Топливо горение в слое

Схему организации слоевого процесса горения, в которой топливо подается сверху на колосниковое полотно и пронизывается дутьевым воздухом, подаваемым снизу, будем называть противоточной. Эта схема широко используется в топочной технике, так как, несмотря на отмеченные недостатки, является довольно простой и обладает чрезвычайно устойчивым воспламенением, которое обеспечивается поступлением свежих порций топлива на раскаленный горящий слой топлива. При этом поступающие новые порции топлива подогреваются, сушатся и воспламеняются благодаря теплу, передаваемому мощным потоком раскаленных газов, выходящих из зоны активного горения слоя, а также путем излучения слоя и факела. Подобная организация воспламенения позволяет успешно сжигать в слоевых топках топливо с влажностью до 45—50%. [c.224]

В книге подробно излагаются методы расчета скорости распространения ламинарного пламени, современное состояние теории турбулентного горения, теория газовой детонации, теория горения отдельных частиц и потока распыленного топлива, теория воспламенения, теория горения твердого ракетного топлива, горение в пограничном слое и другие вопросы. [c.13]

ГОРЕНИЕ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА В СЛОЕ [c.221]

Течения систем газ — твердые частицы. Течения твердых частиц, взвешенных в газе, важны при пневматической транспортировке и горении распыленного топлива. Псевдоожиженные слои также можно рассматривать как форму течения системы газ — твердое тело. В таких слоях твердые частицы остаются внутри определенного резервуара, в то время как газ проходит сквозь него. Однако внутри самого слоя газ и твердые частицы испытывают сложные перемещения. [c.176]

При постановке задачи о выгорании топлива в слое необходимо рассматривать процессы, протекающие у поверхности горящей углеродной частицы. Уравнение выгорания частицы изменяется в зависимости от роли реакций, сопровождающих процесс горения, и распределения концентраций основных компонент в пределах пограничной пленки. [c.227]

Основываясь на представлениях о физико-химических условиях протекания горения топлива в слое, можно сформулировать основные положения, которые будем использовать при дальнейшем теоретическом анализе выгорания и газификации в слое. [c.228]

Существенное влияние на горение твердого топлива над слоем шихты и на работу топлива в слое оказывает температура плавления золы и химические свойства золы и шлаков. При горении твердого топлива образуются расплавы из различных компонентов минеральных примесей. При определенных соотношениях компонентов образуются смеси с температурой плавления более низкой, чем температура плавления отдельных составляющих. [c.124]

Стабилизация в слое цепной решетки. Существенно меняются условия зажигания топлива в слое при поперечной схеме питания. За основу рассмотрения этих условий можно взять горение слоя на цепной решетке, уже достаточно подробно разбиравшееся ранее. [c.245]

Набор плошек со сливными трубочками для подачп топлива на нижние плошки Смесеобразование воздуха с газифицированными молекулами топлива начинается слоями над каждой плошкой и заканчивается в топочном объеме, где и возникает пламенное горение по мере образования смеси. [c.144]

Это означает, что относительные скорости пылинок в несущем их потоке газа ничтожны. Но последнее в свою очередь означает, что принудительное омывание поверхности пылинок потоком газа практически отсутствует и что основной формой подвода кислорода к поверхности горящей пылинки является молекулярная диффузия. В этом состоит коренное отличие условий горения пылевидного топлива от условий горения крупнокускового топлива в слое при слоевом сжигании имеется возможность форсировкой дутья повышать скорость подвода кислорода к горящей поверхности топлива и тем устранять диффузионное торможение горения. [c.26]

Коксовый остаток из швельшахты поступает в зону горения. Слой топлива в этой зоне ограничен двумя передвижными ступенями 8 и зажимающей решеткой 9, состоящей из труб 0 51 X 3,5 с шагом 90 мм. Для уменьшения выноса мелочи из слоя топлива по боковым образующим труб зажимающей решетки приварены шипы длиной 35 мм, диаметром 12 мм и с шагом 50 мм. Воздух на горение подается с фронтовой стороны слоя 10, горение в слое идет с избытком, равным [c.28]

