Горение газообразного и жидкого топлива

Коэффициент избытка во.чдуха зависит от рода топлива и от метода его сжигания. Для газообразного топлива а = 1,05 -т- 1,2 при сжигании в объеме и 1,02 1,05 в случае поверхностного (беспламенного) горения. Для жидкого топлива а = 1,2 -f- 1,5. [c.109]

В разделе Топливо рассматриваются классификация, химический состав, свойства и методы исследования топлива, приводятся основные сведения о происхождении, запасах и месторождениях природных видов топлива, а также даются понятия о способах переработки, подробно излагаются сведения о применении топлив для энергетических целей. Здесь же рассматриваются физико-химические основы горения газообразного, жидкого и твердого топлива и расчеты процессов горения. [c.3]

Таким образом, выброс в атмосферу кислых компонентов обусловлен прежде всего процессами горения, которые характерны для нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Все высокотемпературные процессы (термический и каталитический крекинг, пиролиз) связаны со сжиганием в трубчатых печах газообразного или жидкого топлива. [c.19]

На процесс горения влияет вид топлива. В нефтезаводских печах обычно сжигают жидкое или газообразное топливо. При сжигании топлива важно обеспечить смешение воздуха с топливом в форсунке до наступления процесса горения. [c.106]

Таким образом, повышение температуры подогрева топлива приводит к суш,ественному уменьшению критерия Л < 1 и сокращению периода испарения. Однако полностью задачу горения потока распыленного жидкого топлива нельзя сводить к задаче испарения одной капли. В ряде опытов топливо предварительно доводилось до парообразного состояния и затем вводилось в реакционный объем. Если бы скорость горения определялась одним только испарением капель, то парообразное топливо при вводе вторичного воздуха должно было бы сгореть мгновенно или по крайней мере на очень коротком участке. На самом же деле этого не происходит, как и при горении газообразного топлива. Время и протяженность горения зависят от ряда других факторов гидродинамики, диффузии, скорости реакций в условиях теплообмена между факелом и окружающими стенками и т. д. Процесс горения даже термически подготовленного топлива протекает в течение определенного времени, хотя и приближается по характеру к процессу выгорания газообразного топлива, т. е. к гомогенному горению. При этом для эффективного сгорания термически подготовленного жидкого топлива, вводимого в реакционное пространство в парообразном состоянии, требуется не только хорошее смешение с окислителем, но и температура окислителя не ниже температуры топлива. [c.67]

Для жидкого топлива существует вполне определенное парциальное давление паров, зависящее от температуры. При горении паров жидкого топлива их парциальное давление будет постоянным, так как уменьшение давления паров ниже давления насыщения вызовет соответствующее испарение жидкости, а повышение давления сверх давления насыщения вызовет их конденсацию. В связи с тем, что концентрация паров над жидкостью ири данной температуре реакции не меняется, она не учитывается в выражениях закона действующих масс. По тем же причинам не учитывается и концентрация твердой фазы при гетерогенных реакциях. Таким образом, ири гетерогенных реакциях в выражения закона действующих масс входят только концентрации газообразных веществ. [c.15]

Приведенные выше расчеты и экспериментальные данные относятся к испарению неподвижной относительно воздуха капли. С некоторым приближением они применимы и к свободно оседающим в воздухе мелким капелькам и частицам. Крупные же капли падают довольно быстро, и скорость их испарения при этом заметно повышается. Определение скорости испарения капель, движущихся относительно газообразной среды, представляет интерес для таких процессов, как распылительная сушка, охлаждение распыленной водой и горение распыленного жидкого топлива, а также для метеорологии (испарение дождевых капель). Многие исследователи изучали скорость испарения капель, обдуваемых воздухом с различной скоростью. На основе теоретических соображений, подтвержденных измерением скорости уменьшения диаметра капель, обдуваемых воздушным потоком, скорость испарения в этих условиях можно представить формулой [c.105]

