Горение твердого топлива реферат

Краткое описание теории горения топлива. Подготовка твердого топлива для камерного сжигания. Создание технологической схемы. Материальный и тепловой баланс котлоагрегата.

Характер горения определяется множеством факторов, в том числе способом сжигания, конструкцией топки, концентрацией кислорода и т. Но условия протекания, продолжительность и конечные результаты топочных процессов в значительной мере зависят от состава, физических и химических характеристик топлива. Состав топлива К твердому топливу относят каменный и бурый уголь, торф, горючие сланцы, древесину. Эти виды топлив представляют собой сложные органические соединения, образованные в основном пятью элементами - углеродом С, водородом Н, кислородом О, серой S и азотом N. В состав топлива также входит влага и негорючие минеральные вещества, которые после сгорания образуют золу.

Основы теплотехники

Горение жидких топлив всегда происходит в паровой фазе, поэтому процессу горения капли всегда предшествует процесс испарения. В общем случае в высокотемпературной среде капля жидкого топлива окружена некоторой зоной, насыщенной его парами, на внешней поверхности которой вокруг капли устанавливается сферическая зона горения. Скорость химической реакции смеси паров жидкого топлива с окислителем достаточно велика, так что толщина зоны горения по отношению к диаметру зоны горения незначительна.

Толщина паровой зоны вокруг капли топлива зависит от температуры в зоне горения и от параметров испарения топлива: чем выше температура горения и чем ниже температура кипения топлива и теплота его испарения, тем выше толщина паровой зоны. В стационарном процессе скорость горения жидкого топлива в случае, если все оно выгорает в зоне вокруг капли, зависит от скорости его испарения.

В пространстве между зоной горения и каплей находятся пары топлива и некоторая часть продиффундировавших туда продуктов сгорания, а вне зоны горения — окислитель и продукты сгорания рис.

В зону горения из объема капли диффундируют пары топлива, а с внешней стороны — окислитель кислород воздуха. В результате реакции с выделением теплоты образуются продукты сгорания, которые в основном отводятся в окружающее каплю пространство.

Теплота, необходимая для испарения топлива, передается поверхности капли из зоны горения в основном излучением и в результате частичной диффузии внутрь паровой оболочки продуктов сгорания. При таких предпосылках время горения капли жидкого топлива в диффузионном режиме может быть рассчитано на основании теплового баланса ее испарения Любое жидкое топливо, в том числе дизельное топливо и мазут, полученное из нефти путем ее разделения по температурам кипения отдельных фракций, содержит ряд индивидуальных углеводородов со своей температурой кипения.

При очень Малых размерах капель и высоких скоростях обтекания возможны режимы, при которых пары топлива выносятся в потоке газов и сгорают там по законам газовых смесей. Для обеспечения необходимой интенсивности испарения жидких топлив и их перемешивания с окислителем при вводе в зону горения они распыляются в потоке воздуха с образованием полидисперсного потока мелких капель размерами от 0 до 0,15—0,2 мм.

Этим достигается большая удельная поверхность испарения, а затем и горения. Мелкие капли топлива быстро испаряются н создают газовоздушную смесь, которая, воспламеняясь, образует горящий факел. Область распространения факела можно условно разделить на следующие зоны: распыления топлива, его испарения и образования газовоздушной смеси, воспламенения и горения этой смеси.

Как по сечению топливно-воздушной струи, так и по ее длине в процессе горения непрерывно изменяются температура и концентрация топлива и окислителя. При этом возможно образование локальных зон, в которых концентрация топлива будет выше теоретически необходимой. Не допустить образования таких зон — значит обеспечить высокую полноту выгорания жидкого топлива. Для производства тепловой энергии из нефтяных топлив применяют лишь мазут и печное бытовое топливо.

При сжигании мазута для испарения его наиболее тяжелых фракций с температурой кипения 700 К и выше требуется прогрев капель до таких температур, при которых происходит деструкция топлива с образованием как газообразной, так и твердой фазы.

Таким образом, при нагреве капель мазута до высокой температуры образуется твердая углеродная фаза — сажа и кокс, которые выгорают так же, как частицы твердого топлива, но имеют значительно меньшую активность по отношению к кислороду воздуха. Раскаленные частицы сажи и кокса в пламени обусловливают светимость факела. Газообразные и твердые продукты разложения мазута, выделяющиеся в зоне, в которой концентрация кислорода уже невелика, образуют зону догорания топлива, существенно увеличивающую общую длину факела.

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Идеальные условия для горения твердого топлива.

