Горение угольной пыли в факеле

Горение угольной пыли в камерной топке протекает в неизотермической запыленной газовой струе, распространяющейся в среде высокотемпературных топочных газов. В зависимости от способа подачи вторичного воздуха запыленная струя распространяется либо непосредственно в топочной среде, либо вместе с окружающим ее потоком вторичного воздуха. В этом параграфе рассматривается более простой случай горения в пылевоздушной струе, распространяющейся в топочном пространстве при отсутствии потока вторичного воздуха, при следующих условиях и предположениях пылевоздушная струя истекает из щелевой горелки прямоугольного сечения. Поэтому можно считать, что имеется плоскопараллельная струя, и рассматриваемую задачу свести к двумерной. Во избежание осложнения задачи рассмотрением процесса воспламенения и горения летучих в качестве топлива принята пыль АШ. При этом для исключения взаимного влияния частиц различных размеров рассматривается монодисперсная пыль. Температура и скорость пылевых частиц и газа в соответствующих точках струи совпадают. Химическое реагирование существенно не влияет на распределение скоростей и концентраций, и поэтому на факел можно распространить закономерности неизотермической, запыленной турбулентной струи. [c.360]

Исследование сложного физико-химического процесса горения угольной пыли в топочной камере затруднительно. Широкое применение нашли экспериментальные исследования горения одиночной частицы как элементарной составляющей пылевого факела. [c.338]

ГОРЕНИЕ УГОЛЬНОЙ ПЫЛИ В ФАКЕЛЕ [c.363]

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]

Горение распыленного твердого и жидкого горючего является важной составной частью рабочего процесса в воздушно-реактивных и жидкостно-реактивных двигателях, в дизелях, в промышленных топках на угольной пыли или жидком горючем. Следует отметить, что и при сжигании газа возможно образование частиц углерода в пламени (как в диффузионном, так и в гомогенном, особенно при увеличении давления [12]). При этом горение затягивается, а высота факела растет. [c.49]

По данным лабораторного исследования процесса горения антрацитовой пыли минимальная концентрация свободного О2, обеспечивавшая отсутствие окиси углерода в факеле (при температурах 1600°С), составила примерно 2—2,5%. При 0а<1,0—1,5% отмечалось наличие в топочных газах заметных количеств СО. Эти данные можно рассматривать как достаточно характерные для угольной пыли вообще, поскольку речь идет о горении коксового остатка угольных частиц (после завершения выхода летучих. Основываясь на них можно считать, что локальные значения содержания кислорода в факеле не должны снижаться менее 1,5—2%, чему соответствует коэффициент избытка воздуха а = 1,08- 1,10. [c.50]

О, а величина к —> к, скорость реагирования становится максимальной (/ s —>/с шах) Таким образом, при неизменной температуре ио мере выгорания углеродной частицы процесс реагирования всегда переходит в кинетический режим. Причем, чем выше температура реагирования, тем при более малом радиусе частицы практически начинается кинетический режим. При низких температурах процесс горения переходит в кинетический режим прп большем радиусе частиц. Однако конечная стадия реагирования частицы протекает в кинетической области. Отсюда следует важный практический вывод. Для более полного выгорания угольной пыли в конце факела, где скорость реагирования мала из-за низких концентраций окислителя, необходимы достаточно высокие температуры. [c.181]

При соударении встречных факелов и турбулизации потока ускоряется массо- и теплообмен, а усиливающиеся при этом смесеобразование и нагрев интенсифицируют процесс горения. Однако в дальнейшем поток распространяется при недостаточно полном заполнении сечения топочной камеры и вследствие неустойчивости отклоняется к одной из стен. Турбулентность потока все уменьшается, ослабляя массообмен и смесеобразование, что затягивает выгорание угольной пыли. Более сильное затягивание процесса догорания имеет место при встречной компоновке прямоточных горелок, при которых аэродинамическая неустойчи- [c.431]