Канторович [384, 3851 решил одномерную задачу по горению потока топлива (распыленного твердого, жидкого и газообразного). Основными уравнениями, описывающими процесс горения потока топлива, выбраны следующие ,1) стехиометрическое уравнение 2) уравнение непрерывности 3) уравнение состояния газовой среды 4) уравнение энергии 5) кинетическое уравнение. При горении распыленного жидкого топлива вводится дополнительно уравнение испарения частицы жидкого топлива. [c.255]

При производстве изделий используется прямой нагрев форм с помощью газовых горелок или через конвекцию горячего воздуха. Во втором случае нагрев воздуха происходит в камере, в которой в качестве источника теплоты используется либо горение газа (жидкого топлива), либо электрическая энергия. При выборе конструкции камер горения и подачи горячего воздуха, а также камеры нагрева форм предпочтение отдается той, в которой достигается быстрый нагрев форм и наименьший расход топлива. Отходящие газообразные продукты горения имеют высокую температуру и часто используются в теплообменниках для рекуперации теплоты и его последующего использования на производстве. [c.720]

В ТОПОЧНОЙ камере должно быть некоторое разрежение, обеспечивающее поступление атмосферного воздуха для сгорания топлива. При использовании форсунок с воздушным распылением жидкого топлива и инжекционных горелок для газообразного топлива, воздух, необходимый для горения топлива, частично или полностью поступает под напором. [c.564]

Потерями тепла от механической неполноты горения для жидкого и газообразного топлива практически можно пренебречь и принять Qi = 0. [c.115]

Во вращаюш,ихся барабанных печах (рис. 11.1) обжиг материала происходит при непосредственном его контакте с газом-теплоносителем. Движение материала противотоком газу осуществляется за счет наклона оси барабана и его вращения. В качестве теплоносителя используется топочный газ, образующийся при горении твердого, жидкого или газообразного топлива. [c.309]

При горении жидкого топлива отдельные частицы его, окруженные свободной воздушной средой, прохоДят в огневом процессе стадию испарения, а затем горения. Под воздействием внешнего тепла или создаваемой вокруг них собственной огневой оболочки они испаряются, молекулы паров, перегреваясь, расщепляются и вступают в стадию истинного смесеобразования с молекулами газообразного окислителя, входя с ними в реакцию горения. Вследствие резкого увеличения объема горючего материала, вокруг частицы образуется сфера газифицированного топлива, вытесняющая воздух и не дающая ему доступа к поверхности испаряющейся жидкой капли. Тщательные фотофиксации показывают, что стехио-метрическая зона горения имеет радиус, превышающий радиус самой капли в 10—15 раз. Таким образом, горение возникает уже в объеме, в зоне образования истинной горючей смеси (даже в среде чистого воздуха), и весь внутренний объем такой огневой оболочки занят чисто газификационным процессом. Толщина самой огневой оболочки весьма мала и приближается к геометрической поверхности при горении однородных, отдельных углеводородов и может значительно увеличиться при горении смешанных (нефракционированных) углеводородов. [c.16]

Метод термического дожигания органических примесей промышленных газов находит широкое применение в практике. Он выгодно отличается от адсорбционного и абсорбционного более высо-. кой степенью очистки. Как правило, примеси сжигаются в печах с использованием газообразного или жидкого топлива. Установки достаточно просты по конструкции, занимают небольшую площадь, эффективность их работы не зависит от срока службы. Недостатками термического обезвреживания отходящих газов являются образование оксидов азота в процессе высокотемпературного горения, значительный расход топлива. Применение метода термического дожигания может быть оправдано, когда концентрация органических веществ в отходящих газах превышает предел воспламенения газовой смеси, а содержание их в газовой смеси относительно постоянно. [c.166]

Затем в расчеты включается подпрограмма горения, основанная ка химических реакциях окисления. В ний предусмотрено использование газообразного, жидкого или смешанного топлива, В случае смешанного топлива задается соотношение газообразного и жидкого топлива. Результаты процесса горения записываются на внешние носители информации и используются по мере работы других подпрограмм. [c.114]

Поточная схема горения газообразного и жидкого топлива. Естественной основой всякого установившегося процесса горения с фиксированным очагом горения является поточная схема. Самый очаг горения представляет собой то место в топочной системе, в котором с помощью непрерывного притока тепла поддерживается необходимый для протекания процесса температурный уровень и к которому непрерывными потоками — в смеси или раздельно — подаются топливо и окислитель, превращающиеся в единый поток топочных газов, также непрерывно отводимых от места горения. [c.137]

