|
|
Изменение температуры в топке и газоходах
Типичная картина изменения темпераащий в топке и газоходах в течение цикла горения твердого топлива: в начале процесса наблюдается быстрое нарастание температур в топливнике и дымоходах. На стадии же догорания происходит резкое снижение температуры внутри печи, особенно в топливнике. Каждая из стадий требует подачи в топку определенного количества воздуха для горения. Однако ввиду того, что в топку поступает постоянное количество воздуха, на стадии интенсивного горения коэффициент избытка воздуха составляет а-1,5-2, а на стадии догорания, продолжительность которой достигает 25-30 % времени топки.
Коэффициент избытка воздуха в печах, работающих с периодической загрузкой твердого топлива, непрерывно меняется. При этом на стадии интенсивного выхода летучих веществ количества поступающего в топку воздуха обычно недостаточно для полного их сгорания, а на стадиях предварительного разогрева и дожигания горючих веществ количество воздуха в несколько раз превышает теоретически необходимое.
В результате на стадии интенсивного выхода летучих веществ происходит химический недожог выделившихся горючих газов а при дожигании остатков отмечаются повышенные потери теплоты с уходящими газами из-за увеличения объема продуктов сгорания. Потери теплоты с химическим недожогом составляют 3-5 %, а с уходящими газами - 20-25 %. Однако отрицательное действие химического недожога проявляется не только в дополнительных потерях теплоты и снижении КПД. Опыт эксплуатации большого числа отопительных печей показывает, что в результате химического недожога интенсивно выделившихся летучих веществ на внутренних стенках топки и дымоходов откладывается аморфный углерод в виде сажи. Поскольку сажа имеет низкую теплопроводность, ее отложения увеличивают термическое сопротивление стенок печи и тем самым снижают ее полезную теплоотдачу. Отложения сажи в дымоходах сужают сечение для прохода газов, ухудшают тягу и, наконец, создают повышенную пожароопасность, так как сажа обладает повышенной горючестью. Из сказанного ясно, что неудовлетворительные показатели слоевого процесса во многом объясняются неравномерностью выделения летучих веществ по времени.
При слоевом сжигании высокоуглеродистых видов топлива процесс горения сосредоточен в пределах до сольно тонкого топливного слоя, в котором развиваются высокие температуры. Процесс горения чистого углерода в слое имеет свойство саморегулирования. Это значит, что количество прореагировавшего (сожженного) углерода будет соответствовать количеству поступившего окислителя (воздуха) ж Поэтому при фиксированном расходе воздуха постоянным будет и количество сожженного топлива. Изменение же тепловой нагрузки осуществляется благодаря регулированию подачи воздуха Ув. Например, при увеличении Ув возрастает количество сожженного топлива, а снижение Ув вызовет уменьшение теплопроизводительности слоя, причем значение коэффициента избытка воздуха останется стабильным. Однако сжигание антрацита и кокса связано со следующими трудностями. Для создания высоких температур слой антрацита и кокса при сжигании должен быть достаточно толстым. При этом рабочей зоной слоя является относительно тонкая нижняя его часть, в которой осуществляются экзотермические реакции оксидирования углерода кислородом воздуха, т. е. происходит собственно горение. Весь вышележащий слой служит как бы тепловым изолятором горящей части слоя, предохраняющим зону горения от охлаждения за счет излучения теплоты на стенки топливника.
|
