Процессы подготовки топлива к горению

X1. ПРОЦЕССЫ ПОДГОТОВКИ ТОПЛИВА к ГОРЕНИЮ [c.108]

Анализ процесса воспламенения индивидуальных частиц твердого природного топлива наглядно показывает роль летучих в этом процессе и при учете условий теплообмена в запыленном потоке и его аэродинамики может служить базой для расчета процесса воспламенения пылеугольного факела. При воспламенении аэровзвеси пыли природных топлив выделение летучих происходит в объем, заполненный частицами топлива, которые находятся на сравнительно близком расстоянии друг от друга. В объеме происходит накопление летучих, т. е. образуется горючая смесь, при достижении определенных условий она воспламеняется и горит, причем концентрация окислителя у поверхности частиц в данном случае будет близка к концентрации окислителя в объеме. С этой точки зрения процесс воспламенения и горения аэровзвеси топливной пыли во времени можно разбить на три периода 1) подготовка горючей смеси летучие—окислитель 2) воспламенение этой смеси 3) собственно процесс горения летучих и коксового остатка. Естественно, что время на подготовку смеси летучих с окислителем, на ее воспламенение и на выгорание основной массы летучих оказывается значительно меньшим, чем время, необходимое для выгорания кокса. [c.197]

Для дизельного топлива изменение температурных условий (температуры потока) в исследованной области практически не сказывается ни на суммарной длительности процесса горения, ни на длительности собственно горения. Это обстоятельство позволяет сделать вывод, что общая длительность процесса горения тяжелых остаточных топлив по сравнению с легкими, полностью испаряющимися, будет определяться длительностью процессов подготовки топлива и выгорания коксового остатка. Изменение условий обтекания капли, выражающееся в изменении температуры и скорости, не изменяло общей последовательности и характера развития процесса горения (рис. 23). Скорость обдувания варьировалась в интервале 3,3—6,5 м/сек. В этом случае сравнение соответствующих значений времени полного сгорания одиночной капли мазута (т ) при различных условиях обдува показывает, что величина Т2 остается примерно постоянной. Одновременно с этим время горения жидкой фазы возрастает с увеличением относительной скорости. Причина этого явления в том, что с увеличением скорости обдувания пламя смещается относительно капли и основной очаг горения располагается в следе за каплей. [c.49]

При слоевом сжигании тоилива реакции горения обычно протекают в диффузионной области и повышение температуры слабее сказывается на суммарной скорости реагирования. Однако повышение температуры подогрева воздуха и повышение температур в топке благотворно сказывается при сжигании высоковлажных и многозольных топлив, интенсифицируя процессы подготовки топлива и дожигания уноса. [c.206]

II давлении в камере сгорания предпламенные процессы подготовки топливо-воздушной смеси развиваются достаточно быстро в наиболее благоприятных условиях на периферии факела. На кадрах 3 ж 4 рис. 69 видно возникновение очагов пламени на периферии факела, когда развитие его еще продолжается. В дальнейшем наблюдается медленное обгорание факела (кадры 5—14). Развитие процесса горения в объеме камеры сгорания происходит за счет турбулентного горения на периферии факела распыленного топлива, а также вследствие образования новых очагов самовоспламенения. Такой вид горения соответствует нормальному — плавному горению топлива в двигателе, [c.171]

В некоторых случаях определяющими процесс горения могут оказаться второстепенные подготовительные стадии. Так, например, при сжигании высоковлажного топлива определяющей может быть стадия подсушки. В этом случае рациональным является усиление предварительной подготовки топлива к сжиганию, например, использованием технологического способа сжигания с подсушкой топлива газами, отбираемыми из топки. [c.328]

Анализ выгорания углерода кокса можно провести для любой схемы слоевого процесса. Несколько проще рассматривать прямоточный слоевой процесс, в котором происходит предварительная подготовка топлива и в зону активного горения поступает чистый кокс, практически лишенный летучих и нагретый до температуры 1000— 1300° К. [c.228]

