Сжигание топлива

Чтобы топливо воспламенилось, его необходимо нагреть до определённой температуры – температуры воспламенения. У водорода она равна 600ºС, метана - 700ºС, мазута – 550-600ºС, кокса – 600-700ºС. Если обеспечить постоянный приток воздуха топливу, то происходит полное горение. При недостатке воздуха наблюдается неполное горение, то есть химический недожог топлива. Причинами химического недожога топлива могут быть:

- недостаточное количество воздуха;

- неравномерное распределение воздуха;

- плохое перемешивание горючих компонентов топлива с воздухом и другие.

Одной из важнейших характеристик топлива является температура горения. Различают теоретическую температуру tº_T и действительную tº_D температуру горения. Действительная температура горения топлива всегда ниже, так как топливо сгорает не полностью и часть его расходуется на нагрев материала кладки печи, на химические реакции при обжиге, при потере через кладку и так далее.

Отношение tº_D/tº_T называют пирометрическим коэффициентом печи (топки). Для шахтной печи он равен 0,7-0,8, для вращающейся – 0,6-0,7.

Жидкое топливо сжигают путём распыления с помощью форсунок, а газообразное – факельным способом. Горение жидкого топлива состоит из следующих стадий:

- 5/5 - Вяжущие в-ва

- распыления жидкого топлива до тонкодисперсного состояния;

- испарения;

- смешивания парообразного топлива с воздухом;

- воспламенения и горения топлива.

По способу распыления топлива различают форсунки:

- работающие за счёт энергии ра спыливаю щей среды (1-й тип);

- работающие за счёт сжигания ра спыливаем ого топлива (2-й тип).

В свою очередь форсунки 1-го типа бывают низкого и высокого давления. В форсунках низкого давления жидкое топливо распыляют воздухом. Иногда воздух перед подачей в форсунку подогревают. Давление жидкого топлива составляет 0,147-0,245 МПа. Форсунки низкого давления дают короткий факел.

В форсунках высокого давления жидкое топливо подают под давлением 0,3-1,2 МПа. Дают длинный факел.

Устройства для сжигания газообразного топлива бывают:

- неполного смешивания, когда газ и воздух смешиваются на выходе из горелки;

- полного спешивания топлива и воздуха, когда газ и воздух смешиваются в самой горелке. При выходе из горелки газо-воздушная смесь воспламеняется, и горение происходит полностью.

В зависимости от свойств газообразного топлива, степени подогрева газа и воздуха и производственных условий горелки бывают самых разнообразных конструкций и размеров.

Для сжигания газа применяют преимущественно нерегулируемые одноканальные форсунки диаметром 40-70 мм. Газ подаётся под давлением 0,04-0,1 МПа и выходит из форсунки со скоростью 200-300 м/с. Двухканальные форсунки с первичным дутьём, работающие под давлением газа перед форсункой 0,02-0,05 МПа, состоят из двух коаксильных труб. По центральной трубе поступает газ со скоростью 40-60 м/с, а по кольцевому каналу – первичный газ с такой же скоростью

Пылевидное топливо сжигается также в горелках.

При сжигании в виде пыли уголь приобретает особые свойства. Газовые угли с повышенным содержанием летучих веществ воспламеняются на близком расстоянии от форсунки и образуют длинный факел. Тощие угли воспламеняются позднее, а сгорают быстрее, образуя при этом короткий факел. Подбор смеси газовых и тощих углей позволяет регулировать длину и форму факела в печи. При сжигании твёрдого топлива применяют, как правило, горелки одноканальные и реже двухканальные.

Промышленность вяжущих материалов относится к числу наиболее топливоёмких отраслей. Затраты на топливо превышают 40% себестоимости цементного клинкера. Поэтому сокращение его расхода – одна из важнейших задач цементной промышленности.

Лекция 6 Вяжущие в-ва