Я — площадь зеркала горения слоя топлива, расположенного на решетке, м [c.92]

В работе Бернштейна и Вулиса [378] был иснользован впервые критерий гомохронности Но для обобщения опытных данных по горению слоя топлива, но, как У ы видели, один он не является достаточным для характеристики процесса горения. [c.337]

Процесс горения слоя топлива при вводе дутья через горизонтальное сопло [c.406]

B. B. Канторович, Г. Я. В ю г о в a, Я. И. Чеснок о в и Е.А. Р о м е н е ц. Горение топлива в слое на воздушном дутье и применение метода подобия к анализу процесса. Научный отчет ИГИ АН СССР, 1955. [c.587]

В горне, расположенном в головной части машины, осуществляется начальная стадия обработки слоя сушка, прогрев и зажигание твердого топлива в верхней части слоя. В связи с этим различные требования предъявляются и к горелкам. В зоне сушки температура теплоносителя в зависимости от вида шихты может быть на уровне 400-900 °С. После удаления влаги слой перемещается в зону интенсивного нагрева, где верхняя его часть нагревается до 1250-1300 °С. В этой зоне начинается воспламенение твердого топлива в шихте, и в слое формируется зона активного горения. Горелки должны работать с избытком воздуха, обеспечивающим и горение газа или мазута над слоем, и горение твердого топлива в слое. [c.199]

При сжигании движущегося твердого топлива в слое кускового материала важное значение имеет знание времени пребывания частиц топлива в фильтруемом слое. Это время должно быть больше времени горения или взаимодействия с оксидами металла и газовой фазой. В противном случае догорание частиц топлива будет происходить за пределами фильтруемого слоя в вакуум-камерах, что приведет к перерасходу топлива. [c.247]

Исследования показали, что наиболее целесообразно таким образом использовать твердое топливо при интенсивном режиме нагрева окатышей. При подаче пылевидного топлива в слой скорость движения зоны горения (по максимуму температуры) значительно выше скорости движения зоны горения при сжигании газообразного топлива. Сопоставительный анализ различных способов обжига (рис. 9.36) показывает, что [c.256]

При сжигании пылеугольного топлива в слое окатышей наблюдаются наиболее высокие скорости движения тепловой волны, превышающие ориентировочно в 2 раза скорости, полученные при сжигании газа в слое, и в 4,0-4,5 раза скорости, достигаемые при обычном газовом обжиге. Такая закономерность наблюдается во всем исследованном диапазоне скоростей фильтрации (0-0,8 м/с). Увеличение скорости движения зоны горения при сжигании полидисперсного твердого топлива в слое окатышей по сравнению со сжиганием газа обусловлено различием в механизме процесса. Если в первом случае твердые горящие частицы, движутся сверху вниз, обеспечивая нагрев слоя по ходу своего движения, то во втором случае движущаяся зона горения локализована в узкой области имеющей четкие границы, сю)рость движения которой значительно меньше скорости движения частиц в слое. Таким образом, при сжигании дисперсного топлива в слое окатышей можно говорить лишь об условной (эффективной) скорости движения зоны горения. [c.257]

Учитывая, что выделение тепла при горении частиц топлива в слое эквивалентно увеличению кажущейся теплоемкости газа-теплоносителя (см. кн. 1, гл. 4, формулы [c.257]

Периодическая загрузка топлива при сохранении постоянной подачи воздуха создает неблагоприятные условия для горения в ручных слоевых топках. После загрузки топлива из-за увеличения высоты слоя возрастает его сопротивление и расход воздуха (кривая I, рис. 14.24, а) снижается (наименьший за весь рабочий цикл). Вследствие разогрева топлива и выделения летучих начинается их горение. Кроме того, продолжается под слоем свежего топлива горение кокса, лежавшего на решетке до загрузки, т.е. потребность в воздухе в это время наибольшая (кривая Щ. Так как не весь воздух, прошедший через решетку, используется в горении, а часть его проходит транзитно (из-за несовершенства смесеобразования, из-за неравномерности слоя и т.д.), то в начальные моменты цикла вследствие нехватки воздуха (заштрихованная зона, ограниченная кривой II и кривой III — фактически используемого воздуха) часть топлива не вьш>рает и потери с недожогом велики. В конце же цикла из-за уменьшения сопротивления слоя топлива и роста расхода воздуха существенно выше необходимого для горения, происходит переохлаждение топки. [c.96]

