В учебном пособии «Блинов — Топливо и теория горения. Подготовка и сжигание топлива» приведены сведения о подготовке жидкого и газообразного топлива к сжиганию, рассмотрены вопросы горения одиночной капли и горения жидкого и газообразного топлива в факеле, организация горения, режимы горения. Приведены сведения о форсунках, газовых горелках, газомазутных горелочных устройствах.
Учебное пособие «Блинов — Топливо и теория горения. Подготовка и сжигание топлива» может быть использовано при изучении дисциплин: «Котельные установки и парогенераторы», «Технология централизованного производства электроэнергии и теплоты», «Технологические энергоносители предприятий», «Энергоснабжение».
В топочных процессах промышленного характера в качестве топлива используют естественные и искусственные органические вещества. В качестве окислителя используют в основном атмосферный воздух. По скорости окисления топлива можно выделить три процесса: медленное окисление, быстрое окисление и сверхбыстрое окисление (взрыв). В настоящей работе рассматриваются процессы быстрого окисления в высокотемпературной области, называемые горением.
Горение представляет собой цепную самоускоряющуюся реакцию, возникающую после появления в горючей смеси активных центров. Время, в течение которого возникает достаточное для протекания реакции количество активных центров, называется периодом индукции τинд. После него следует возникновение фронта воспламенения и горение при постоянном давлении. Устройство, подготавливающее горючую смесь и стабилизирующее фронт воспламенения, называется горелкой. Топочное устройство представляет собой сочетание горелки (или нескольких горелок) с топочной камерой, предназначенной для завершения процесса горения и предотвращения влияния на этот процесс внешних воздействии. Горелки и топочная камера реализуют непрерывные процессы, в которых участвуют потоки топлива, воздуха и топочных газов.
Процессу горения предшествует непосредственный контакт молекул топлива и окислителя. При ламинарном движении потоков газообразного топлива и воздуха смешение их лимитируется очень медленной молекулярной диффузией. В этом случае процесс смесеобразования, а значит и горения, не может быть использован в промышленных установках. Для ускорения смесеобразования производится турбулизация потоков горючего и окислителя. В зависимости от степени турбулизации зона образования горючей смеси будет иметь различные протяженность и интенсивность, а это, в свою очередь, определяет интенсивность процесса горения и размеры топочной камеры.
Для воспламенения горючей смеси и поддержания устойчивого горения недостаточно только образовать смесь. Существующая смесь, а также вновь образующиеся и поступающие в зону горения порции её, должны быть прогреты до температуры, обеспечивающей быстрое развитие реакции горения. Рассмотренные положения по организации и поддержанию горения вполне достаточны для смеси газообразного топлива и окислителя. Жидкое топливо перед сжиганием должно пройти ряд последовательных подготовительных процессов, в результате которых топливо будет доведено до «молекулярного» измельчения. Так, жидкое топливо предварительно измельчается механически, затем мелкие капли при нагревании испаряются; сгорает гомогенная смесь молекул паров топлива и окислителя.
Задачей изучения процессов горения является познание закономерностей этих процессов с целью управления ими и создания экономичных и надежных устройств для сжигания топлива с минимальным количеством вредных выбросов (золы, оксидов азота и серы и др.) в дымовых газах.
Скачать — Блинов — Топливо и теория горения. Подготовка и сжигание топлива >>
