Горение частицы пылевидного топлива

При использовании пылевидного топлива и значительной скорости дутья поток газа увлекает за собой частицы топлива происходит пневмотранспорт топлива. Режим пневмотранспорта осуществляется в прямоточных камерах (факельный процесс) и вихревых топках. При этом порозность еще больше возрастает, а концентрация топлива в единице объема снижается. Сжигание топлива факельным способом (рис. 2.7) осуществляют в камерных топках печей мощных паровых котлов. Производительность топок достигает 100—150 т/час. Для улучшения тепловой подготовки и воспламенения пылевидного топлива воздух делится на два потока первичный, транспортирующий пылевидное топливо, и вторичный, вводимый в камеру горения. [c.48]

Рис. 130. Изменение отношения от времени горения I частицы пылевидного топлива при двух значениях параметра

Процессы массообмена во взвешенном слое отличаются крайним разнообразием и сложностью. Если при горении частицы пылевидного топлива остающаяся зольная масса представляет малую долю от первоначальной массы частицы, а основная масса частицы переходит в газовую фазу, то при технологической обработке во взвещенном слое того или иного сырьевого материала основная масса частицы остается в твердом (обжиг) или переходит в жидкое состояние (плавле-1 ние). [c.194]

ГОРЕНИЕ ЧАСТИЦЫ ПЫЛЕВИДНОГО ТОПЛИВА [c.348]

Процесс реагирования твердого топлива с газообразным окислителем интенсифицируется, например, при увеличении реакционной поверхности последнего. Это может быть достигнуто предварительным измельчением сжигаемого топлива или, как было показано ранее [1,2], применением направленного дутья в слоевом процессе, при котором лучше используются внутренние поры топлива. Авторы сделали попытку проверить возможность интенсификации внутреннего реагирования изменением давления в газе, содержащем частицы твердого топлива. С нарастанием давления происходит вынужденная диффузия газа к центру частицы, при снижении давления создаются условия для отвода продуктов реакции в окружающую среду. Очевидно, ожидаемый эффект будет зависеть от размера и газопроницаемости частиц топлива, частоты и амплитуды изменения давления. В настоящее время твердое топливо при переменном давлении сжигают только в виде пылеугольной аэровзвеси в камерах пульсирующего горения, где достигается весьма высокая степень интенсификации топочных процессов [3]. Однако пока еще нет исчерпывающих данных о механизме интенсификации процесса горения пылевидного твердого топлива в пульсирующих камерах, и поэтому трудно судить, какие основные факторы вызывают повышение интенсивности процесса пульсирующего горения. [c.20]

Система уравнений (16-3), (16-4), (16-9), (16-15), (16-16), (16-17) и (16-18), описывающих горение частицы пылевидного топлива, была решена на ЭВМ [Л. 51]. Проведенные расчеты позволили исследовать динамику горения частиц различных размеров в средах различного состава по содержанию горючих и инертных веществ при ряде значений начальной температуры. В результате расчетов найдены зависимости изменения во времени температуры и размера частиц, температуры газов, концентрации кислорода и продуктов сгорания СОа и СО у реагирующей поверхности и в газовой среде, а также режима протекания процесса горения. [c.353]

Глава 15 является подготовительной для изучения сложных процессов горения частицы твердого топлива и угольной пыли в факеле. В ней изложены основные особенности реакций взаимодействия углерода с газами, особенности горения углеродных частиц с рассмотрением отдельных стадий горения (выход и горение летучих, внутреннее реагирование, взаимосвязь и влияние диффузионных и кинетических процессов, вторичные реакции), а также общая теория гетерогенного процесса. Этот материал использован в гл. 16, в которой дана теория горения пылевидных топлив с последовательным рассмотрением горения частицы, монофракционной и полифракционной пыли. [c.6]