В кипящем слое в отличие от плотного слоя температура горения ниже (до 1000-1200 °С) и состав продуктов сгорания более равномерен по высоте слоя (рис. 14.31, б), куски топлива размером 20-25 мм интенсивно обдуваются воздухом, что способствует высокой скорости сжигания топлива. В слой топлива иногда добавляют размолотый материал (например, доломит), который, реагируя с оксидами серы, удерживает их на своей поверхности, снижая соответственно выброс в атмосферу. [c.103]

Горение топлива в слое протекает, как правило, в диффузионной области. Возможное сокращение диффузионного сопротивления и перевод процесса в высокотемпературную кинетическую область открывают перспективы резкого повышения интенсивности горения. Высокая концентрация горючего материала в единице объема слоя, адиабатность зоны горения, где плотно лежащие частицы предохраняют друг друга от охлаждения, возможность получения больших относительных скоростей воздуха и горящих частиц — все это основные предпосылки, позволяющие существенно повысить интенсивность горения. [c.222]

Особенность слоевого сжигания заключается в том, что при горении топливо лежит слоем большей или меньшей толщины на колосниковой решетке (или в специальной шахте) и через слой топлива продувается воздух, необходимый для горения и газификации. Характер горения зависит от химической активности топлива, его фракционного состава, содержания балласта, поведения зоны и коксового остатка и т. д. Регулирование интенсивности горения обычно осуществляется путем изменения расхода дутьевого воздуха. При горении в топочное пространство над слоем выносятся из слоя продукты горения, недогоревшие продукты термического разложения топлива и мелкие частицы топлива. Завершение их горения происходит в топочном пространстве над слоем. Его величину вследствие этого выбирают такой, чтобы избежать потерь с химическим и механическим недожогом. [c.222]

Основным процессом при выгорании натурального топлива в слое является выгорание и газификация углерода кокса. Зона выгорания углерода кокса занимает подавляющую часть слоя, а в случаепрямоточной схемы слоевого процесса — всю высоту слоя в зоне активного горения. Летучие не оказывают практически никакого влияния на процесс выгорания углерода, так как их горение протекает вне слоя топлива. [c.228]

Померанцев В. В., Рундыгин Ю. А., Шестаков С. М. Исследование выгорания уноса топлива из слоя в факеле. — Труды III Всесоюзной конференции по горению твердого топлива . Новосибирск, Наука , 1969. [c.260]

Существенным фактором, интенсифицирующим процессы горени [ и газификации твердых топлив, в ряде случаев можно считать также скорость потока реагирующих газов. В слоевых процессах скорость горония насколько высока и потребление кислорода в гетерогенных реакциях происходит так быстро и так активно, что длина кислородной зоны измеряется 2—3 диаметрами частиц, причем с повышением расхода дутья интенсивность гореиия углерода пропорционально возрастает (см. рис. 31). Практически скорость реагирования твердого топлпва в слое лимитируется только скоростью дутья и, следовательно, устойчивостью слоя кусков. Горение кокса в доменной печи, как известно, протекает при высоких темиературах (1600—2000°), и поэтому скорость процесса в основном оиределяется скоростью молярной диффузии, которая в свою очередь определяется скоростью дутья. Огромные скорости реакции твердых топлив, помимо благоприятных температурных условий, обеспечиваются высокими относительными скоростями между газом и частицами топлива. Высокие скорости обтекания газом кусков топлива, наряду с непрерывным подводом кнслорода к реакционной поверхиости, способствуют и отводу продуктов сгорания, в том числе и таких, как окись углерода, оказывающая тормозящее действие на горение углерода, и тем самым интенсифицируют слоевой процесс. Пределом скорости реакции в слое является переход в кинетический режим, когда суммарная скорость реакции будет определяться пе скоростью подвода окислителя, а скоростью химической реакцрш. Однако этого предела в кислородной зоне обычно достигнуть не удается, и практически суммарная скорость реакции в слое определяется, как раньше указывалось, такой скоростью подвода реагирующего газа, при которой сохраняется устойчивость залегания кусков топлива в слое. В зависимости от фракционного состава топлива критическая скорость газового потока, при которой теряется устойчивость частиц в слое, характеризуемая данными, приведенными [c.560]