Полное сгорание топлива является одним из условий экономичной работы трубчатых печей. Условиями полного сгорания являются хорошее смешение горючего с окислителем (воздухом), достаточно высокая температура процесса и подготовка топлива к горению. [c.384]

Как следует из предыдущих глав, развитие процесса сгорания капли топлива на определенном этапе может проходить и без подачи воздуха, просто в газовой среде с высокой температурой. Такой стадией является прогрев капли, длительность которого значительно возрастает по мере утяжеления топлива, увеличения размеров капель и понижения температуры среды. Для обычных условий сгорания тяжелых топлив он составляет до 30% полного времени горения капли. Распространяя это положение на весь факел, в составе которого находятся капли различных размеров, можно заключить, что подача необходимого для горения факела воздуха к устью форсунки не является необходимым мероприятием, как это принято считать. Скорее всего, подача всего воздуха к корню топливного факела нецелесообразна, поскольку при этом понижается температура, и процесс подготовки капель к сгоранию (прогрев) соответственно затягивается во времени. Замедленное развитие подготовительных процессов влечет за собой изменение условий горения в связи с более медленным нарастанием температуры и сдвижкой ядра факела по потоку. Одновременно с этим обеспечение надежного воспламенения факела путем возврата части продуктов сгорания потребует организации более мощной зоны обратных токов, что, естественно, влечет за собой повышение гидравлических потерь. Быстрое затухание начальной турбулентности потока в горящем факеле, создаваемой для обеспечения перемешивания в толще факела, вынуждает прибегать к повышенным скоростям истечения воздуха, что также связано с увеличением гидравлических потерь. [c.127]

Из материалов, приведенных в главах 1 и 2, следует, что для топлив, характеристики испарения которых достаточно высоки, а условия подготовки горючей смеси оптимальны (мелкое распыливание, высокая температура среды), лимитирующим процессом при определенных условиях действительно может стать химическая реакция соединения паров топлива с окислителем. При использовании тяжелых остаточных топлив типа мазутов процесс подготовки горючей смеси и испарение определяют общее время протекания процесса их горения. [c.154]

Стабилизация тепловых условий в слое при сжигании твердых горючих отходов с резко изменяющимися во времени физико-хими-ческими характеристиками может быть достигнута рациональной организацией процесса тепловой подготовки топлива и его горения. [c.98]

В установках небольшой производительности целесообразно применять дополнительный источник тепла, создаваемый сжиганием некоторого количества жидкого или газообразного топлива в объеме топки или внешним обогревом стенок топочного устройства. Это позволит организовать двухступенчатый процесс с полным разделением зон подготовки топлива и горения летучих и с последующим дожиганием коксового остатка. Так как полнота сгорания топлива является одним из факторов, определяющих эффективность переработки радиоактивных отходов методом сжигания, необходимо было исследовать процесс горения мелких частиц, выносимых из слоя и транспортируемых потоком газа в объеме топочной камеры. [c.98]

Процесс сгорания топлива в нижней части скоростной топки по существу аналогичен процессу сжигания коксового остатка в топке-генераторе. В последнем случае разогретый кокс также сгорает в условиях зажатого слоя, причем благодаря увеличенной подготовке топлива за счет осуществления глубокого термолиза в швельшахте его горение происходит с повышенной интенсивностью. Анализы газов по толщине слоя горящего топлива показали, что кислородная зона распространяется всего на три-четыре диаметра куска и по сравнению с толщиной слоя топлива весьма мала. В основной толще слоя развивается восстановительный процесс. Коэффициент избытка воздуха на выходе из слоя оказывается равным = 0,65 0,75. Продукты сгорания [c.93]