При обжиге клинкера с применением твердого топлива большое значение имеет тонкость помола порошка угля. Время горения сокраш,ается при хорошей тонкости помола угля, причем, чем грубее помол, тем больше времени требуется для сгорания угольной пылинки. Скорость горения обычно равняется I—2 сек, а угольная пыль вдувается в печь со скоростью 30—80 м/сек. При крупном помоле угля горение пылинки не успевает заканчиваться, и она падает на клинкер, где и догорает. Это вызывает понижение температуры факела и недожог клинкера. В связи с этим тонкость помола угольного порошка должна составлять не более 0,5% остатка на сите N° 021 и не более 8—12% остатка на сите № 008. При малом содержании летучих угольную шихту приходится измельчать весьма тонко для увеличения скорости горения. Тонкость помола угля влияет также на реакцию золы топлива с обжигаемым материалом, причем более тонкие частицы золы быстрее реагируют с обжигаемым материалом и более равномерно распределяются в его массе. [c.187]

В рабочем пространстве топок и печей не всегда движутся только продукты полного горения очень часто в нем находится пламя, которое может быть бесцветным или светящимся, причем светимость определяется наличием в нем дисперсного сажистого углерода, получающегося при разложении углеводородных соединений. Эти частицы имеют размеры порядка 0,2 мкм (что соизмеримо с длинами волн видимого светового излучения), и в 1 см содержатся десятки и сотни миллионов частиц. Если бы ярко светящийся факел, имеющий высокую температуру, можно было внезапно заморозить , то сажистый несгоревший углерод можно было бы собрать и взвесить. Помимо сажистого углерода в пламени могут находиться во взвешенном состоянии частицы угольной пыли и летучей золы, имеющие размеры от 10 до 1 ООО мкм. [c.96]

Для изменения положения факела и его величины пылеугольные форсунки делают поворотными и выдвижными. Процесс горения регулируют также, изменяя количество воздуха, смешиваемого с угольной пылью при ее подаче в топку. [c.193]

Для сжигания во вращающихся печах угольной пыли применяются одно- и двухканальные форсунки. Наиболее распространенная в промышленности одноканальная форсунка представляет собой металлическую цилиндрическую трубу, по которой в печь подается топливно-воздушная смесь. Остальное количество воздуха поступает в печь через холодильник (вторичный воздух) за счет разрежения, создаваемого дымососом и трубой, и смешивается с топливом в зоне горения. Недостатком таких форсунок является ограниченная возможность регулирования положения и длины факела. Изготовление выдвижных одноканальных форсунок и форсунок с конической частью, наподобие трубок Вентури, позволяет более эффективно регулировать скорость газового потока и форму факела. [c.373]

Нагревание пыли, газообразование и воспламенение газов возможны лишь в нагретой топочной или, точнее, в зажигательной камере. В холодной печи с несколькими горелками, особенно при высоком содержании летучих в угле, достаточно для начала горения подержать зажженные промасленные концы в течение 4—6 мин. на пути пылевоздушной смеси. Во многих случаях для воспламенения нужен костер из дров, факел газа или жидкого топлива. Когда печь разогрета, при сгорании выделяющихся из угля газов поддерживается высокая температура, необходимая для быстрого воспламенения пыли. В то время как процесс воспламенения и горения летучих составляющих благодаря диффузии газов протекает быстро, воспламенение и сгорание частичек кокса происходит сравнительно медленно. Как только смесь воздуха и угольных частичек поступает в нагретое топочное пространство, она воспринимает тепло излучения топки. Это тепло быстро поглощается угольными частицами. Чем меньше воздуха смешано с угольной пылью, тем меньше тепла отнимается от нагретых угольных частиц и тем скорее они воспламеняются. Поэтому для быстрейшего воспламенения пыли в охлажденной печи целесообразно вдувать с ней только часть необходимого для горения воздуха остальную часть воздуха можно добавить в печь уже после воспламенения. Исследование показало, что с угольной пылью следует вдувать около 40% воздуха, необходимого для горения. [c.129]

Образование поверхностной коксовой пленки у спекающихся углей при нагреве высокотемпературным тепловым ударом влияет и на последовательность горения летучих и твердого остатка при сжигании мелкозернистого топлива, а прорыв этой пленки газами и парами слюлы при высоких температурах является одной из причин сажеобразования и неравномерности пыле-угольного факела. [c.151]

