, при которой горение будет происходить самостоятельно без добавочного подвода тепла в очаг горения. Эта температура называется температурой воспламенения топлива она зависит от свойств топлива теплопроводности, теплоемкости, содержания горючих летучих веществ, их состава и легкости выделения из топлива, от избытка воздуха в очаге горения и пр. [c.19] Температура воспламенения различных видов топлива приведена в табл. 5. [c.20] Бурый уголь Каменный уголь Антрацит. . . [c.20] Генераторный газ Светильный газ. Природный газ. Доменный газ. . [c.20] Из приведенных данных видно, что чем меньше содержание летучих веш еств в топливе и чем труднее они выделяются из топлива при горении, тем выше температура его воспламенения нанример, антрацит считается трудно воспламепяюш имся топливом. Жидкое топливо всегда воспламеняется в парообразном состоянии, т. е. температура воспламенения его выше температуры кипения. [c.20] До настоящего времени о свойствах твердого топлива принято судить по элементарному и техническому анализу, где основными данными являются выход летучих веществ и внешние свойства коксового остатка (прилож. 1). Практическая ценность характеристики топлива по его анализам состоит в том, что они позволяют определить теплотворность топлива и произвести расчеты его горения. [c.20] Нетрудно видеть, что это вскрывает лишь потенциальную возможность топлива, по не затрагивает динамику процесса горения, не дает нужного представления о механизме горения и особенностях поведения топлива при горении, следовательно, лишает возможности производить научно обоснованный расчет топочных устройств. [c.20] Схема горения твердого топлива следующая куски топлива, заброшенные в топку с установившимся температурным режимом горения, прогреваются в процессе прогревания из них выделяется влага (подсушивание), затем летучие горючие вещества (возгонка). Начало и продолжительность выхода летучих обусловливаются рядом причин геологическим возрастом топлива, составом и количеством летучих и др. [c.20] Неправильно было бы считать, что к моменту начала горения кокса выход летучих веществ полностью завершается, обычно фазы горения летучих веществ и кокса несколько перекрывают друг друга. После сгорания кокса остается зола. [c.21] Нормальный ход указанных химических превращений при горении обеспечивается рядом физических явлений. Наиболее важное явление— это встречная диффузия воздух движется к раскаленной поверхности кусков кокса, а продукты горения — в обратном направлении вследствие этого вокруг горячих кусков кокса образуется пограничный слой, который состоит из воздуха и газообразных продуктов горения. В этом слое и происходит встречная диффузия. Диффузия распространяется не только на поверхность куска кокса, имеющую непосредственный контакт с газовой средой, но и на массу куска вследствие его пористости. Степень распространения реакции внутри горящих кусков кокса зависит от его пористости. [c.21] Пограничный газовый слой или неподвижен, или медленно перемещается под действием притока воздуха естественным напором или принудительным дутьем. При этом пограничный газовый слой будет тем тоньше, чем больше скорость движения газовой среды. [c.21] Известно, что скорость реакции горения зависит от концентрации кислорода у поверхности горящих кусков топлива и температуры в очаге горения. Очевидно, что концентрация кислорода у поверхности горючего обусловливается прежде всего скоростью диффузии в пограничном слое. [c.21] Таким образом, скорость горения кокса (углерода) в слое топлива определяется интенсивностью двух различных по своей природе процессов химической реакции и подвода воздуха (кислорода) в зону горения, а также отводом отсюда продуктов реакции (горения). При высокой температуре, которая обычно устанавливается при горении ( 1000° С), скорость горения определяется главным образом интенсивностью диффузии кислорода к поверхности кусков горючего [20]. Очевидно, что диффузию можно ускорить увеличением скорости движения газовой среды в зоне горения, что практически достигается повышением интенсивности дутья воздуха в очаг горения, следовательно, дутье — это один из главных рычагов для регулирования процесса горения. [c.21] Из рассмотренной схемы горения твердого топлива, состоящей из фаз подсушивания, возгонки и горения летучих веществ и фазы горения кокса, видно, что из всех этих фаз ведущей является горение кокса а так как горючим элементом кокса является углерод, то определяющей фазой процесса горения твердого топлива является горение углерода. [c.22] Ведущая роль процесса горения углерода при сжигании твердого топлива вытекает также из следующих положений. [c.22] Во-первых, углерод (кокс), содержащийся в ископаемых углях, является основным горючим элементов. [c.22] Во-вторых, фаза горения кокса является наиболее нродолжи-тельной в процессе горения. [c.22] В-третьих, процесс горения кокса сопровождается наибольшим выделением тепла, что имеет решающее значение в создании тепловых условий для процесса горения. [c.22] Вернуться к основной статье