Развитие факела топлива

Высокое давление впрыска обеспечивает развитие факела топлива, образованного из большого количества мельчайших капель. Движущийся воздушный поток не только улучшает условия испа- [c.57]

Развитие факела топлива [c.317]

Ламинарное и диффузионное пламена представляют прототип элементарных пламен, изучение которых позволяет определить пределы распространения, критические условия ускорения, стабилизации пламени и т. п. Советской школой была разработана тепловая теория пламени, однако аналитическое выражение скорости пламени удалось получить только для условий с целым рядом ограничивающих предположений. Дальнейшее развитие теории ламинарного горения должно включать развитие аналитических методов учета влияния кинетики и тепломассообмена, диффузии активных центров, исследование структуры зоны пламени. Аналогичные задачи могут быть названы для диффузионного пламени, среди которых существенны для условий двигателей (особенно дизелей) раскрытие законов процесса горения капли и факела топлива и турбулентного диффузионного пламени. [c.379]

Так, например, в плавильных печах — мартеновских и стекловаренных, — где сжигание топлива происходит в рабочем пространстве печи непосредственно над плавящимся металлом или стекольной массой, 80—90% тепла должно передаваться лучеиспусканием от факела пламени газа и отражением от сводов топки. Поэтому сжигание газов в этих печах производится светящимся пламенем, развитию факела которого способствуют большие объемы рабочего пространства печи. При этом воздух, подаваемый для горения, нагревается в регенераторах до температуры 800—1000 С. [c.231]

Сразу после начала впрыскивания в среду сжатого воздуха начинается подготовка топлива к воспламенению. Капли нагреваются, и температура топлива повышается тем быстрее, чем выше температура и давление воздуха в момент впрыскивания и развития факела. Скорость нагревания капель зависит от их диаметра и относительной скорости движения капель в воздухе. Когда температура на поверхности капли достигнет опреде--ленного значения, начинается испарение топлива. Сначала испаряются более легкие фракции, по мере повышения температуры капель — более тяжелые. Температура начала испарения зависит от сорта топлива. [c.170]

Кроме указанных факторов, на структуру факела и его развитие влияют давление подачи топлива, угол факела, скорость и интенсивность закручивания воздуха, направление топливного факела по отношению к потоку воздуха и др. Опытные данные показывают, что с повышением давления подачи удельный поток топлива по всему сечению факела резко растет, а равномерность распределения топлива уменьшается. С увеличением интенсивности закручивания воздуха имеет место расширение факела и увеличение равномерности распределения распыленного топлива. Все эти факторы влияют на скорость истечения топлива, размер фракций, силу инерции капель и на характер распределения топлива по сечению факела [c.82]

Эффективность сжигания топлива в камерной топке парового котла определяется типом и компоновкой горелочных устройств. Конструкция горелки оказывает решающее влияние на аэродинамическую структуру факела, развитие процессов смешения и воспламенения, а также на динамику выгорания топлива в факеле. [c.129]

Существующие методы расчета горения турбулентного факела основаны на определяющем влиянии либо интенсивности перемешивания струй топлива и окислителя (для газового и легкоиспаряющегося топлив) [5, 6], либо скорости испарения (для тяжелых жидких топлив) [7]. Эти методы расчета не учитывают особенности развития процесса при переменных концентрациях реагирующих компонентов и меняющейся температуре и поэтому в конечном счете сводятся к некоторым эмпирическим (или полуэмпирическим) зависимостям, пригодным только для расчета определенных типов горелочных устройств. [c.249]

Наблюдения за развитием процесса горения такого топлива позволяют предложить в качестве основы для дальнейшего анализа следующую модель массообмена и горения топлива в потоке. Рассмотрим наиболее общий случай горения факела газообразного топлива в потоке воздуха. [c.250]

Пылеугольный факел представляет собой неизотермическую запыленную струю, развивающуюся в ограниченной среде высокотемпературных топочных газов. Если учесть, что объем горящего топлива по сравнению с объемом необходимого для горения воздуха ничтожно мал, а пылинки топлива практически взвешены в потоке, то закономерности и характер развития газовой струи можно с достаточной степенью приближения применить и к пылеугольному факелу. [c.153]

