Чтобы топливо (или горючая смесь) воспламенилось без источника огня, это топливо необходимо нагреть до определенной температуры, температуры воспламенения.
Температура воспламенения для горючих газов составляет: водорода – 600° С, окиси углерода – 700° С, метана – 650– 700° С. Температура воспламенения твердого топлива связана с содержанием в нем летучих веществ. Чем больше летучих в топливе, тем ниже его температура воспламенения.
Например, торф воспламеняется в интервале температур 225–250° С, древесина – 250–300° С, бурый уголь – 250–450° С, каменный уголь – 400–500° С, мазут – 550–600° С, кокс – 600–700° С, антрацит – 650–700° С. При температуре среды 800–1000° С все виды топлива воспламеняются почти мгновенно.
Процесс горения происходит полностью, если к топливу подводится достаточное количество воздуха (полное горение). Если воздуха недостаточно, происходит неполное горение, т. е. при соединении углерода с кислородом образуется не углекислый газ С02, а окись углерода СО (угарный газ).
При полном сгорании 1 кг углерода выделяется 8100 ккал тепла, а при неполном – 2400 ккал, т. е. в 3 раза меньше. Для полного сгорания топлива необходимо обеспечить температуру не ниже 1000° С, достаточное количество воздуха, а также равномерное распределение воздуха по слою топлива и полное смешение с ним летучих веществ.
Если известен химический состав топлива, то количество воздуха VI, теоретически необходимого для полного сгорания единицы топлива, и образовавшееся при этом количество продуктов горения V г подсчитывают по точным формулам, приведенным в специальной литературе. Если известна теплотворность топлива, то необходимый для полного горения теоретический объем воздуха и теоретический объем продуктов горения можно подсчитать по при ближенным формулам, приведенным в табл. 2.
Для полного сгорания топлива практически требуется несколько большее количество воздуха, чем необходимое теоретически. Отношение практически потребного количества воздуха V% к теоретическому VTB называется коэффициентом избытка воздуха и обозначается греческой буквой а (альфа).
Практически установлено, что различные виды топлива в зависимости от конкретных условий удается сжигать при следующих коэффициент ах избытка воздуха: газообразное при а– = 1,05– 1,3; жидкое – 1,05– 1,25; твердое кусковое – 1,0– 1,5. Сжигание топлива с большими значениями а невыгодн о , так как при этом возрастают потери тепла с уходящими из печи газами и снижается температура горения.
Практический объем продуктов горения V“r получают путем умножения теоретического объема продуктов горения на коэффициент избытка воздуха: V“r=“ • V^. Продукты горения топлива промышленных печей, помимо СОг, N2 и Н20, всегда содержат кислород 02 (от избыточного воздуха) и продукты недожога топлива – окись углерода СО, водород Н2 и метан СН4.
Температура горения топлива является важнейшей характеристикой процесса горения. Различают теоретическую tT и действительную tn температуру горения. Теоретическую температуру горения в пределах до 1800° С подсчитывают по выражению, откуда следует, что tT прямо пропорционально теплотворности топлива Qp и обратно пропорциональна расходу тепла на нагрев продуктов сгорания (V»r – практический объем продуктов сгорания; Cv – их теплоемкость). Действительную температуру горения определяют специальным расчетом (^расч) или измеряют при помощи приборов.
12.11.2010, 232 просмотра.
