ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Глава двадцатая. Сгорание твердого топлива в слое 20-1. Общие характеристики слоевых топок из "Топочные процессы" Предложенное выражение требует тщательной проверки в смысле применимости к предельно неоднородным факелам реальных пылеугольных топок. [c.203] Эти понятия, вообще говоря, несколько искусственные, впоследствии не удержались, однако, повидимому, способствовали переходу на более современную модель явления горения углерода, в которой одновременное присутствие на реалирующей углеродной поверхности как СОг, так и СО считается несомненным. Франк-Каменецкий показал [Л. 58], что различный ход процесса, наблюдавшийся Грод-зовским и Чухановым в их известном экспериментальном исследовании, является не двумя различными химическими реакциями, а двумя стационарными термическими режимами процесса. [c.203] В действительности процесс протекает сложнее, так как СО, встречаясь со свободным кислородом, диффундирующим из газового объема (потока), при температурах около 800° воспламеняется, переходя в СО2. В эгом случае СО2 сама частично диффундирует к углеродной поверхности и может участвовать в восстановительном процессе, а частично выходит в газовый объем и увле1кается потоком в качестве конечного продукта всей этой ком-апексной реакции. Воспламенение СО может происходить в виде непрерывного плавного процесса (оплошная кривая 1) в соответствии с опытными данными Чуханова или скачком — в виде седловатой кривой 2. Ход процесса при первичном окислении углерода только до СО2 показан сплошной кривой 3. Различие в ходе всех трех кривых проявляется в интервале температур 750 1 750°. В дальнейшем они переходят в общую кривую, стремящуюся к верхней предельной кривой. [c.204] Вся картина в целом оказывается достаточно сложной, причем, как видно., возможен неоднозначный ход процесса в наиболее интересующем нас интервале температур. Все это не позволяет пр И учете побочных явлений выразить В еличипу в аналитическом 1В1Иде. [c.204] Что касается гидродинамических условий сгорания сферических углеродных частиц, то заслуживают внимания опытные данные Цухановой и Колодкиной [Л. 59 и 27], показавшие, что при неподвижно закрепленных крупных частицах выгорание остается равномерным лишь при сравнительно умеренных скоростях обтекания. В этом случае на всей поверхности углеродного шарика наблюдается наличие тонкой светящейся пленки горящей СО, При увеличении скорости обтекания ( 0,3 -ь0,4 м1сек), как и следовало ожидать, возникает срыв пограничного слоя и догорание в турбулентном следе СО, смытой потоком с лобовой поверхности шарика. Такая обстановка процесса приводит к затормаживанию выгорания частицы в ее кормовой области, практически занятой инертной ПО отношению к углеродной поверхности СО. Таким образом, в случаях значительных скоростей обтекания углеродной частицы активная зона выгорания распространяется лишь на часть ее поверхности, что соответствующим образом снижает среднюю (на всю поверхность) скорость выгорания по сравнению с действительной скоростью в активной зоне горения. На фиг. 19-9 дается синоптическое изображение последовательного выгорания сферических частиц при большой скорости обтекания. [c.204] Несколько особо стоят опыты по выяснению скорости выгорания частиц природного топлива,. проводившиеся автором и Николаевым [Л. 11]. Они, как и следовало ожидать, дали совершенно другую картину выгорания частиц в тот период, когда происходит выход летучих и который, повидимому, несколько перекрывает начало периода горения кокса. [c.205] Опыты не были достаточно развернуты и не дали достаточных материалов для сколько-нибудь полного и надежного обобщения. [c.206] В первую очередь она позволяет нам оценить воздействие на скорость протекания процесса ряда кинетических и диффузионных факторов в зависимости от того уровня температур, который достигнут в процессе. При этом устанавливается, что механическое распространение характеристических значений тех или иных параметров, свойственных процессу выгорания крупных частиц, на процесс выгорания мельчайших угольных пылинок совершение. недопустимо и приводит к оши бочным выводам. Это относится, например, к температуре перехода процесса в чисто диффузионную область, которая тем выше, чем мельче частица. [c.206] При достаточной же концентрации углерода в воздушной смеси, обладающей ограниченным запасом кислорода, это приведет к тем скорейшему полному омертвению такой среды, чем выше температура процесса. Это обстоятельство должно неизбежно приводить сначала X соответствующему замедлению дальнейшего протекания процесса, а затем и к полному его прекращению, если не принять мер к вторичному сМ есеобразованию за счет активного введения в такие омертвелые зоны вторичного воздуха или за счет использования уже существующего избытка воздуха в других, соседних зонах процесса. В противном случае, как уже указывалось ранее, незавершенность топочного процесса в такой зоне приведет к выдаче из тапки одновременно недожженного твердого углерода (механический недожог) и недожженных горючих газов (химический недожог). Появление последних как продуктов га-зификационного процесса в этом случае явится причиной возникновения недожога твердого углерода. [c.207] В топочных процессах слоевого типа следует также считать полезной всякую попытку расчленения роли слоя, заменяющего в этом случае систему горелок, и роли топочной камеры. Отличительные особенности этих ролей в части смесеобразования уже разбирались ранее. Что же касается огневых характеристик слоя и топочной камеры, то они оказываются существенно различными в зависимости от сорта сжигаемого топлива и особенностей технологии процесса сжигания. [c.207] Приведенные цифры соответствуют действующим нормам для проектирования. [c.208] Вернуться к основной статье