Необходимость повышения производительности паровых котлов вызвала появление новых конструкций. При этом развитие котлов шло по направлению увеличения поверхности нагрева, омываемой продуктами сгорания. Появились батарейные котлы (рис. 7-1,6), состоящие из нескольких цилиндров меньшего диаметра, объединенные в секции. Мощность батарейных котлов по сравнению с цилиндрическими была несколько больше. Дальнейшим развитием цилиндрических котлов явились жаротрубные и газотрубные котлы, показанные на рис. 7-1, в, г. Эти котлы сохранили некоторое значение и до настоящего времени. В жаротрубных котлах с внутренней топкой происходит в начальной части жаровой трубы интенсивная теплоотдача излучением от факела и горящего слоя топлива. Жаротрубные котлы работали при давлении 1,3—1,5 МПа. [c.193]

Более мягкие сценарные варианты развития топливно-энергетического комплекса России предусматривают увеличение добычи нефти в стране в 2030 г. до 600 млн т/год. Прогноз структуры топливно-энергетического баланса России показывает, что нефть и газ останутся доминирующими энергоносителями, при сжигании которых в 2030 г. будет производиться 70% энергии. Разумеется, при этом будет происходить изменение структуры топливно-энергетического баланса с постоянным вытеснением нефти и газа и увеличением доли угля и ядерного топлива. И даже несмотря на значительные объемы экспорта нефти и нефтепродуктов, значительная часть электростанций и котельных России будет еще, как минимум, несколько десятилетий работать на жидком органическом топливе. При этом, разумеется, следует помнить, что большое число электростанций и крупных котельных используют мазут в качестве основного топлива, на всех электростанциях и котельных, работающих на газовом топливе, имеются резервные мазутные хозяйства, а электростанции и котельные, работающие на угле, часто используют мазут для растопки и подсвечивания факела. [c.5]

При размещении горелок для сжигания природного газа и мазута необходимо учитывать длину факела, направление его развития, удобство контроля и наблюдений за работой горелки и ремонта при остановке. Пример размещения горелок для сжигания жидкого и газообразного топлива в топочной камере котлоагрегата небольшой производительности показан на рис. 3-39. [c.161]

Развитие процесса горения в факеле определяется характером совместного протекания двух процессов — горения топлива во времени и перемещения горящего топлива в пространстве топочной камеры движущимися дымовыми газами. [c.340]

Тепловая обработка материалов так же разнообразна, как разнообразны материалы, подвергающиеся обработке, и процессы, протекающие в них. Тепловая обработка протекает при определенной температуре, обеспечивающей развитие технологического процесса, например, жидкую сталь выпускают из печей с температурой 1550—1650° С, стальные слитки нагревают перед прокаткой до 1250° С, чугун выпускается из вагранки при 1300—1400° С и т. д. Разумеется, чтобы довести металл до указанных температур и при том обеспечить необходимую производительность агрегата, следует в рабочем пространстве развивать гораздо более высокие температуры, например температура факела в мартеновской печи составляет около 2000° С, раскаленного кокса в горне доменной печи 1900° С и т. д. Достижение необходимых температур является первым и основным условием развития технологического процесса. Получить высокие температуры, необходимые для плавки металлов, нагрева их, для обжига огнеупорных материалов и т. п., не так легко, и для этого требуется определенная техника сжигания топлива в том или ином агрегате. Для создания высоких температур в горне доменной печи сжигают кокс определенного качества (кондиционный кокс), а воздух, необходимый для горения, нагревают в регенеративных воздухоподогревателях-кауперах до температуры 1000—1250° С. Часто воздух обогащают кислородом — содержание кислорода увеличивают с 21% по объему (в атмосферном воздухе) до 30—35% и более содержание балластного азота при этом соответственно снижается. В мартеновских печах для достижения высокой температуры воздух, а часто и газообразное топливо, расходуемое на горение, нагревают в регенеративном устройстве до 1200—1400° С теплом отходящих из рабочей камеры газов тем самым реализуется принцип регенерации тепла. Факел в печи должен обладать высокой лучеиспускательной (радиационной) способностью, так как в противном случае трудно или невозможно будет осуществить плавку. Лучеиспускательная способность каждого участка факела (плотность собственного излучения) 8ф определяется его степенью черноты и абсолютной температурой в четвертой степени [c.9]