Важно отметить, что в отличие от мазутного факела после заверщения процессов горения продукты горения пылевидного топлива обладают еще относительно высокой излучательной способностью ввиду наличия в них взвешенных частиц золы. Степень черноты продуктов горения, содержащих зольные частицы, зависит от формы и размеров частиц, что определяется природой топлива и тонкостью помола, от температуры частиц, количества частиц золы в продуктах горения (С, Г/м ) толщины слоя газов (6, м). Согласно последним данным [131], параметр Сб (Г1м ) хорошо отражает совместное влияние двух последних факторов. Например, для золы печорского угля при температуре 700—900 , среднем диаметре частиц золы порядка =31,9 1 и значении С5 = 5,0 Г/м значение г =0,3 при 1 = 14,7 1 и С6 = 5,0 Г/м 8п = 0,66. Как карбюратор пылевидное топливо уступает жидкому топливу вследствие большего размера углеродистых частиц (для пылевидного топлива этот размер обычно составляет 20—100 ц). При одном и том же весе углеродистого вещества в пламени углеродистые частицы из жидкого топлива, вследствие их меньшего диаметра, имеют общую поверхность, примерно в 100 000 раз большую, чем соответствующие частицы пылевидного топлива. Поэтому для получения одинаковой светимости пламени расход пылевидного карбюратора должен быть значительно больше, чем жидкого учитывая это обстоятельство, приходится считаться с влиянием зольных частиц на службу огнеупоров кладки. [c.212]

В сборнике помещены также работы лабораторий и результаты теоретических и экспериментальных исследований в области теории горения потока пылевидного топлива, изучения процесса высокотемпературного горения в слое частиц и в потоке, электрических свойств факела пылевидного твердого топлива, а также термодинамики процессов горения. [c.5]

Процесс горения полидисперсного пылевидного топлива сопровождается более быстрым выгоранием мелких пылинок и, следовательно, относительным укрупнением структуры топлпва по мере ого выгорания, т. е. возрастанием содержания крупных частиц. Баскаков учитывает изменение веса у частиц данного размера следующим дифференциальным уравнением [c.503]

Полидисперсное (твердое или жидкое) топливо состоит из ряда фракций с начальным радиусом частиц г о (/ = 1,2,..., п). В данной статье рассматривается твердое пылевидное топливо, но примененные авторами методы могут быть использованы и для жидкого распыленного топлива. В ряде работ, рассматривавших процесс выгорания полидисперсного пылевидного топлива [1—5], не учитывается распределение температур по длине зоны горения расчеты выполнены при изотермических условиях по длине факела. [c.7]

Изменение веса потока частиц /-й фракции пылевидного топлива в единице объема в процессе горения определяется стехиометриче-ским коэффициентом М реакции, суммарной константой скорости реакции k , поверхностью частиц в единице объема S и концентрацией кислорода с. Внутреннее реагирование и горение летучих для простоты не учитываются. [c.9]

В работе [81 были впервые предложены раздельные уравнения переноса энергии в потоке горящего твердого пылевидного топлива для твердой и газовой фазы. В данной статье мы их уточним, рассмотрев расчет переноса тепла потоком твердой фазы и обмена тепла между горящими частицами твердой фазы и окружающим их газовым потоком и стенками камеры горения. [c.11]

Учет движения и выгорания частиц, а также тепловых условий в их взаимной связи с процессом горения позволил выявить основные динамические характеристики процесса горения и газификации топлива как в слое, так и в потоке пылевидного топлива. [c.11]

Для простоты расчета времени горения пылевидного топлива иногда вместо формулы (1.3) пользуются следующей интерполяционной формулой для определения удельной скорости горения (на единицу поверхности частицы) [c.487]

При высоких температурах к в основном будет зависеть от диффузии в начале процесса горения. По мере уменьшения размера частицы в процессе выгорания скорость горения начинает определяться кинетикой химической реакции. Таким образом, при сжигании пылевидного топлива повышение температуры всегда интенсифицирует процесс и приводит к сокращению длины зоны горения. [c.185]

Кинетика взаимодействия отдельных частиц в этих процессах достаточно полно изучена как теоретически, так и экспериментально. Скорости же тепло- и массообмена системы частиц зависят не только от характера взаимодействия со средой каждой частицы, но и от состояния среды, в которой они находятся. В свою очередь, состояние среды зависит от кинетики процессов на каждой из частиц. Поэтому задача о тепло- и массообмене системы частиц становится нелинейной, даже если соответствующая задача для отдельной частицы была линейной. Например, горение капельного или пылевидного топлива зависит от состава газа, изменяющегося в процессе горения. Химические реакции определяются концентрацией реагентов и продуктов реакции в среде, также зависящих от эволюции процесса и т.д. [c.428]

Из сказанного следует, что в процессе отбора проб горящего топлива должно происходить его заметное догорание внутри отборника. В результате этого степень выгорания отобранной пробы будет завышена против действительной в точке отбора. Очевидно, что такое же ноложение должно иметь место и в лабораторной практике при исследовании процесса горения пылевидного топлива в обычных проточных камерах сгорания (исключение составляют камеры, где для гашения используется водяной душ). Явление догорания топлива внутри охлаждаемого водой канала было отмечено нами в ряде экспериментов по исследованию процесса горения бурого угля и его кокса. Можно было визуально наблюдать, как воспламененные частицы [c.138]

Более совершенным является сжигание пылевидного топлива, при котором резко увеличивается поверхность контакта частиц топлива с окислителем. Однако и в этом случае горение определяется условиями высокотемпературного разложения топлива, а также очень сложными условиями обеспечения кислородом поверхности каждой частицы топлива и взаимодействия кислорода с продуктами горения, окружающими эти частицы. [c.21]

Величина удельной поверхности порошкообразных материалов имеет больщое значение для контроля за правильным ведением многих технологических процессов. От удельной поверхности цемента зависит прочность бетона. Энергия, затрачиваемая на измельчение материалов, расход смачивающих жидкостей или флотационных добавок при обогащении, горение пылевидного топлива — во всех этих процессах и ряде других основные технологические свойства порошкообразного материала зависят от поверхности его частиц. В таких случаях основным показателем степени измельчения материала должна являться его удельная поверхность. [c.68]

В работах Канторовича [233, 234] проведен общий анализ гетерогенного процесса горения и газификации пылевидного топлива с учетом взаимодействия основных факторов — движения и выгорания частиц, диффузии и химической реакции, внутреннего реагирования, изменения объема продуктов реакции и др. [c.155]

Основными факторами, от которых зависит количество горючих в образующихся золовых остатках в промышленных агрегатах, являются температура в топочной камере, время пребывания частиц топлива в топке, размеры частиц, концентрация окислителя и аэродинамика топки. Направляемая в топку смесь сланцевой пыли с воздухом быстро воспламеняется (рис. 4-10). В результате бурного горения летучих вблизи горелки образуется высокотемпературная зона, которая способствует дальнейшему развитию процесса горения. Так, например, из рис. 4-10 вытекает, что температура факела иа расстоянии 0,8— 1,0 м от устья горелки равна 1000—1200°С. Время, необходимое для воспламенения и выгорания летучих, в промышленных топках не превышает 0,10—0,15 с. При пылевидном сжигании эстонских сланцев в топке парогенератора ТП-17 время пребывания частичек топлива в топочном объеме при полной нагрузке агрегата равно примерно 4,5 с (без учета застойных и циркуляционных зон), а при нагрузке 50% от номинальной —около 6 с. Время пребывания в топочном пространстве тех частиц, которые сепарируются из основного потока и выпадают в топке, меньше. [c.79]

Для парогенераторов производительностью выше 4—10 кг/с (15— 35 т/ч), работающих на антраците, каменных и бурых углях, сланцах и фрезерном торфе, основным является пылевидный метод сжигания топлива в камерных топках. Топливо сжигается после предварительной подсушки и размола в сильно измельченном виде. Угольная пыль в смеси с некоторой частью необходимого для горения воздуха, называемого первичным, вдувается через горелочное устройство в топочную камеру. Остальная часть воздуха, необходимого для горения, так называемый вторичный воздух, обычно вводится в топку также через горелки, а в отдельных случаях помимо них. Горение угольной пыли происходит во взвешенном состоянии в газовоздушных потоках при движении их через топочную камеру. Поэтому протекание горения ограничивается топочным пространством и чрезвычайно коротким временем пребывания частиц в топке, составляющим 1—2 с. Угольная пылинка, обычно имеющая продолговатую форму и шероховатую поверхность, имеет большую парусность. Пылевидные частицы при установившемся движении парят в высокотемпературной газовоздушной среде с повышенной вязкостью и практически следуют вместе с газовоздушным потоком (С той же скоростью. При малой относительной скорости движения частиц в потоке, практически равной нулю, уменьшается интенсивность обмена газов на их поверхности. Однако значительное увеличение поверхности пыли при тонком размоле и молекулярной диффузии обусловливает высокую интенсивность пылевидного сжигания. [c.368]

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]

Исследования Леонтьевой [199] и Сыромятникова [315J показали, что выделение из горящей угольной частицы потока летучих и продуктов горения производит тормозящее действие на ее движение. При движении очень мелких угольных частиц (пылевидного топлива), размеры которых при выгорании быстро уменьшаются, относительная скорость быстро стремится к нулю, Вопрос о двин енпи угольной частицы при одновременном ее выгорании в потоке воздуха будет рассмотрен в главе XI. [c.240]