В рассматриваемом случае AG = —56,69 ккал/моль и, следовательно, только приблизительно 11 ккал/моль переходит в тепло. Этот пример показывает, что вообще энергию, освобождающуюся при горении природных видов топлива, выгоднее непосредственно преобразовывать в электрическую, так как к. п. д. тепловых машин и тепловых электростанций невелик. Описанный водородно-кислородный элемент является примером так называемых топливных элементов. Работы по созданию таких элементов получили в последнее время широкое развитие в связи с новыми задачами техники. В этих элементах топливо и окислитель должны храниться отдельно и подаваться к электродам, на которых осуществляются электрохимические реакции. При этом элемент может работать непрерывно, если к нему подводятся реагенты и отводятся продукты реакции, что особенно удобно при использовании жидких и газообразных веществ. В принципе возможно вместо сжигания угля использовать реакцию С (т) + + О2 (г) = СОа (г) для получения электрического тока. [c.154]

Удобнее всего рассмотреть зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ для случая, когда все реагирующие вещества находятся в газообразном состоянии. Особенностью таких реакций является то, что химическое взаимодействие протекает во всем объеме реакционной среды. Такие реакции называются гомогенными в отличие от гетерогенных реакций, когда реагирующие вещества находятся в различных агрегатных состояниях и взаимодействие веществ происходит на поверхности одного из них. Например, реакции окисления железа, растворения цинка в кислоте, горения твердого или жидкого топлива на воздухе относятся к гетерогенным. [c.111]

Трубчатые печи представляют собой камеры горения, в которых расположено большое количество труб как над огневым пространством, в котором сгорает топливо, так и в потоке горячих дымовых газов. Общая длина труб, размещенных в печи, достигает несколько километров. В трубчатых печах осуществляется косвенный нагрев. Нагреваемая жидкостная или газовая смесь быстро движется по трубам противотоком топочным газам, обогревающим внешнюю поверхность труб. Трубчатые печи обладают высокой мощностью и интенсивностью, устойчивостью в работе, сравнительной простотой устройства. Интенсивная работа этих печей достигается благодаря высокой скорости потока нагреваемого вещества внутри труб (большой коэффициент теплоотдачи) и развитой поверхности нагрева последних при большой разности температур А . Основная часть теплоты передается радиацией от пламени и раскаленной футеровки печей. Трубчатые печи широко применяются для химической переработки топлива и в органическом синтезе. В этих печах для обогрева используется газообразное или жидкое топливо. Существует много способов располол<е-ния труб, топочных устройств и схем движения перерабатываемого сырья. [c.195]

Многие химические процессы, имеющие большое значение в технике, относятся к числу гетерогенных реакций горение твердого и жидкого топлива (например, С + Ог = СОг), химическая и электрохимическая коррозия металлов и сплавов (например, Zn + + Va Ог-> ZnO) и т. п. Реакция в гетерогенной системе осуществляется на поверхности раздела между фазами. Чем больше эта поверхность, тем больше вероятность столкновения молекул реагирующих веществ, находящихся в разных фазах. Поэтому скорость гетерогенного химического взаимодействия при постоянной температуре зависит не только от концентрации газообразных (или жидких) реагентов, но и от площади поверхности раздела между фазами 5. [c.118]

Теоретически эффективность превращения химической энергии в электрическую с выделением или поглощением теплоты очень мала, поэтому уже давно предпринимались попытки создать устройство, непосредственно превращающее химическую энергию в электрическую, т. е. топливный элемент. Этим термином определяется химический источник электрического тока, в котором осуществляется реакция окисления газообразного, жидкого или твердого топлива, и который дает возможность получать энергию, выделяющуюся при этой реакции непосредственно в виде электрического тока (рис. 116). Нахождение технически приемлемых форм топливного элемента позволило бы значительно повысить к. п. д. процесса горения по сравнению с обычно принятыми методами использования горючего для турбин, двигателей генераторов и т. п. [c.490]

