Физико-химические основы процесса горения

Горение – химический процесс соединения топлива с кислородом с выделением большого количества теплоты сопровождающееся диффузией.

Горение бывает гомогенное и гетерогенное:

Гомогенное – это когда топливо и окислитель в одном и том же агрегатном состоянии.

Гетерогенное – когда топливо и окислитель в различных агрегатных состояниях.

Горение сопровождается пламенем.

Пламя – это зона газового объема, в которой протекает окислительная экзотермическая реакция.

Пламя может быть:

· прозрачное

· святящееся.

Светимость вызывается растворением углеводорода частицами.

Различают полное и не полное горение:

Полное горение бывает, когда в процессах сгорания отсутствуют горючие элементы (окись углерода).

Необходимые условия горения:

1. подвод окислителя к топливу в достаточном количестве.

2. достаточно высокая температура горючей смеси, выше температуры воспламенения.

Температура самовоспламенения температура смеси (топлива с окислителем) при достижении которой происходит самовоспламенение смеси, без постороннего источника пламени.

Температура воспламенения - температура стенок сосуда наполненного горючей смесью, при достижении которой происходит дальнейший саморазогрев смеси с последующим воспламенением.

саморазогрев смеси, время саморазогрева называется индукционным периодом.

Температура воспламенения :

· древесина

· торф

· бурые угли

· каменные угли

· антрацит

· кокс

· мазут

· горючий газ

Топочные устройства – это устройства для сжигания топлива.

Подразделяются на:

· тепловые

· силовые

· технологические.

Тепловые – преобразование химической энергии в тепловую.

Силовые – с высокой температурой и высоким давлением

Технологические – элементы технологической системы.

1. топка с плотным фильтрующим слоем.

2. топка с кипящим слоем (с псевдоожиженным слоем)

3. камерная прямоточная топка

4. вихревая топка

1. на 1м³-700-1000 кг топлива – высокая тепловая инерционность

2. топки с кипящим слоем. Размеры 2-3мм. Количество 400-500 кг.

(пример: каталитические генераторы теплоты)

3. камерная топка – пригодна для газообразных, жидких и твердых топлив.

4. вихревая топка.

Пылеугольные топки

Пылеугольные топки – предназначены для сжигания твердого топлива

в пылевидном состоянии.

3 4 3

1 1

2

2 7

воздух

а) 5 воздух в)

топка с твердым шлакоудалением

топка с жидким шлакоудалением

топочные экраны

пылеугольная горелка

барабан котла

фестон

холод. воронка

камера горения

камера охлаждения