Завершение - процесс - горение
Cтраница 3
Газовые горелки промышленных котлов должны обеспечивать работу топки без потерь тепла от химического недожога при минимально возможных коэффициентах избытка воздуха а на выходе из топки ( 1 10 - 1 15) и при минимальных температурах продуктов сгорания на выходе из топочной камеры. Следовательно, основным критерием качества работы горелок, применяемых в топках котлов, является обеспечение завершения процесса горения в пределах топочной камеры при интенсивном теплообмене в ней. Рассматривая процесс смешения с этих позиций, нетрудно прийти к выводу о том, что для топок с невысокими тепловыми нагрузками топочного объема совершенно не обязательно получение полного предварительного смешения в горелке, тем более, что это требует примене-ния специальных устройств для стабилизации фронта пламени, уменьшает диапазон регулирования производительности горелки и для горелок с принудительной подачей воздуха повышенных напоров дутьевых устройств. [31]
 |
Схема факела вихревой горелки. I - газ. 2 - рециркуляция продуктов сгорания. [32] |
Зона догорания длиной / д ( 6 - н 10) /) является областью медленного завершения процесса горения, в которой концентрации топлива и окислителя малы вследствие значительного разбавления продуктами сгорания. [33]
Прежде всего необходимо учитывать, происходит ли горение в камере с теплоизолированными или охлаждаемыми стенками. Горение в неэкранированных камерах благоприятно отражается на тепловом балансе печи, облегчает условия воспламенения и может привести к сокращению зоны завершения процесса горения. Если стенки камеры охлаждаются, то в некоторых условиях это может отрицательно влиять на тепловой баланс процесса, в особенности на устойчивость зажигания факела пламени. При слишком большой степени охлаждения камеры ( большое значение отношения поверхности охлаждения к объему камеры FOJi3lIV, растущее по мере уменьшения сечения камеры) баланс процесса у корня факела может оказаться столь неблагоприятным, что устойчивое горение окажется неосуществимым при малых форсировках. Следует поэтому учитывать, что в экранированных котельных топках всегда устойчивый режим горения принципиально легче обеспечивается при повышенных теплонапряжениях топочного объема. [34]
Замедлению процесса горения способствует также постепенное охлаждение хвостов факела. Для дожигания таких обедненных хвостов следует предусматривать специальные мероприятия, с помощью которых в хвосте пламени усиливается турбулизация потока, способствующая столкновению горючего с кислородом, и создаются температурные условия, обеспечивающие завершение процесса горения. [35]
Непосредственно перед зажиганием смеси в нее вдувают инертным газом мелкодисперсный порошок напыляемого материала, после чего смесь поджигают электрической искрой. Возникающие при этом детонационные волны увлекают продукты детонации со взвешенными в них частицами порошка к открытому концу трубы со скоростью до 1500 м / с. Благодаря высокой температуре, достигающей по завершении процесса горения 2500 - 3250 С, частицы порошка переходят в жидкое или пластичное состояние. По выходе из трубы гиперзвуковой поток частиц попадает на поверхность металлизируемой детали, образуя покрытие. [36]
 |
Горизонтальная циклонная топка.| Общий вид агрегата тип. [37] |
За пережимом находится камера дожигания серы. Она служит в основном для выравнивания скорости потока газов по сечению печи перед входом их в пучок кипятильных труб котла-утилизатора. В этой камере происходит также охлаждение газов и завершение процесса горения серы. [38]
 |
Влияние сужения топки на циркуляцию крупных частиц. [39] |
Конструкция поверхностей нагрева и их компоновка связаны с габаритами котла, и в первую очередь топки. Высота топки в пылеугольных котлах определяется исходя из допускаемых теплонапряжений топочного объема, необходимостью завершения процесса горения и обеспечения заданной температуры газов на выходе из топки. [40]
При выборе типа сжигательных устройств необходимо рассматривать условия смесеобразования горючих материалов и окислителя с зажиганием и горением этой смеси в рабочей и топочной камерах печей во взаимосвязи для обеспечения рационального сжигания. Вследствие этой взаимосвязанности необходимо совместно оценивать и выбирать сжигательные устройства с объемом рабочей и топочной камер, их геометрию, а для отдельно стоящих топок - компоновку с печью. Необходимо, чтобы сжигательные устройства и конструкция футеровки обеспечивали очаг горения горючих материалов с окислителем, который должен подаваться в достаточном количестве для обязательного завершения процесса горения в рабочей или топочной камерах при условии непрерывного удаления образующихся продуктов горения. [41]
В реальных условиях различие температур в центре и на периферии оказывается значительно меньшим, так как теплоемкости обеих газовых сред различны и зависят от температуры и степени диссоциации продуктов реакции ( см. гл. Все же это явление, называемое Махе-эффектом, связано с возникновением градиента температур в несколько сот градусов, что существенно для некоторых технических процессов. Поскольку интенсивность теплового излучения сильно зависит от температуры, яркость свечения продуктов сгорания гораздо выше в центре камеры сгорания, где оно появляется уже после завершения процесса горения. [42]
Резкое торможение скорости образования атомарного кислорода наступает при завершении процесса горения. Выше было показано ( рис. 9 - 2, 9 - 3), что при этом концентрация 5Оз соответствует равновесной. Из данных расчета ( рис. 9 - 4) видно, что при содержании серы с мазуте 3 % малая концентрация 5О3 ( 0 0005 %) имеет место при коэффициенте избытка воздуха 1 05, если температура продуктов сгорания в зоне завершения процесса горения равна 1325 С. [43]
Все проведенное выше рассмотрение основывалось на допущении, что в процессе горения достигаются условия равновесия. Это не всегда так, и, за исключением немногих случаен, горение никогда не бывает полным. Имеется много факторов, которые могут ограничить завершение процесса горения. В ракетных двигателях эти причины могут быть обусловлены, во-первых, факторами, ограничивающими полное перемешивание, и, во-вторых, соотношением между скоростями реакции и временем пребывания веществ в камере сгорания. [44]
Возвращаясь к конструкциям топок с жидким шлакоудалением, необходимо отметить большой технический интерес, который представляют двухкамерные топки ( фиг. Первая камера топок этого типа ( полностью зафу-терована огнеупорной набивкой, выполненной на шиповых экранах. В этой камере происходит основная часть процесса горения и плавление золы топлива, которая затем удаляется в жидком виде из шлаковой ванны. Вторая камере служит преимущественно дли охлаждения продуктов сгорания и вынесенной из передней камеры золы топлива, а в некоторой мере и для завершения процесса горения. Достоинства двухкамерных топок заключаются е том, что они являются логически наиболее законченным типом топок с жидким1 шлакоудалением. Выделение закрытой и мало охлаждаемой передней камеры почти целиком исключает теплообмен между зоной наибольших температур, которая в связи с этим сильно расширяется, и хвостовой частью факела и открытыми поверхностями нагрева второй камеры топки. Благодаря этому значительно улучшаются условия зажигания угольного порошка, интенсифицируется процесс горения, обеспечиваются лучшие возможности общего увеличения теплонапряжения топки, улучшается устойчивость ее работы при неполных и переменных нагрузках, которая в открытых ( однокамерных) топках не всегда бывает удовлетворительна. Подавляющая часть золы топлива доводится до состояния свободной текучести, улучшаются условия смешения отдельных частиц золы в топке и условия налипания шлака на стены первой камеры и общие условии золоосаждевия в топке. [45]
Страницы: 1 2 3 4