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]

В различных исследованиях горения угольной пыли в факеле полидисперсность учитывалась в основном двумя методами. Первый метод, примененный В. Гумцем и X, Хоттелем, А. Б. Резняковым, В. В. Померанцевым. С. Л. Шагаловой, К- М. Арефьевым, А. П. Баскаковым и др., основан на введении суммарных характеристик полидисперсности пыли в основные уравнения выгорания топлива. [c.363]

Погосян М. М. Исследование закономерностей горения угольной пыли в факеле. Автореф. дис. а соиск, учен, степени канд, техн, наук. М., 1974. 25 с. (МЭИ). [c.477]

Предположим, что камерная топка полностью заполнена факелом и что время пребывания в ней топочных газов Тпреб равно времени, располагаемому для горения любого вида топлива, включая угольную пыль. [c.213]

На основании экспериментального исследования горения иолидисперсной угольной пыли тош его угля в вертикальной камере сечением 190 X 190 мм и длиной 2480 мм из огнеупорного кирпича Маршак пришел к заключению, что при подаче в камеру аэровзвеси и вторичного воздуха концентрическими потоками даже при подогреве воздуха до 600 не удается получить устойчивое горение вследствие неудовлетворительной аэродинамики факела — наличия рубашки вторичного воздуха, затруднявшей поступление тепла к корню факела. Этот вывод был сделан ва том основании, что температура в ядре факела в ходе опыта понижалась. Это обстоятельство должно сказываться во всех случаях, когда опыты проводятся на камерах малого объема, с большим отношением длины к диаметру, т. е. при больших относительных потерях тепла. [c.551]

Наиболее интенсивное смесеобразование и горение прп наиболее полном заполнении факелом топочной камеры наблюдается при примененин турбулентных горелок с улиточным или лопаточным закручиванием потока. Помимо интенсивного неремешивания ныли с воздухом горелкп этих типов подсасывают к корню факела большое количество раскаленных топочных газов, что интенсифицирует процесс воспламенения. Малая дальнобойность таких горелок и большие углы раскрытия факела способствуют более полному заполнению топочного объема факелом. Время пребывания пылинок в реакционной зоне увеличивается, что способствует более полному выгоранию ныли. Еще более интенсивное воспламенение угольной пыли и лучшее заполнение тонки факелом получается при дроблении факела на ряд мелких струй, когда многократно увеличивается поверхность воспламенения. Такие мелкие струи обладают малой дальнобойностью, поэтому пылевоздушная смесь может вводиться с повышенными скоростями, усиливающими турбулизацию факела и, следовательно, интенсифицирующими теплообмен и газообмен в факеле. [c.210]

Второй — из горелки в топку поступают ненеремешанные потоки газа и воздуха. Воспламенение происходит вблизи устья горелки. В этом случае весь процесс смешения и горения начинается на выходе из горелки, протекает в факеле и завершается в конце топки. Можно ли в этом случае исключить влияние горелки на процесс смешения в топке Внимательное рассмотрение и анализ практического опыта сжигания топлива показывают, что и в данном случае горелка играет основную роль. Второй случай горения — это наиболее характерный и распространенный пример горения всех топлив жидкого, пылевидного и газообразного. В мазутных горелках жидкое топливо встречается с во.здухом в устье горелки и весь процесс смешения и горения происходит в топочной камере. В пылевых горелках имеет место аналогичный случай с тем лишь различием, что угольная пыль предварительно соединяется с небольшим количеством воздуха и несколько прогревается. В горелках с центральной и периферийной подачей газа в поток воздуха на выходе из амбразуры происходит только воспламенение, а горение протекает в топке. [c.19]

В работе [Л. 1011 приводится оценка длины факела по одномерной модели, основанной на диффузионном механизме процесса. Интересно указание на возможность обобщения расчета газового факела на случай факельного горения тонкодисцергированной угольной пыли. Проведенные авторами эксперименты показали удовлетворительную сходимость расчета с опытами по газовому и пылеугольному факелам. [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология