ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные условия экономичного сжигания топлива из "Повышение эффективности установок промышленной теплотехники " Пе рвым из необходимых условий экономичного сжигания топлива является обеспечение топок достаточным количеством воздуха с резервом для возможности широкого регулирования тепловой мощности в зависимости от изменения требований технологического процесса. [c.44] Из законов химической кинетики следует, что скорость реакций пропорциональна концентрации реагирующих веществ (в яашем случае — горючего и окислителя) и температуре реакции. Если скорость реакции зависит от концентрации в степени 1—2, то от температуры она зависит очень сильно, находясь в экспоненциальной зависимости (закон Аррениуса). Это же следует и из правила Вант-Гоффа, по которому скорость реакции при повышении температуры всего на 10° С возрастает в 2—4 раза. Отсюда вытекает третье условие экономичного и интенсифицированного сжигания топлив — проведение этого процесса яри высоких температурах. [c.45] Одним из методов повышения скорости и температуры горения является обогащение воздуха, идущего на горение, кислородом с доведением содержания его в дутье вместо обычных для атмосферного воздуха 20,9% до 25% и выше. Обогащение воздуха кислородом, как это видно из рис. 2-4 и 2-5, например, до 40%, приводит к снижению количества, азота Укг, являющегося балластом в процессах горения, для природного газа с 7,5 ((100%) до 3 (40%) м /м и снижению потерь тепла с уходящими продуктами сгорания за счет их уменьшения вдвое. Кроме того, поскольку выделяющееся тепло при сгорании приходится на меньшее количество продуктов сгорания, растет калориметрическая темцера-тура горения. Это интенсифицирует теплообменные процессы, так как с ростом Гк лучистый поток увеличивается пропорционально Т н, ускоряя их. Обогащение воздуха кислородом повышает парциальные давления (рис. 2-5) лучеиспускающих газов СОг с 30 до 34% и Н О с 10 до 1 6%, что в свою очередь увеличивает теплообмен лучеиспусканием за счет повышения степени черноты лро-дуктов сгорания. Дутье, обогащенное кислородом, уже давно успешно применяется во многих пламенных печах, где основной процесс теплообмена базируется на лучеиспускании, а не на конвекции (мартеновские, стекловаренные и другие печи с высоким температурным уровнем процесса). [c.46] Снижение себестоимости кислорода увеличит возможности использования его для интенсификации процессов горения и (В печах с коввекционным теплообменом вагранки и другие шахтные печи (например, для цементного клинкера ). [c.47] В задачи правильной организации процессов горения могут входить также создание в рабочем пространстве окислительной, восстановительной или нейтральной среды, равномерность распределения в топочном объеме пламени и ряд других частных задач. [c.47] Определенный состав рабочей среды требуется при нагреве металлов (снижение окислительных процессов, угара металлов) и обжиге керамики (образование структуры). [c.47] Форма пламени должна обеспечивать равномерность или определенную последовательность нагрева материалов или изделий. Это достигается различными способами подвода горючего и воздуха, конструкцией горелок и подводов воздуха. [c.47] В отдельных случаях равномерность тепловой обработки сырьевых материалов и изделий достигается запрессовкой мелко раздробленного топлива в сырьевые материалы, где оно сгорает, обусловливая равномерное повышение температуры во всем объеме материала (агломерация руд, концентратов, вспучивание глин, обжиг керамических камней и т. п.). [c.47] В муфельных печах, когда продукты сгорания передают тепло обрабатываемому материалу через стенки муфеля, не входя с ним в непосредственное соприкосновение, зола, сажа и другие взвешенные вещества не воздействуют на обрабатываемый материал и не изменяют его состава. [c.47] Диффузионная фаза горения характерна для большинства промышленных условий сжигания топлива. В этой фазе время горения зависит уже не от скорости самой химической реакции (поскольку высокая температура в этой фазе вполне обеспечивает быстроту реакции). Здесь интенсификация процессов горения зависит от скорости подвода окислителя и удаления продуктов сгорания, от чистоты горючего (например, подвод окислителя затрудняется при закрытии кусков твердого топлива шлаками), равномерности и полноты подвода окислителя к горючему. Оиа усиливается при увеличении дутья и тяги. [c.48] Вернуться к основной статье