Мазут — весьма эффективное топливо и при условии рационального сжигания производительность агрегатов может быть достигнута очень высокой за счет легкого развития высоких температур в зоне горения и высокой лучеиспускательной способности факела. Степень черноты факела Бф может быть очень высокой за счет термического разложения высокомолекулярных жидких углеводородов, тонко распыленных форсунками с выделением дисперсного углерода, придающему факелу светимость [c.189]

В качестве примера можно привести диагностику топливной аппаратуры автомобильных дизелей на основании анализа законов изменения давления топлива в на-гнетательной магистрали (по исследованиям канд. техн. наук Т. X. Тастанбекова). Исследования показали, что наибольшую информацию несет диагностический сигнал при установке пьезодатчика у штуцера форсунки. Одновременное осциллографирование изменения этого давления и движения иглы и нагнетательного клапана, а также анализ развития факела топлива позволили выявить на осциллограмме впрыскивания топлива характерные точки и участки (рис. 175, е). Процесс подачи топлива продолжается всего около 0,005 с, но на кривой давления как функции угла повррота насоса можно выделить четыре участка I — повышение давления в нагнетательном [c.560]

Ванные печи. Наиболее мощными из них являются мартеновские и стекловаренные. В этих печах для повышения качества продукции,. производительности и для экономии топлива необходимо обеспечить высокий и равномерный разогрев ванны с возможностью точного регулирования его по отдельным периодам. Интенсификация процессов может быть достигнута при повышении тепловой мощности и Правильной орган-изацни процессов сгорания и развития факела, а также технологических мероприятий, позволяющих использовать ускоренный ход печи. [c.203]

Лучшие условия развития факелов и сгорания топлива достигаются при встречном расположении газомазутных горелок. При этом факел концентрируется в центральной высокотемпературной области топочной камеры и не распространяется на пристенные участки. Перспективна встречная компоновка с применением прямоточных горелок. Являясь сами по себе недостаточно совершенными, прямоточные горелки не могут обеспечить подготовку горючей смеси настолько, чтобы она воспламенялась непосредственно на входе в топочную камеру, в результате чего топливо воспламеняется на значительном расстоянии от горелки. В этих условиях функции горелок в определенной степени передаются топке, в центре которой происходит удар двух встречных факелов, позволяющий сосредоточить процесс горения в высокотемпературной области топки. В такой компоновке две прямоточные горелки, расположенные навстречу друг другу на определенном расстоянии, рассматриваются как единое целое. Организация сжигания мазута в топке со встречными соударяющимися струями приводит к дополнительному (вторичному) дроблению капель мазута и усилению турбули-зации потока, увеличению относи- [c.131]

Присутствие сероводорода в пристенной зоне топочной ка.меры определяется как режимными условиями работы котла, так и конструкцией и компоновкой горелочных устройств. Конструкция горелки определяет интенсивность выгорания топлива и развитие факела в топочной камере. От компоновки горелок зависит степень заполнения топки факелом в зоне активного выгорания топлива и, следовательно, удаленность факела от топочных экранов. Известно, что при прочих равных условиях факел, формируемый встречными прямоточными горелками, дальше удален от топочных экранов по рравнению с факелом от вихревых встречно расположенных горелок. Это определяет и различных уровень агрессивности в пристенной зоне котлов, оборудованных вихревыми и прямоточными горелками. [c.67]

Наконец, можно отметить третий тип топливников, встречающихся в печах конструкции Белина и Лаппа-Старженецко-го. Эти топливники отличаются большой высотой (1,0—1,2 м) и небольшой шириной (0,5—1 кирпич). В этих печах из-за увеличенной высоты топливников создаются благоприятные условия для свободного развития факела, а следовательно, и для дожигания летучих, образующихся при газификации твердого топлива. Вскрытие перекрыши печей подобного рода показало, что их газоходы меньше забиваются сажей, чем газоходы других печей. [c.10]

И а рис. 204 приведена схема факела и распределение частиц топлива в его поперечных сечениях на различном удалении от соплового отверстия. Определение структуры факела, т. е. распределения частиц топлива в нем по мере развития факела, достаточно сложно. Обычно определяют лишь количество топлива, ириходя- [c.317]

Развитием последней конструкции являются применяемые за рубежом форсунки с U-образным факелом (рис. 5-27). По окружности головки форсунки размещены выходные сопла, обеспечивающие необходимый угол раскрытия. В основание сопел подводится пар. В отличие от всех предыдущих конструкций форсунка выдает отдельные хорошо различимые струи и в этом отноще-нии подобна газовой горелке. Давление пара перед форсункой должно составлять 10—12 ат. Форсунки этого типа выпускают на производительность до 2 500 кг/ч. Очевидно, что, увеличивая число сопел, можно дополнительно поднять мощность форсунки без ухудшения тонкости распыливания. С форсунками описанного типа по данным [Л. 5-8] работает подавляющее число котлов, сжигающих мазут с малыми избытками воздуха. Расход пара на распыливание составляет 0,75—1% от производительности котла [Л. 5-10]. При использовании пара из отборов турбины это эквивалентно 0,4—0,5% топлива. [c.152]

Таким образом, иечи, в которых происходит направленный прямой теплообмен, являются типичными печами с факельным режимом организации горения, поскольку по самой природе своей создание горящего факела представляет собой процесс организации растянутого горения. Этим объясняется, что при таком сжигании топлива практическая температура горения весьма существенно отличается от теоретической. Это обстоятельство заставляет повышать требования к теплотворности топлива и прибегать к подогреву топлива и воздуха перед сжиганием. Для того чтобы факел сохранял свою индивидуальность на всем протяжении зоны, где создается направленный теплообмен, каждое горелочное устройство должно быть достаточно мощным, так как малые факелы очень быстро растворяются в окружающей атмосфере. Нужная мощность факела достигается соответствующим выбором диаметра горелки и скорости истечения сред. Смешивающая способность горелки должна соответствовать потребной длине факела. По этой причине горелки для печей с развитым рабочим пространством могут быть очень простой конструкции, например даже труба в трубе. Для жидкого топлива предпочтительны форсунки высокого давления, дающие длинное сосредоточенное пламя. Выбор типа форсунки высокого давления, а также параметров распылителя (пар, воздух, сжатый газ) определяется длиной рабочего пространства печи. Для больших печей более эффективны форсунки, в которых достигаются сверхзвуковые скорости распылителя (ДМИ, УПИ-К и др.) напротив, для коротких печей более целесообразны форсунки, из которых распылитель выходит с дозвуковыми скоростями, например форсунки Шухова. Из форсунок низкого давления для печей с относительно небольшой длиной рабочего пространства более прйспо 16 [c.243]

На величину допустимого напряжения топочного пространства влияет также тонкость распыливания топлива. Чем тоньше распыли-вание, тем выше получаются напряжения топочного пространства и тем меньше, следовательно, должен быть объем топочного прог странства. Чтобы обеспечить полное сгорание жидкого топлива, необходимо также обеспечить возможность достаточного развития фа- кела в длину. Длина факела зависит от способа распыливания топлива и конструкции форсунки, однако брать ее менее 5 м нежелательно во избежание догорания топлива в газоходах котла. [c.121]

При сжигании высоковлажных топлив при использований схем прямого вдувания в настоящее время предпочтение отдается тангенциальным топкам. Топки выполняются с угловым или настенным раслоложением горелок. Оси горелок направлены касательно к воображаемой окружности в центре плана топки. При этом образуется вихревой факел, обеспечивающий хорошее заполнение газами объема топочной камеры. В топках котлоагрегатов D lll кг/с (400 т/ч) возможно также фронтальное расположение горелок. В обоих случаях хорошо зарекомендовали себя щелевые горелки. Сравнение работы щелевых и вихревых горелок на Кумерта-уской ТЭЦ показало, что в последнем случае повышается сепарация пыли в шлак. На рис. 3-8—3-10 даны характерные типы основных и сбросных горелок, применяемых за границей. С целью обеспечения более быстрого воспламенения топлива пылевые сопла располагаются на периферии и приближаются по своему типу к горелкам с внешней подачей пыли, применяемым в отечественной практике при сжигании тощих углей и антрацитов. Однако при газовой сушке топлива и особенно при наличии пылеконцентратора процентное содержание воздуха в первичной струе недостаточно для развития нормального процесса горения. Поэтому принимаются меры для перемешивания пылегазовой струи с частью горячего воздуха до входа в топку. Это достигается тем, что пылевые сопла располагаются на неко- [c.127]