Вопросу о составе продуктов неполного горения газообразного и жидкого топлива посвящено много работ [Л. 63—75] при этом единая точка зрения до сих пор отсутствует. Причиной этих разногласий, с одной стороны, является несовершенство методик и аппаратуры, применявшихся длительное время для газового анализа, а с другой—наличие большого числа факторов, определяющих режим горения в топочной камере и процесс формирования продуктов неполного горения. [c.65]

Как уже отмечалось выше, в последние годы наметилась тенденция к сжиганию газообразного и жидкого топлива с малыми избытками воздуха. При этом потери тепла с химической неполнотой горения не должны превышать 0,5%. [c.69]

В топочном пространстве протекают реакции а) гомогенные, представляющие собой соединение с кислородом воздуха (горение) газообразного топлива или летучих, выделившихся из жидкого и твердого топлива б) гетерогенные, являющиеся горением капелек и твердого коксового остатка. [c.55]

Поточная схема горения газообразного и жидкого топлива [c.137]

Однако фактическая реализация поточного принципа при сжигании твердого топлива встречает существенные затруднения не только потому, что несколько сложнее по сравнению с газообразным и жидким топливом протекают последовательные этапы процесса. Основное затруднение вызывается тем, что ке весь состав твердого топлива может быть переведен в газообразные продукты сгорания и становится неизбежным выход твердых или жидких очаговых остатков. Их наличие в процессе может значительно повлиять на его развитие и потребует специальных мероприятий для удаления этих остатков из очага горения. [c.140]

Горючая смесь, состоящая из капель и паров жидкого топлива, газообразных углеводородов и воздуха, продвигаясь от форсунки по направлению ее оси, нагревается от лучеиспускания кладки горящего факела и от соприкосновения с горячими продуктами горения. При достижении горючей смесью температуры воспламенения [c.18]

В зависимости от вида и химического состава топлива физический характер процесса горения может быть существенно различным. Газообразное топливо образует с окислителем (воздухом) однофазную (гомогенную) смесь, легко воспламеняющуюся и быстро сгорающую горение распространяется на весь объем смеси. При сгорании жидкого топлива также образуется гомогенная смесь паров топлива с воздухом, однако горению предшествует испарение с поверхности частиц распыляемого жидкого топлива. [c.7]

Найденное соотношение следует использовать при написании уравнений, связывающих возмущенные параметры течения слева и справа от поверхности разрыва S, являющейся, как известно, идеализированной неподвижной плоскостью теплоподвода. Чтобы написать свойства поверхности Е, используем зависимости, приведенные в гл. IV. Из сказанного выше ясно, что в уравнениях, описывающих процесс горения в жидкостных реактивных двигателях, не следует пренебрегать колебанием подачи газообразной массы в камеру сгорания, поскольку даже при постоянной подаче жидкого топлива сгорание (т. е. превращение в газ) может происходить с переменной скоростью. Пренебрегая объемом, занимаемым каплями топлива, можно считать, что моментом поступления массы в камеру сгорания является момент перехода топлива в газообразное состояние. Поэтому напишем уравнения для области горения сг в виде (15.5), не пренебрегая членом бМ. [c.477]

Ванными называются печи, в которых твердый материал плавится и подвергается дальнейшей термической и химической переработке в жидком состоянии. Это топливные печи прямого нагрева, причем теплота может передаваться нагреваемому материалу как конвекцией от горения газов, так и лучеиспусканием от факела горения газообразного топлива в рабочем пространстве печи, а также от раскаленных стен и свода. Ванные печи отличаются высокой интенсивностью массо- и теплопередачи прежде всего благодаря полному расплавлению нагреваемого материала, в результате чего резко возрастают коэффициенты массопередачи к и теплоотдачи а. Интенсивность теплопередачи в ванных печах высока также за счет большой движущей силы процесса (высокая температура теплоносителя), быстрого движения нагретых газов и использования лучистой теплоты. [c.194]

