Выгорание - коксовый остаток
Cтраница 2
Мазут, введенный в слой тем или другим способом, попадает на частицы обрабатываемого материала и вследствие их интенсивного перемешивания разносится по всему объему слоя. В процессе переноса происходит выделение и сжигание в объеме между частицами s летучих и выгорание коксового остатка на самой частице. В связи с этим равномерное распределение топлива по площади решетки теряет свой смысл, и для промышленных известково-об-жигательных печей получил распространение метод ввода топлива сбоку при равномерном распределении воздуха по площади решетки. [17]
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. [18]
При нагревании до 200 С происходит досушка изделия и удаление физически связанной воды. При дальнейшем повышении температуры до 300 - 400 С происходит окисление органических примесей или добавок, выделение летучих и их сгорание. Выгорание коксового остатка происходит при 700 - 800 С. Оно должно завершиться в период, когда керамический черепок еще остается пористым и газопроницаемым, иначе могут произойти деформации и растрескивание изделий. [19]
Основной причиной растянутого во времени и пространстве процесса горения щелочного стока следует считать большую длительность подготовительных стадий процесса горения: нагрев и испарение влаги из капель отхода, нагрев и разложение частиц соли ( адипатов натрия) с выделением летучих горючих веществ. Кроме того, процесс термического разложения натриевых солей органических кислот сопровождается образованием сильно минерализованного коксового остатка. Из-за стадии выгорания коксового остатка увеличивается общая продолжительность горения капель отхода. [20]
Учитывая высокую интенсивность этих процессов в условиях слоевого горения, можно считать, что они протекают и заканчиваются в очень узкой зоне на поверхности слоя, не превышающей по высоте размера средней частицы. Воспламенение и горение летучих и интенсивный тепло - и массообмен частицы с потоком приводят к быстрому нарастанию температуры поверхности коксового остатка, углерод которого по мере прекращения выхода летучих начинает все более активно вступать во взаимодействие с кислородом. Начинается стадия выгорания коксового остатка. Зона выгорания углерода кокса занимает по существу весь остальной участок высоты слоя. [21]
 |
Типичные осциллограммы горения капли в потоке нагретого воздуха. [22] |
Практически внезапное прекращение свечения пламени, наблюдаемое для этих топлив, свидетельствует о прекращении процесса выгорания основной жидкой фазы капли, что соответствует полному выгоранию дизельного топлива. Для мазута непосредственно за этим моментом наблюдается появление свечения, интенсивность которого значительно меньше первоначального. Этот период сгорания капли тяжелого топлива соответствует выгоранию коксового остатка, образовавшегося в период выгорания жидкой фазы капли. [23]
С течением времени в массе капли накапливаются кокс и продукты полимеризации смол и асфальтенов. Поэтому может происходить ококсовывание поверхности капли и наблюдаться выброс горючих компонентов из внутренних областей капли. Развитие этих процессов приводит к тому, что количество газообразных углеводородов, выделяющихся с поверхности капли, становится недостаточным для поддержания горения в газовой фазе. С этого момента начинается стадия выгорания коксового остатка, если параметры окружающей среды ( температура и содержание кислорода) соответствуют условиям его горения. [24]
Если в обжигаемые изделия вводят часть требуемого для обжига топлива, то значение реакций выгорания органических веществ в черепке возрастает. Вначале выгорает летучая часть топлива, удаляющаяся до 400 - 500 С, сгорание происходит на поверхности или внутри изделия. Затем выгорают оставшаяся часть летучих и коксовый остаток за счет восстановления паров воды и углекислоты, а также за счет диффузии кислорода внутрь изделия. Скорость выгорания тем выше, чем меньше толщина изделия: продолжительность выгорания коксового остатка топлива в черепке пропорциональна квадрату его толщины, а также зависит от размера частиц топлива, от скорости движения газов, равномерности распределения потока газов по сечению печи, газопроницаемости изделия. С повышением температуры скорость выгорания резко возрастает. Например, выше 700 С угольная пыль воспламеняется, при этом за счет выделения тепла выравнивается температура по сечению сырца. [25]
В условиях малонапряженных топок пылеугольных котлов значительное увеличение единичной мощности горелочных устройств и связанное с этим угрубление распыливания мазута не вызывало заметного повышения уровня топочных потерь. Результаты соответствующих испытаний и наблюдений, указывающие на слабую зависимость между тонкостью распыливания мазута и степенью завершенности процесса его сгорания в малонапряженных топках паровых котлов, дают основание полагать, что фактическое время пребывания в топке мазута, распыливаемого форсунками большой производительности, превышает время, необходимое для его полного сгорания. Косвенное доказательство этому может быть получено из сопоставления результатов лабораторных исследований выгорания отдельных капель с данными промышленных испытаний горелок. Особенности сгорания одиночных капель крекинг-мазутов заключаются в том, что процесс выгорания жидкой фазы сопровождается формированием коксового остатка, поэтому суммарное время выгорания мазутных капель может быть подразделено на время их воспламенения, выгорания жидкой фазы и выгорания коксового остатка. С и движущегося со скоростью около 3 м / сек, составляет примерно 0 3 - 0 5 сек. Время выгорания жидкой фазы капель мазута, так же как и время исчезновения жидкой фазы полностью испаряющихся топлив, изменяется пропорционально квадрату их начального диаметра и для капель мазута диаметром 1 мм составляет примерно 1 сек. Время выгорания коксового остатка мазутных капель размером 0 5 - 1 5 мм лежит в пределах от 0 4 до 0 5 сек. Таким образом, суммарное время сгорания капель размером 0 5, 1 0 и 1 5 мм составляет соответственно 1 0; 1 6 и 2 5 сек. [26]
В условиях малонапряженных топок пылеугольных котлов значительное увеличение единичной мощности горелочных устройств и связанное с этим угрубление распыливания мазута не вызывало заметного повышения уровня топочных потерь. Результаты соответствующих испытаний и наблюдений, указывающие на слабую зависимость между тонкостью распыливания мазута и степенью завершенности процесса его сгорания в малонапряженных топках паровых котлов, дают основание полагать, что фактическое время пребывания в топке мазута, распыливаемого форсунками большой производительности, превышает время, необходимое для его полного сгорания. Косвенное доказательство этому может быть получено из сопоставления результатов лабораторных исследований выгорания отдельных капель с данными промышленных испытаний горелок. Особенности сгорания одиночных капель крекинг-мазутов заключаются в том, что процесс выгорания жидкой фазы сопровождается формированием коксового остатка, поэтому суммарное время выгорания мазутных капель может быть подразделено на время их воспламенения, выгорания жидкой фазы и выгорания коксового остатка. С и движущегося со скоростью около 3 м / сек, составляет примерно 0 3 - 0 5 сек. Время выгорания жидкой фазы капель мазута, так же как и время исчезновения жидкой фазы полностью испаряющихся топлив, изменяется пропорционально квадрату их начального диаметра и для капель мазута диаметром 1 мм составляет примерно 1 сек. Время выгорания коксового остатка мазутных капель размером 0 5 - 1 5 мм лежит в пределах от 0 4 до 0 5 сек. Таким образом, суммарное время сгорания капель размером 0 5, 1 0 и 1 5 мм составляет соответственно 1 0; 1 6 и 2 5 сек. [27]
Страницы: 1 2