Пылевидное топливо, так же как и жидкое, может быть очень эффективным, так как дает сильно светящееся пламя. Из сортов твердого топлива антрациты и тощие угли наименее пригодны, поскольку они дают короткое иламя. Учитывая, что светимость горящего топлива всегда выше, чем продуктов горения, при рав-но мермо распределенном режиме радиационного теплообмена во всех случаях, когда это позволяют требования технологии, целесообразно обеспечивать совмещение процессов сжигания и теплообмена в одном пространстве, т. е. сжигать топливо в рабочем пространстве печи над поверхностью н a гpeвa или между отдельными ее частями. С этой точки зрения, сжига ние твердого топлива в слое наименее эффективно, так как оно происходит в самостоятельной топке, вынесенной из зоны расположения поверхности нагрева. [c.286]

Вследствие значительных пределов колебаний у поступающего в топку фрезторфа обоих определяющих факторов топочная решетка могла то заваливаться топливом, то обнажаться, что свидетельствовало о том, что в случае фрезторфа при столь упрощенном способе подачи топлива питание слоя не является достаточно удовлетворительно организованным и требует более тонких азродвнамических приемов. Ненадежным в этом случае оказывается и способ питания вторичного (факельного) очага горения, так как при сколько-нибудь значительных форсировках (скоростях газо-воздушного потока) топочными газами будут подхватываться и сравнительно крупные частицы топлива, которые не будут успевать выгорать за время краткосрочного (прямоточного) полета через топочную камеру. [c.159]

Попытка создания расчета выгорания слоя при поперечной схеме питания в обобщенных безразмерных координатах была проведена Бернштейном и Вулисом [Л. 11]. Она была предпринята для обобщения опытных данных, полученных как на стенде с неподвижными колосниками при сжигании единичной порции топлива, так и на промышленных цепньх решетках и, в частности, установила пределы достаточно строгой аналогии между такого рода лабораторными опытными даннь ми и данными, получаемыми на промышленных топках (эта аналогия в свое время была ши-)око использована автором настоящей книги Л. И], а также в лабораторных опытах Верк-мейстера [Л. 81]). Выяснилось, что аналогия эта вполне распространимя на начальный и активный период горения слоя поперечной схемы. Скорость же выжига коксовых остатков в шлаке заметно замедляется при сгорании единичной порции топлива на лабораторном стенде по сравнению со скоростью вы- [c.220]

I зона ро Жига. Постепенно горение сверху распространяется внутрь слоя (воздух поступает снизу, поджигающее тепло — сверху). Поверхность раздела между темными и светлыми кусками топлива является поверхностью начала выделания летуч чх (газа разложен я). Вблизи этой поверхности возникает т кой же косой фронт воспламенения обраЗ ющейся горючей смеси летучих и воздуха. Через еще неполностью охагченный горением слой в этой зоне проходит много избыточного воздуха. Втор я косая граница, за которой изображена незаштрихованная область, представляет собой начало выхода чистого К(Кса, уже лишенного летучих. [c.180]