Горение твердого топлива на решетке нельзя так хорошо регулировать, как горение газообразного или жидкого топлива. Даже регулирование горения тонкой угольной пыли только приближается к эффективности регулирования горения топлива описанных выше видов, однако не достигает ее. [c.43]

Для печей беспламенного горения и в печах с зональной подачей воздуха создана горелка ФГЩУ (рис. П-12), которая может работать на жидком, газообразном или на обоих видах топлива одновременно. Для распыления жидкого топлива применяют водяной пар или сжатый воздух. Жидкостная часть горелки имеет щелевую головку, угловой смеситель, паровое сопло, наружную и внутреннюю трубы, укрепляемые в парожидкостной [c.58]

А. Источник теплоты. Источником теплоты в топках является в основном энергия, выделяемая при горении топлива. Для топлив, содержа[ЦИх водород, различают два значения теплоты сгорания теплота сгорания, определенная в нредположении, что вся влага, выделенная в процессе 1орения, конденсируется и охлаждается до 288 К теплота сгорания, определенная в предположении, что выделяемая влага остается в паровой фазе. Источником кислорода для горения обычно является воздух. Для гарантии полного сгорания топлива в топку подается большее количество вос-духа, чем это требуется по стехиометрическим соотношениям, Как правило, подается на 10 % больше воздуха для газообразного топлива, на 15—20 % для жидкого топлиаа и на 20 % или более для распыленных твердых топлив. В табл, 1, 2 приведены состав, теплота сгорания, потребность в воздухе для наиболее распространенных видов газообразных, жидких и твердых топлив, [c.111]

Объясняя химизм процесса газификации жидкого топлива и сравнивая его с механизмом частичного окисления газообразного топлива, авторы работ [3, 4, 7] считают, что процесс протекает в две стадии. В первой происходит полное сгорание углеводородов, причем на горение расходуется весь введенный кислород. Во второй стадии происходит конверсия остальных углеводородов с паром и двуокисью углерода. В работе [10] предложен механизм частичного окисления метана в факеле с учетом образования ацетилена в качестве промежуточного продукта. Согласно этому механизму процесс протекает в три стадии на первой происходит цепная реакция окисления метана и образуются преил1ущественно углеводо- [c.104]

Перед операцией розжига принимается жидкое и газообразное топливо на установку и обеспечивается циркуляция жидкого топлива по своей схеме. Розжиг производится, как правило, на жидком топливе, которое должно быть подогрето до 80- 100°С. Ддя розжига используется факел , предварительно зажженный вне топочной камеры печи. Топка печи перед розжигом должна быть тщательно продута либо воздухом с обязательным последующим отбором пробы воздуха на содержание углеводородов, либо перегретым паром по всему газовому тракту до тех пор, пока на выходе из дымовой трубы не будет замечен пар. Обычно продувка паром проводится в течение 10-15 мин. Выходящий из трубы пар будет означать, что возможные скопившиеся в топке и газовом тракте газы вытеснены паром. Далее производится розжиг сначала одной форсунки, потом других в той последовательности, в которой изложены условия подъема температуры дымовых газов в радиантной камере печи, над перевальной стенкой и на выходе сырья из печи. После того, как печь разогреется и появится устойчивое горение топлива, а кладка раскалится, можно постепенно подключить газ из магистрали и переходить на его подачу к газовым горелкам. Вначале газ подают к пилотным горелкам (запаль-никам)и с их помощью поджигают основные горелки, постепенно переводя печь на газовое топливо и одновременно сокращая подачу жидкого топлива к форсункам, отключая их по мере необходимости из работы. [c.99]

Работы по внедрению хроматографип в энергетику послужили толчком к расширению и углублению исследований в области сжигания газообразного и жидкого топлива. Возможность внедрения режимов сжигания сернистых мазутов с малыми избытками воздуха, позволяющих резко снизить интенсивность сернокислотной коррозии и загрязнения поверхностей нагрева (Л. 53, 118—123], оо многом связана с появлением нового метода контроля полноты горения. [c.76]

