Cтраница 3
Исходя из того, что светимость факела можно изменять в зависимости от качества смешения топлива с воздухом, естественно возникает вопрос, какой факел выгоднее иметь в топках для интенсификации теплообмена. В литературе по этому вопросу имеются диаметрально противоположные точки зрения. Очевидно, что при одинаковых температурах светящееся пламя обеспечит более интенсивное излучение по сравнению с несветящимся. Как будет показано дальше, еще более существенное влияние на температуру продуктов сгорания, покидающих топку, оказывает аэродинамика топки, тесно связанная с типом и компоновкой горелок, а также наличие или отсутствие в топке вторичных излучателей. [31]
![]() |
Газовые струи ( сечения в горелках.| Щелевая газовая горелка ТКЗ с периферийной подачей газа. [32] |
Основным фактором, влияющим на светимость факела, являются условия смесеобразования. В горелках с предварительным смешением ( полное и равномерное смешение воздуха и газа в начальной части горелки) сажа не образуется и получается несветящийся факел. [33]
![]() |
Распределение температуры вдоль оси пламени. Началом оси абсцисс является устье горелки. [34] |
Однако в практических условиях повышение светимости факела обычно сопровождается понижением температуры Тф в начальной части факела вследствие затраты энергии на образование сажевых частиц при термическом разложении углеводородов. [35]
Во-первых, понятия радиационной эффективности и светимости факела не идентичны. Тепловое излучение трехатомных газов ( и даже мельчайших твердых частиц) относится к невидимой части спектра, так как глаз человека воспринимает только излучение с длиной волны 0 4 - 0 76 мк. Излучение раскаленных частиц в определенном интервале их размеров по длине волны соответствует видимой части спектра, и в этом случае воспринимается нами визуально как светимость факела. Следовательно, нельзя оценивать радиационную эффективность факела природного газа во вращающихся печах только по степени его визуальной светимости, так как большую радиационную способность может иметь и прозрачный, несветящийся факел, обладающий высокой степенью невидимого излучения. [36]
![]() |
Распределение температур при сжигании газа в экранированной топке. [37] |
При этих условиях эффект от повышения светимости факела может быть выше, чем снижение излучения факела из-за небольшого понижения температуры. [38]
Большое значение для теплообмена в топке имеет светимость факела, зависящая от нагретых до высокой температуры частиц кокса и золы при сжигании пылевидного топлива или сажистых частиц, а также механических примесей - при сжигании газообразного топлива. При слоевом сжигании, как известно, большую роль играет излучение или прямая отдача слоя горящего топлива. [39]
Этими же исследованиями было установлено, что светимость факела меняется в зависимости от изменения производительности горелки. Одна и та же горелка может давать несветящееся пламя при малых нагрузках, а при повышении нагрузки пламя начинает приобретать светимость. При расположении горелок в несколько рядов по высоте светимость может меняться в зависимости от числа включенных рядов горелок. [40]
Усиление процесса выделения сажистого углерода и увеличение светимости факела могут быть также достигнуты за счет организованного ухудшения смешения газа и воздуха в рабочем пространстве печи. Для этого газ должен подаваться в головки печи через охлаждаемые трубчатые горелки под небольшим давлением ( 80 - 150 мм вод. ст.), вытекая со скоростью, близкой к скорости ввода подогретого воздуха. Настильность факела в этом случае может быть достигнута применением высоконапорного острого воздушного дутья. Количество этого воздуха должно составлять 10 - 15 % от общего, при давлении 4 - 6 апги. Желателен подогрев острого дутья. [41]
Вопрос о необходимости и целесообразности искусственного увеличения светимости факела решается с учетом взаимозависимости процессов горения и радиации пламени. [42]
Таким образом, суммарный эффект от увеличения светимости факела за счет изменения видимого коэффициента излучения и температур, входящих в уравнение лучистого теплообмена, в одних случаях увеличивает теплопередачу излучением от факела поверхностям нагрева, расположенным в топочной камере, а в других - уменьшает. [43]
Все эти затруднения устраняются при искусственном увеличении светимости факела природного газа путем добавки к нему некоторого количества жидкого топлива. [44]
![]() |
Влияние коэффициента избытка воздуха на выходе из топки на температуру перегретого пара. [45] |