Выбросы окиси углерода целиком зависят от качества горелочных устройств, подготовки топлива и организации процесса горения. Выбросы диоксида серы ЗОг связаны с сжиганием топлива, содержащего серу при сероорганические соединения. Для предотвращения сброса диоксида серы при сжигании газа, бензина, керосина и дизельного топлива эти продукты подвергают предварительной очистке. Процессы очистки газа и нефтяных дистиллятов рассмотрены в главе V. Из тяжелых углеводородов и каменного угля предварительное извлечение серы очень сложная операция, поэтому на крупных объектах, где сжигают эти топлива (как правило, это топливные электростанции), проводят улавливание диоксида серы из дымовых газов. [c.439]

Горение и газификация твердого топлива представляют собой сложные физико-химические процессы, состоящие пя ряда последовательных и параллельных стадий подготовка топлива, включающая его подогрев, подсушку и выделение летучих дальнейшее последовательное или одновременное реагирование летучих и коксового остатка. Процесс горения и газификации обычно сопровождается движением потоков топлива и окислителя. [c.157]

Устройства для подготовки топлива предназначены для поддержания постоянства его состава путем усреднения, а также для очистки от загрязнений. Для сжигания топлива предназначены форсунки—для жидкого топлива (мазута, реже соляра и тяжелого газойля) и горелки — для газового топлива (газов нефтепереработки, реже природного газа). В форсунках жидкое топливо распыляется водяным паром, механическим воздействием высокого давления или воздухом, во всех случаях должно быть обеспечено хорошее смешение его с воздухом, что необходимо для 1ЮЛНОГО сгорания топлива, уменьшения коксообразо-вания, перегрева и прогара труб. Распыление паром, который является по существу балластом в процессе горения, снижает температуру факела, усиливает коррозию деталей топки, особенно, если топливо содержит сернистые соединения, дает сильный щум, ухудшающий условия труда персонала. Форсунки механического распыления значительно менее шумны, экономичны, но громоздки, сложны, ненадежны, так как при плохой подготовке топлива быстро засоряются. На нефтеперерабатывающих предприятиях широко применяются разработанные Гипронефтемашем комбинированные форсунки типа ГНФ различных модификаций, в которых жидкое топливо распыляется [c.334]

Проводимые с этой целью конструктивные и режимные мероприятия по уменьшению присосов воздуха в топочную камеру, по усовершенствованию горелочных устройств и технологической схемы сжигания, а также по лучшей подготовке топлива к сжиганию обусловливали повышение температуры в топочной камере и как следствие шлакование в холодной воронке. Поэтому в ряде случаев стали невозможными и несовместимыми интенсификация процесса горения и сохранение твердого шлакоудаления. [c.453]

При высоких температурах и концентрациях и при достаточной активности компонентов горючей смеси химическая реакция окисления топлива начинает протекать со столь значительной скоростью, что физические факторы, определяющие подготовку горючей смеси, начинают тормозить процесс горения. К ним относятся, например качество распыливания топлива, характер течения газо-воздушного потока, распределение концентраций и температур в потоке, форма и размеры камеры сгорания, распределение тепла внутри потока, а также между потоком и внешней средой. Именно эти процессы при высокотемпературном горении начинают отставать по скорости протекания, регулируя ход всего процесса в целом. [c.165]

Образование горючей смеси и горение распыленного топлива определяются аэродинамическими характеристиками форсунки, горелки и топки, а также тепломассообменными и химическими процессами, протекающими на различных стадиях подготовки топлива к горению и его выгорания. Эти вопросы в общем виде освещены в известных работах Г. Ф. Кнорре [9, 131 ], и, по-видимому, многие из них в одинаковой мере применимы к высоковязкому и маловязкому топливам. [c.357]

Предполагается, что вследствие крайней ограниченности времени, отводимого на подготовку смеси в двигателях с воспламенением от сжатия, к моменту ее воспламенения процесс испарения топлива не заканчивается. Это и является одной из причин того, что горение в дизеле начинается с почти одновременного воспламенения смеси в разных точках. Характер развития процессов сгорания в данном случае будет определяться главным образом химическими (окислительными) реакциями. [c.93]

Принципиальное различие между дизельным и карбюраторным двигателями заключается в том, что в первом горение топлива начинается в результате его самовоспламенения, а во втором вызывается принудительно. Естественно поэтому, что одно из главных качеств дизельного топлива — его способность к самовоспламенению (самовоспламеняемость). Если в двигателе с искровым зажиганием предпламенные реакции, как правило, явление нежелательное, и большинство мер как конструктивного, так и химического характера направлено на торможение их развития, то в двигателе с воспламенением от сжатия имеет место обратная картина. Предпламенные процессы в таком двигателе оказывают чрезвычайно большое влияние на процессы воспламенения и горения топлив. От подбора топлива с низкой стабильностью углеводородных структур и введения добавок до совершенствования способов подачи топлива, смесеобразования и создания высоких температур в камере сжатия — все направлено на всемерное развитие предпламенной подготовки топлива с целью облегчения воспламенения и последующего ровного горения. [c.111]

Таким образом, анализ полученных данных показывает, что для сравнимых условий нагрева неподвижных капель различных сортов жидкого топлива и одинакового размера, время прогрева непрерывно возрастает по мере ухудшения свойств топливй. Для топлива типа крекинг-остатка оно превышает соответствующее значение времени для керосина в 5—7 раз. Повышение температуры среды и предварительный нагрев топлива соответственно уменьшают необходимое время прогрева поверхности. Наиболее сильное влияние на время прогрева оказывает размер капли. Таким образом, рассмотрение процесса прогрева капли, неподвижной относительно среды, позволяет заключить, что значительное сокращение времени подготовки топлива при использовании различных сортов тяжелого топлива возможно прежде всего за счет улучшения качества распыливания и повышения температуры среды. Подогрев топлива также несколько сокращает время прогрева капли. Эти мероприятия позволят в результате сокращения предпламенного участка факела увеличить время пребывания капли в ядре факела, т. е. значительно улучшить условия протекания процесса горения. [c.19]

Однако увеличение температуры в цилиндре дизеля нельзя во всех случаях рассматривать как позитивный фактор. Имеются указания на то, что перевод двигателя на более жесткий термический режим при одном и том же топливе сопровождается иногда ухудшением его работы и, в частности, уменьшением полноты сгорания топлива. Причины этого, надо полагать, заключаются в том, что при высоких температурах более глубокие процессы предпламенной деструктивной подготовки топлива могут вызвать активное воспламенение, на которое расходуется большое количество кислорода воздушного заряда. Это может привести к тому, что основной, а главное конечный этапы горения протекают менее активно по сравнению с обычным термическим режимом. [c.115]

Высокая эффективность двигателя MAN с принципиально новой организацией подготовки топлива к горению (М-процесс),. обеспечивающей замедленное испарение пленки топлива, свидетельствует о том, что быстрая и полная испаряемость дизельного топлива не является необходимым условием для оптимального воспламенения и горения. [c.116]

Отличительная особенность работы воздушно-реактивных двигателей состоит в том, что в камере сгорания почти одновременно протекают испарение топлива, смешение его паров с воздухом и горение образовавшейся топливо-воздушной смеси. Процесс сгорания топлива в реактивном двигателе в основном определяется полнотой испарения топлива и совершенством смешения паров топлива с воздухом. Поэтому испарение топлива и смешение его паров с воздухом, т. е. подготовка топливо-воздушной смеси, играют весьма суш,ественную роль в работе двигателя. [c.249]

На начальном участка (вблизи задней стены топки) происходит верхнее зажигание топлива. Однако на заднюю часть решетки подается только небольшая часть всего забрасываемого топлива, и тем облегчается его подготовка для горения, Основ,чая часть топлива забрасывается на всю решетку, где протекает активный процесс горения. При этохм чем меньше скорость движения решетки, тем меньше начальный участок на котором происходит. верхнее зажигание. [c.34]

Полное горение топлива является условием наиболее экономичной работы тепловых установок. Условиями полного горения являются хорошее смесеобразование горючего с окислителем, достаточные температурные условия процесса и надлежащая подготовка топлива к горению. [c.77]

Зоны горения и восстановления носят общее название — зоны газификации. В этой зоне происходит процесс газификации полукокса (кокса), опускающегося из зоны подготовки топлива, т. е. лроцесс образования собственно генераторного газа. [c.141]

Процесс горения твердого топлива может быть разделен на два периода период подготовки топлива к горению и период горения. [c.138]

Литературные и наши данные по обогащению кислородом воздушного заряда заслуживают серьезного внимания как способ управления процессами подготовки и горения топлива. Недостаток этого способа (большая теилонапряженность некоторых де- [c.146]

Основной особенностью работы газомазутных парогенераторов, сжигающих высокосернистый мазут в условиях предельно низких а, является необходимость очень точного поддержания оптимальных избытков воздуха. По мере уменьще-ния избытков воздуха и приближения к стехиометрическому соотношению воздуха и топлива все более увеличивается опасность неполноты сгорания. Поэтому при регулировании процесса горения мазута необходимо стремиться к снижению неполноты сгорания при возможно более высоком содержании КОз в дымовых газах. Соответствующие требования к подготовке топлива и улучшению процессов смесеобразования для достижения необходимой полноты сгорания во всем регулируемом диапазоне изложены в гл. 5 и 9. [c.197]

УстаноБившийся (стационарный) процесс горения характеризуется созданием определенной, неизменной зоны (очага) горения, которой предшествует предварительная тепловая подготовка — подогрев топлива и дутья, сушка, выделение летучих и других продуктов полукоксования. Термическая подготовка топлива и дутья совершается за счет тепла, по-ступаюш его из зоны горения или извне. [c.17]

Ири параллельном движении топлива и воздуха может произойти полный срыв пламеии, п очаг горения гаснет. В противоточном процессе тепловая подготовка топлива всегда обеспечивает его воспламенение (так называемое неогран и чей гг оо воспла м е н е н и е). [c.355]

Основным требованием при организации сжигания топлива является хорошее смесеобразование в процессе горения или специальная подготовка топлива к сжиганию (предварительное перемешивание воздуха и газа или приготовление паромазутных смесей). [c.391]

В книге охарактеризованы состав и свойства высокосернистых и высоковязких мазутов, используемых в качестве котельного и печного топлива. Изложены способы топливоподачи, подготовки топлива к сжиганию и некоторые вопросы технологии топочных процессов (рас-пыливание, горение, лучистый теплообмен, загрязнение и коррозия поверхностей нагрева) при сжигании мазутов в топках паровых котлов и технологических печей нефтеперерабатывающих заводов. [c.2]

Горение топлива — быстро протекающая химическая реакция окисления топлив кислородом, сопровождающаяся выделением тепла и появлением пламени. Процесс сгорания топлива в двигателях длится тысячные доли секунды. Чтобы за такой короткий промежуток времени топлидо, поступившее в камеру сгорания двигателя, успело сгореть, оно подвергается предварительной подготовке, заключающейся в распыливании, испарении и перемешивании паров топлива с окислителем. [c.97]

Для эффективной организации процесса горения топлив весьма большую роль играет подготовка топливо-воздушной смеси. Это особенно важно для воздушнореактивных двигателей. Сюда относятся правильные распыл и каплеобразоваиие топлива в первичной зоне сгорания. Весьма важно найти пути для увеличения ско- [c.303]

Несколько обособленно в плане мероприятий, направленных на улучшение предпламенной подготовки топлива и основного горения, стоит разработанный Мейрером М-процесс. Практические улучшения, внесенные Мейрером в процесс подготовки и сгорания топлив в двигателе с воспламенением от сжатия обычного и мно-готопливного вариантов фирмы MAN, общепризнаны. Подробное описание процесса дано во многих работах [246—251], однако [c.130]