Понятие условного топлива. Теплота сгорания твердого и жидкого топлива. Гомогенное и гетерогенное горение. Процесс смешивания горючего газа с. Роль качества твердого топлива для экономичной работы печи. Влияние режима горения топлива и величины площади тепловоспринимающей поверхности дымооборотов на КПД печи. Реферат на тему.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны. Каждому из этих топлив свойственны свои особенности, которые влияют на эффективность использования печей. Конструкции отопительных печей создавались в течение длительного времени и предназначались для сжигания в них твердого топлива. Только в более поздний период стали создаваться конструкции, рассчитанные на использование жидкого и газообразного топлива. Чтобы наиболее эффективно использовать эти ценные виды в существующих печах, необходимо знать, чем отличаются процессы горения этих топлив от горения твердого топлива. Во всех печах твердое топливо дрова, различные виды каменного угля, антрацит, кокс и др. Слоевой процесс сжигания имеет четкий циклический характер. Каждый цикл включает следующие стадии: загрузка топлива, подсушка и разогрев слоя, выделение летучих веществ и их горение, горение топлива в слое, догорание остатков и, наконец, удаление шлаков. На каждой из этих стадий создается определенный тепловой режим, и процесс горения в печи происходит с непрерывно меняющимися показателями. Стадии слоевого процесса Первичная стадия подсушки и разогрева слоя носит так называемый эндотермический характер, то есть она сопровождается не выделением, а поглощением теплоты, получаемой от раскаленных стен топливника и от не догоревших остатков. Далее по мере разогрева слоя начинается выделение газообразных горючих компонентов и их выгорание в газовом объеме. На этой стадии начинается тепловыделение в топке, которое постепенно увеличивается. Под влиянием разогрева начинается горение твердой коксовой основы слоя, дающей обычно наибольший тепловой эффект. По мере прогорания слоя тепловыделение постепенно уменьшается, и в конечной стадии имеет место малоинтенсивное дожигание горючих веществ.

Температура и время самонагревания……………………………………………………………………………... Фронт пламени.

Реферат топливо и его горение 05. На этой стадии начинается тепловыделение в топке, которое постепенно увеличивается.

10. Механизм горения твёрдого топлива

Под сжиганием обычно подразумевают окисление горючих веществ кислородом воздуха. Промышленным топливом считаются не все горючие вещества, а лишь те, которые удовлетворяют следующим требованиям: при сгорании выделяют достаточно большое количество теплоты; не дают продуктов сгорания, губительно действующих на окружающий растительный и животный мир; встречаются в больших количествах в природе или легко получаются при переработке других веществ; легко добываются и транспортируются на большие расстояния; быстро воспламеняются. Топливо, добываемое из недр земли в готовом виде, называют естественным, а получаемое путем переработки горючих веществ и природного топлива — искусственным. Как естественное, так и искусственное топливо подразделяют на твердое, жидкое и газообразное. В качестве примера естественных твердых топлив можно привести ископаемый уголь, торф, горючие сланцы, дрова, отходы сельскохозяйственного производства.

Горение жидкого топлива

Полный механизм. В полной кинетической схеме учитываются по возможности все наиболее важные компоненты и элементарные реакции. Такие схемы используются для моделирования одномерных ламинарных пламен, так как мощности современных компьютеров все ещё недостаточны для многомерных расчётов с подробными схемами. Кроме того, данные о константах скоростей элементарных реакций пока не могут быть получены в эксперименте или рассчитаны теоретически с достаточной точностью. Сокращённый механизм. В схеме на основе анализа отдельных стадий устраняются малозначительные компоненты и реакции. В результате число компонентов и реакций в схеме уменьшается, и становится возможным выполнять многомерные расчёты, учитывающие важные кинетические эффекты. Реактор идеального перемешивания[ править править код ] В заранее перемешанной смеси горючего и окислителя реакция горения может происходить во всём объёме, занятом горючей смесью объёмное горение , или в узкой зоне фронт пламени , разделяющей исходную смесь и продукты и распространяющейся в виде так называемой волны горения.

Горение жидких топлив всегда происходит в паровой фазе, поэтому процессу горения капли всегда предшествует процесс испарения. В общем случае в высокотемпературной среде капля жидкого топлива окружена некоторой зоной, насыщенной его парами, на внешней поверхности которой вокруг капли устанавливается сферическая зона горения.

Потребление кислорода у поверхности частицы определяется скоростью химической реакции: , 20 где k — константа скорости реакции. В переходной зоне в установившемся состоянии , откуда 21 Подставив 21 в 20 , получим выражение для скорости горения в переходной области по расходу окислителя кислорода : 22 — эффективная константа скорости реакции горения.

Основы теории горения

.

Горение топлива

.

Горение твердого топлива. Маркировка угля.

.

Особенности сгорания твердого, жидкого и газообразного топлива

.

Реферат топливо и его горение

.

.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Идеальные условия для горения твердого топлива
Похожие публикации