В сборник включены работы, способствующие развитию новых методов сжигаиня топлив (водоугольных суспензий горючего, содержащегося в промышленных сточных водах в парогазовых технологических процессах в высокотемпературных камерах для получения связанного азота), а также экспериментальные и теоретические исследования горения потока пылевидного полидисперсного топлива в иеизотермическнх условиях процесса высокотемпературного горения частиц твердого топлива в слое, в потоке и др. [c.4]

Последовательно и детально он разбирает горение твердого топлива в каналах, что особенно важно для подземной газификации во всех видах ее осуществления. Горение топлива в слое автор рассматривает с учетом выгорания топлива, движения зоны горения и теилопотерь в окружающую- [c.3]

Исследопание процесса горения слоя топлива на цепной решетке, проведенное Кнорре [И], показывает, что можно разделить этот про-п,есс на следующие зоны свежего (поступающего на решетку) топлива выделения летучих горенпя кокса восстановительных реакций выжигания шлака. Как видно из рис. 4 (5), зоны этп разграничиваются косыми наклонными линиями, в соответствии с более медленной подготовкой нижележаишх частиц тонлива. Подогрев воздуха, а также [c.355]

Начало советской школы теплотехников в области сжигания топлива положил Кирш. Им был впервые сделан анализ процесса сжигания твердого топлива в слое на неподвижной колосниковой решетке в зависимости от соотношения можду поступаюш им и потребляемым воздухом (см. гл, II). Дальнейшее развитие исследований топочных процессов получило в работах советских ученых Кнорре [И], Шретера [3j и др. Исследования Кнорре дали ясное представление о процессе горения в слое топлива на подвижной цепной колосниковой решетке им впервые был применен позонный газовый анализ, что дало возможность перейти к количественным расчетам этого процесса. [c.466]

Этот метод может быть применен и в других сложных формах сжигания или газификации потока топлива, наиример, в процессе совместного факельно-слоевого сжигания (см. гл. II), когда пылевидное топливо вводится в топку параллельно с слоем кусков крупного топлива и сгорает над зеркалом горения слоя. Сжигапие пылеугольного топлива над горящим слоем обеспечивает интенсивное и устойчивое горение угольной пыли. Отбор мелочи и превращение ее в пыль, сгорающую в факеле, обеспечивает однородный состав слоя и равномерное его сжигание. Такого рода процесс был предложен и исследован Чиркиным [20]. Теоретическое исследование этого процесса выполнено [иркиным иа основе системы уравнений разработанного нами комплексного анализа потока горящего топлива в зависимости от различных факторов — температуры дутья, коэффициента избытка воздуха, начального размера частицы, а также различного количества первичного воздуха и влияния радиации (обмуровки). [c.547]

Организация слоевого сжигания осуществляется принудительным движением воздуха через неподвижный или движущийся слой твердого топлива, в котором он реагирует и превращается в поток горячих продуктов сгорания. В слоевых топках имеется значительный запас топлива, соизмеримый с его часовым расходом. Наличие значительного количества горящего топлива стабилизирует процесс горения. В слое при повышенных скоростях обтекания частиц топлива горение обычно протекает а диффузионной области. Поэтому слоевой процесс интеноифицируется форсировкой воздушного потока, а топливо подают в зависимости от изменения скорости горения. Форсировка дутья, а следовательно, и интенсификация сжигания ограничивается аэродинамической устойчивостью слоя и появлением значительного уноса шты-бовых фракций. Для слоевого сжигания оптимальными являются куски величиной 20— 30 мм, так называемый сорт орешек , при которых обеспечивается достаточно устойчивое залегание частиц в слое и достаточно развитая поверхность реагирования. [c.370]

При сжигании грубой пыли или дробленки в периферийной зоне скапливается большое количество крупных фракций топлива. Эта зона с общим движением потока в пазуху оказывается сильно перегруженной топливом и поэтому горение в ней происходит с недостатком воздуха а<1. При высоких температурах и недостатке воздуха развиваются процессы газификации топлива. Внутренний слой потока, в особенности при сжигании дробленки, мало загружен топливом, поэтому в нем сравнительно много избыточного воздуха а>1. После разворота в пазухе часть продуктов газификации с периферийным потоком вовлекается в циркуляционное движение и далее вместе с остальной частью продуктов газификации попадает в осевой выходной поток с избытком свободного воздуда, интенсивно перемешивается с ним и сгорает. На этом участке смешения продуктов, выходящих из периферийной зоны, с осевым выходным потоком также происходит догорание частиц кокса. [c.464]