Мазутный факел представляет собой неизотермическую затопленную струю. По мере развития струи к ней за счет турбулентной диффузии подмешиваются высокотемпературные продукты горения, обеспечивающие прогрев, испарение и воспламенение распыленного жидкого топлива. Зона воспламенения в мазутном факеле устанавливается там, где имеет место равновесие между скоростью распространения пламени и скоростью движения струи. Воспламенение факела начинается в наиболее горячем пограничном турбулентном слое и распространяется в глубь струи. При этом происходит прогрев до температуры воспламенения поступившей в область горения новой паровоздуп ной смеси. [c.97]

Предупреждение или предотвращение дальнейшего развития аварии при повреждениях отдельных узлов или недопустимых отклонениях параметров работы от нормы осуществляется системой автоматических защит. Важнейшими из них являются защиты от недопустимого повышения частоты вращения, температуры газов перед и за турбинами, от погасания факела и снижения давления смазочного масла. Кроме них обычно имеются защиты от осевого сдвига роторов, недопустимого снижения давления воздуха за компрессором (в сЛучае, например, помпажа), недопустимого снижения давления топлива и другие. Очень важным показателем механического состояния ГТУ является уровень вибрации и его изменения, однако автоматических зашлт от недопустимого повышения вибрации пока нет. [c.180]

На рис. 3.28 предоставлено сравнение разработанной теории с экспериментальными данными, полученными при сжигании жидкого топлива. В помещении размером 4X6,55X3 м по центру пола размещался противень с керосином размером 2X2 м. На рис. 3.28 приведены данные, соответствующие моменту времени развития пожара 10 мин. Температура набегающего потока равнялась 1370К, Ее =0,9-10 степень черноты факела 0,85, температура поверхности перекрытия 1123К и степень черноты 0,71. Сходимость результатов, полученных на основе экспериментальных исследований и на основе разработанной теории, удовлетворительная. [c.130]

В связи с этим характерен такой пример. Около 20 лет тому назад в ФРГ большинство котлов для сжигания жидкого топлива имело фронтальное расположение горелок относительно небольшой производительности. Реже применялась угловая компоновка. В последние годы наибольшее развитие нашли топки с тангенциальным расположением горелок, когда их оси направлены по касательной, к некоторой окружности в средней части топки, горелки располагаются на всех четырех стенах топки либо в ее углах. При этом обес печивается оптимальный диаметр окружности горения не допус кается соприкосновение факела со стенами топки и чрезмерно высокая температура в его ядре. ХФ ЦКБ Главэнергоремонт давно и успешно применяет в своих проектах тангенциальную компоновку горелочных устройств. Компоновка горелок оказывает большое влияние иа скорость накипеобразования в экранных трубах. Как следует и рис. 5.8, прн одном и том же количестве пара, отпущенного с I м парогенерирующей поверхности (например, 0,6-10 т/м ), интенсивность накипеобразования по обогреваемой стороне экранных труб котла с фронтовым расположением горелочных устройств примерно в 2 раза больше, чем таковая у котла с угловым расположением го релок, причем с увеличением паросъема эта разница возрастает. [c.219]

Влияние различных факторов на развитие и структуру факела. Одним из основных факторов, определяющих дальнобойность факела, является кинетическая энергия топлива, вытекающего из распылителя. Опа зависпт от массы и скоростп истечения, которые определяются давленпем впрыска (характерпстикой впрыска) и проходным сечением распыливающих отверстий. Поэтолгу харак- [c.318]

Также представляет собой зону газификации с интенсивно идущим процессо м слой топлива на 1Колоснико вой решетке с подачей под него воздуха. В топку поступают газообразные продукты газификации топлива и мелкие твердые частицы горючих веществ, создающие над слоем факел. В факеле и происходит процесс сжигания, протекающий при наличии достаточного количества свободного кислорода в области диффузионного горения. Процесс, протекающий в слое, приводит к развитию высоких температур, что интенсифицирует процесс газификации топлива. По высоте слой принято делить на два участка кислородный [c.47]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...