Высокочастотные колебания (с частотой ббльшей, чем приблизительно 10 циклов в секунду) возникают под действием того же механизма (распространение акустических волн), который уже обсуждался применительно к ракетным двигателям твердого топлива, с той разницей, что время запаздывания здесь связано с запаздыванием процесса превращения капель жидкого топлива в газообразные продукты, который в данном случае происходит во всей камере, а не только на поверхности. Чтобы учесть пространственную протяженность зоны превращения, Крокко и Ченг в работах [8 .88] ввели понятие о пространственном запаздывании (связанном со временем запаздывания через среднюю скорость потока топлива). При исследовании высокочастотной неустойчивости горения в жидкостных ракетных двигателях не рассматривались столь сложные модели, как в случае описанного выше вибрационного горения твердого топлива. Главной причиной [c.305]

В печах такого типа можно сжигать различного вида газообразные и жидкие топлива. Горелки или ф Орсунки следует применять короткопламенные с тем, чтобы процесс горения завершался вблизи них. В противном случае может образоваться существенный недожог топлива, так как подмешивание возврата резко снижает температуру в верхней части указанных ка.мер сжигания. Подсасывающая способность горелочных устройств не очень велика, поэтому скорости в горелках, размеры камер горения и отверстий для поступления возврата должны быть точно рассчитаны с тем, чтобы эжектирующая способность факелов использовалась рационально. По этой же причине горелки должны давать факел, направленный снизу вверх. В некоторых случаях для улучшения рециркуляции газов в рабочем пространстве таких печей могут быть применены винтовые вентиляторы, приводной электродвигатель которых располагается снаружи. [c.387]

Обстановка, создаваемая в костровом очаге горения, во многом напоминает горение жидкого топлива на плошке пли водяном поддоне (фиг. 52 и 54). Принципиальное сходство заключается в том, что во всех этих случаях доступ воздуха к центру протекающего процесса крайне затруднен. На сухой плошке выделяющиеся пары топлива и газы разложения совершенно оттесняют окружающий атмосферный воздух к краевым зонам процесса, где и происходит образование газообразной горючей смеси и ее горение. В случае горения жидкого топлива на водяном поддоне надслойная зона взлетающих и падающих капель, казалось бы, более доступна для проникновения в нее окружающей воздушной атмосферы, так как расстояние между отдельными каплями относительно велико. Однако при горении, когда такая капельная надслойная зона создается, все пространство между каплями практически заполняется парами и газом разложения т01плива, которые подобно предыдущему случаю, в основном оттесняют воздушную атмосферу к внешним участкам процесса, где и возникает зона смешения топливного газа с окружающим воздухом с одновременным пла1менным горением смеси. [c.157]

Оказывается, достаточно определить состав уходящих продуктов горения и замерить их температуру, чтобы иметь возможность подсчитать потери тепла с уходящими газами и вследствие химической неполноты гарения. А во многих случаях, например при работе паровых и водогрейных котлов на газообразном и жидком топливе, этих данных достаточно и для составления полного теплового баланса. [c.114]

Относительно редко в промышленных установках для термической регенерации активного угля применяют чистый перегретый до 600—800°С водяной пар [25]. Обычно же используют в качестве теплоносителя реакционную смесь продуктов горения газообразного или карбюрированного жидкого топлива с водяным паром, содержащую пар в количестве 45—60%. Расход такой смеси определяется, прежде всего, ее теплосодержанием и потоХ1у значительно превышает количество пара, расходуемого собственно па окисление адсорбированных продуктов. Вследствие этого продукты деструкции и окисления десорбированных соединений в отходящих газах установок настолько разбавлены дымовыми газами и непрореагировавшим паром, что они негорючи, несмотря на то, что содержат среди продуктов реакции СО и Нг. Поэтому отходящие газы из регенерационных установок не могут использоваться в качестве вторичного топлива в котлах-утилизаторах. Тем не менее, непосредственный выброс дымовых газов и атмосферу недопустим из-за опасности загрязнений окружающей атмосферы. В зарубежных установках, как правило, ограничиваются рассеиванием отходящих газов при помощи высоких труб. В СССР такие газы из печей термической регенерации активного угля разбавляются воздухом и при 300 °С дожигаются над катализатором (диоксидом марганца и др.) [3]. [c.199]