Menu
RSS


Основы теории топочных процессов

В топке происходит сгорание топлива и охлаждение продуктов сгорания до определенной температуры. Горение топлива обеспечивается с помощью топочного устройства, конструкция которого зависит от вида топлива и способа его сжигания.
Способы сжигания топлива делятся на слоевые и камерные. Соответственно топки бывают слоевыми и камерными. В слоевых топках сжигают только твердое топливо, в камерных топках - все виды топлив, в том числе и твердое в виде пыли и мелкораздробленной массы с размерами частиц 2-10 мм.

Жидкое топливо в камерных топках горит в виде факела, поэтому процесс сжигания жидкого топлива называется факельным.
Основными элементами топочного устройства являются: форсунка, служащая для распыливания топлива и подачи его в топку, и воздухонаправляющее устройство, назначение которого - подавать воздух в топку и смешивать его с топливом. Воздухонаправляющее устройство вместе с форсункой обеспечивает создание определенной аэродинамической структуры непрерывно движущейся топливовоздушной смеси, где происходят сложные физико-химические процессы: подогрев капель распыленного топлива, приводящий к их испарению и термохимическому разложению сложных молекул углеводородов; смешение паров топлива с воздухом; воспламенение и горение образовавшейся смеси, в которой создается необходимая для этого концентрация паров топлива и воздуха. Такого рода топливовоздушный поток с распределенными в нем испаряющимися и горящими капельками топлива называют факелом, который зрительно воспринимается как светящееся пламя.
Процесс горения топлива сопровождается теплообменом между факелом, топочной средой и поверхностями нагрева, расположенными в топке. В результате возникает сложное температурное поле. 
Поступающий в топку топливовоздушный поток представляет собой гетерогенную систему, так как распыленное топливо и окислитель находятся в различных агрегатных состояниях. Под воздействием теплового потока со стороны окружающей среды с поверхности капелек происходит испарение. 
При нагреве топлива наблюдается также разложение сложных углеводородов на более простые соединения, легко окисляемые до углекислого газа и водяного пара. Характер разложения зависит от температуры.
При температуре выше 600 градусов Цельсия наряду с простейшими образуются тяжелые высокомолекулярные углеводороды и частицы сажистого углерода. Из-за наличия раскаленных твердых частичек факел получается светящимся. Тяжелые высокомолекулярные углеводороды трудно сжигаются, вследствие этого они могут уноситься из топки несгоревшими, либо образовывать на трубах коксовые наросты. 
Горение жидкого топлива представляет собой весьма сложный физико-химический процесс. Условия, которые необходимы для эффективного сжигания жидкого топлива в топках судовых парогенераторов, следующие:
- тонкое распыливание, благодаря которому увеличивается свободная активная поверхность топлива;
- быстрое и тщательное перемешивание частиц топлива и воздуха; 
- интенсивный теплообмен между капельками топлива и окружающей средой и интенсивное парообразование;
- наличие соответствующих пропорций топлива и воздуха, а также достаточно высокого температурного уровня в топке для стабильного воспламенения, устойчивого, быстрого и полного сгорания топлива.

Login to post comments
back to top
  • Facebook
  • Twitter
  • Google+
  • VK
  • RSS