Устройства для сжигания топлива
Общая характеристика топлива. Классификация топлива
ТОПЛИВО – это группа веществ, которая при нагревании в присутствии кислорода активно окисляется (сгорает) с выделением значительного количества тепла.
Топливо – это основной источник тепловой энергии для металлургических печей.
Таблица 1-Классификация топлива
| Агрегатное состояние | Происхождение | |
| естественное | искусственное | |
| Твёрдое | Дрова, торф, горючие сланцы, каменный уголь | Кокс, угольная пыль, древесный уголь |
| Жидкое | Нефть | Бензин, керосин, мазут, каменноугольная смола |
| Газообразное | Природный газ | Генераторный газ, коксовый газ, доменный газ |
Топливо обычно имеет органическое происхождение, поэтому основными его составляющими являются углерод и водород, которые находятся в топливе в виде различных соединений.
В состав топлива обычно входят кислород, азот, сера. Кроме того, в топливе всегда участвуют зола (А) и вода (W).
Химический состав топлива: C H O N S A W.
C - углерод наиболее важная составляющая часть топлива.
Устройства для сжигания топлива
Сжигание твердого топлива. Кусковое топливо для нагрева в металлургических печах не применяется, т.к. оно используется для нагрева печей небольшой мощности.
Широко используется пылевидное топливо. Пылевидное топливо обычно сжигается в рабочем пространстве печи, когда нежелательна высокая температура, сжигание производится в специальной камере. Пылевоздушная смесь вдувается через горелку в камеру или рабочее пространство печи с таким расчетом, чтобы горение частицы полностью закончилось во взвешенном состоянии. Простейшая горелка применяется при очень тонком помоле (размер частицы ≈ 50мкм) и топлива с высоким выходом летучих (35%).Ещё существует вихревая горелка конструкции Гинцветмета. Эта горелка даёт более короткий факел и повышает производительность.
|
|
|
Сжигание жидкого топлива. Сжигание жидкого топлива происходит в распыленном состоянии, виде мелких капель. Распыление осуществляется с помощью форсунок, в которых для распыления топлива используется подаваемый под давлением воздух и водяной пар.
По характеру распыления форсунки делятся на две группы:
1. Форсунки низкого давления – работают при малых скоростях распыления (70 – 75 м/с) и большом его объеме.
2. Форсунки высокого давления, в которых в качестве распылителя используется водяной пар под избыточным давлением 600 – 2500кПа или компрессорный воздух под избыточным давлением 600 – 800 кПа.
Наиболее распространенной форсункой высокого давления является форсунка В. Г. Шухова. В этой форсунке скорость истечения распылителя не превышает скорости звука, т.е. 330 м/с. Форсунки Шухова характеризуются узким и длинным факелом, что ограничивает их применение в печах длинною более 4-5 м.
|
|
|
Большей производительностью обладают форсунки Днепровского металлургического института. Скорость истечения распылителя в данном случае превышает скорость звука, достигая 750 – 1000 м/с. Это обеспечивает хорошее распыление.
Сжигание газообразного топлива. Для сжигания газообразного топлива используют горелки. Они делятся на три типа:
1) горелки с полным предварительным смешением;
2) горелки с частичным предварительным смешением;
3) горелки с внешним смешением.
Горелки с полным предварительным смешением В горелках такого типа смешение газа с воздухом обеспечивается до выхода его в печь при малом коэффициенте избытка воздуха. Эти горелки также называют беспламенными. Такие горелки с успехом используются для сжигания малокалорийного топлива.
Горелки с частичным предварительным смешением В горелках этого типа процесс перемешивания газа с воздухом осуществляется в рабочем пространстве печи. Эти горелки также называют пламенными. Распространены два типа пламенных горелок:
- «труба в трубе»
|
|
|
- турбулентные.
Горелки типа «труба в трубе» могут работать на всех видах газообразного топлива при небольших давлениях газа. Они могут работать при подогретом газе и воздухе. В таких горелках смешение газа с воздухом недостаточное, и факел получается длинным.
Турбулентные горелки отличаются от других тем, что воздух поступает тангенциально по отношению к газовой струе. Турбулентные горелки широко применяются в нагревательных и термических печах.
3. Преимущества и недостатки электронагрева
Основные преимущества
(по сравнению с топливным нагревом)
1) получение неограниченно высокой температуры в объеме печи (в топливных 2000°С – предел);
2) легкость регулирования теплового режима (в том числе и автоматически);
3) минимальный угар дорогих легирующих элементов;
4) проведение процессов нагрева в любой среде и в вакууме;
5) более высокий КПД печей из-за отсутствия дымовых газов и потерь тепла с ними;
6) лучшие условия труда.
Недостатки электрического нагрева:
1) более высокая стоимость электрической энергии по сравнению с топливом;
2) менее надежный, долговечный и менее ремонтопригодный.
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 74; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!