На рис. 64а показан ход изменения температуры частицы пылевидного топлива крупностью от 60 до 80 меш в процессе воспламенения и горения в печи при температуре — 950° С. Первый максимум ( 1800° С) соответствует горению летучих. Минимум (—1500° С) объясняется торможением диффузии кислорода, потребляемого на горение летучих. После выгорания летучих и проникновения кислорода к поверхности угольной частицы наступает второй максимум. Далее температура частицы медленно падает, причем скорость горения определяется в основном скоростью диффузии, и только в конце кривой происходит более быстрое падение температуры ввпду торможения скоростью реакции при г= 1400°С. [c.269]

Oбщиii анализ гетерогенного процесса горения и газификации пылевидного топлива в потоке газа в изотермических условиях с учетом взаимодействия основных факторов — движения н выгорания частиц, диффузии и химической реакции, внутреннего реагирования, изменения объема продуктов реакции и др. — был сделан автором в 1945— 1947 гг. в работах [129, 332, 348] и др. [c.474]

Повышение температуры способствует в этом случае увеличению константы к только до известного предела, поскольку при дальнейшем повышении температуры скорость процесса в основном определяется диффузией и величиной в[1утренней поверхиости пор Р. Но влияние диффузии на величину к сказывается главным образом в начале горения частицы. По море ео выгорания скорость горония определяется скоростью реакции. Поэтому и в процессе горения пылевидного топлива повышение температуры является весьма важным фактором для сокращения длины зоны горония. Однако рост температуры свыше 1200—1300° С можот вызвать шлакование золы и, тогда только переход на жидкое шлакоудаление представит возможность воспользоваться повышением температуры как методом интенсификации. [c.477]

Величина Ur — 0, если поток увлекает неподвижные частицы. Разгон частиц, взвешенных в потоке воздуха, происходит н начальном его участке и обнаружен в ряде экспериментальных исследований пневматического транспорта лхатернала [499, 501], в том числе и в работе автора [502]. Наибольший разгон имеет место в условиях движения частпц в свободной струе воздуха, вытекающей из сопла [502]. Следует иметь в виду, что такое ускорение движения пылевидного топлива может быть организовано на определенном участке трубы еще до поступления его в зону горення. [c.493]

Ирименяя последовательно уравнения (5.56) и (5.59), а также формулы (5. 25) и (5. 27), можпо довольно быстро построить кривые распределения температур и концентраций газа и тоилипа по д.инпе зоны горения. Функция Р а, ) может быть заранее вычислена по формуле (5. 58) и представлена в виде таблицы. На рис. 133, а и 133, б показаны соответствующие кривые, полученные описанным способом расчета для процесса горения пылевидного топлива, состоящего пз однородных частиц электродного угля с начальным радиусом частицы -о—50( . [c.521]

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]

С уменьшением размера кусков топлива до пылевидного состояния скорость прогрева возрастает. При сжигании угольной пылп основная масса летучих веществ не успевает выделиться до начала воспламенения частпц. Горение летучих веществ происходит одновременно с горением частицы топлива. [c.139]

В зави10и м0сти от размера, относительной ск0 р01ст1и и температуры частиц горение летучих веществ и ок-са может протекать последовательно или параллельно с некоторым наложением стадий горения друг на. друга. При горении пылевидных частиц топлива горение летучих и кокса практ(ически всегда протекает последовательно. [c.43]

Для установления взаимосвязи между электрической проводимостью выгорающего потока твердого топлива и процессом горения были проведены опыты по исследованию потока горящей смеси пылевидного твердого топлива и газа при их различных соотношениях. В качестве твердого топлива использовали кузнецкий каменный уголь (шахта Полысаевская ) с размером частиц менее 56 мк А = 14,54% V = 34,5%). [c.25]

Совокупность этих обстоятел].ств приводит к сокращению длины реакционной зоны, что в свою очередь позволяет резко повысить теп-лонаиряжепиость реакторов и снизить их объемы. Правда, с повышением да1 лония улгеньшается коэффициент молекулярной диффузии кислорода к иоверхности угольных частиц. Но повышение температуры значительно снижает этот отрицательный эффект давления. Сжиганием твердого топлива в пылевидном состоянии под давлением 5—8 кг/см пользуются в камерах горения для газотурбинных установок, где тепловые напряжения на единицу объема достигают десятка млн ккал/м час. [c.559]