Но с увеличенной скоростью выгорает только хорошо прогретый слой топлива, а затем, из-за плохой теплопроводности ТРТ, нижележап ие слои топлива оказываются холоднее и скорость горения замедляется. В ряде случаев наблюдается даже временное прекращение горения слоя до его прогрева, последующей сублимации и новой вспышки. [c.180]

Как уже отечалось, одним из наиболее эффектрганых путей улучшения механических свойств агломерата и его восстановимости, увеличения производительности агломашин, выхода годного и значительного снижения расходов топлива на агломерационный процесс является комбинированный нагрев аглошихты. При этом часть твердого топлива, вводимого в шихту, заменяется, как правило, газообразным топливом, которое сжигается в специальном горновом устройстве, расположенным над лентой агломерационной машины и прикрывающим эту лешу на значительно большей площади, чем обычный сравнительно короткий зажигательный горн. В этом случае в зону горения слоя топлива подается дополнительное тепло от сгорания этого, так называемого, внешнего, топлива, что компенсирует недостаток тепла в верхней части слоя, обеспечивает необходимую температуру, которая снижается в обычных устройствах из-за присасывания после зажигательного горна холодного воздуха. Комбинированный нагрев аглошихты представляет собой характерный пример эффективного использования природного газа, обеспечивающего не только снижение расхода твердого топлива, но и общее снижение расхода топлива на процесс и улучшение качества конечного продо кта [9.1,9.11, 9.13]. [c.179]

Технология комбинированного нагрева заключается в следующем. В горне осуществляются последовательно три стадии обработки слоя предварительный нагрев шихты для подготовки к зажиганию зажигание и стабилизахщя режима горения топлива в слое дополнительный нагрев с целью упрочнения верхней части спека. В начальный период агломерации нужно стремиться к обеспечению минимального снижения газопроницаемости слоя шихты под горном, которое связано с усадкой слоя и перемещением зоны конденсации влаги на всю высоту слоя. Уменьшения усадки шихты добиваются предварительным ее подогревом горячим воздухом перед загрузкой на тележки. Тепловой режим на стадии зажигания и стабилизация активной зоны горения топлива выбирают из условия достижения максимальной скорости формирования зоны горения при соблюдении оптимального соотношения между температурой горновых газов и содержанием в них кислорода. Тепловой режим в зоне дополнительного нафева выбирают с учетом понижения температуры по ходу движения ленты, например, по данным С. Г. Братчикова, от 1000 до 100 °С. Общее время пребывания шихты под горном составляет от 1,3 до 3 мин. [c.182]

Исследование процессов тепло- и массообмена при горении газовзвеси над слоем и в слое и влияние их на качество железорудных окатышей проводили на установке Аглочаша , позволяющей моделировать все стадии термообработки слоя окатышей на обжиговой конвейерной машине [9.7,9.73]. Установка состояла из собственно чаши с диаметром в свету 0,2 м, оборудованной горном с газовой горелкой и форкамерой, системы вентиляторов, трубопроводов и задвижек, предназначенных для подачи, перераспределения и регулирования газовоздушных потоков на различных стадиях процесса термообработки. Конструкция установки предусматривает реверс теплоносителя в процессе сушки и охлаждения слоя, регулирование его температуры и скорости фильтрации через слой. Для подачи дисперсного пылеугольного топлива в слой была смонтирована система, обеспечивающая равномерность подачи, возможность регулирования расхода твердого топлива. Подачу твердого топлива осуществляли шнековым питателем, приводимым в действие двигателем постоянного тока. [c.254]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология