4. Спалювання твердого палива в котлоагрегаті

4.1. Класифікація топок і загальні|спільні| характеристики процесів

На промислових підприємствах отримання|здобуття| різних теплоносіїв (технологічної і енергетичної пари, гарячої води, висококиплячих рідин і ін.) |здійснюється| в котельних установках при спалюванні різних|| органічних палив|пальних|, а також при використанні інших джерел енергії — відхідних| технологічних газів, екзотермічних технологічних|| реакцій і ін.

Спалювання палива|пального| в котлах і в різних техноло|гічніх| апаратах здійснюється в топкових |пристроях| (топках).

Загальна|спільна| класифікація топкових пристроїв|устроїв| показана на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Загальна|спільна| класифікація топкових пристроїв

За призначенням всі топки можна розділити на теплові, силові і технологічні. Теплові топки призначаються для перетворення хімічної енергії палива|пальні| у фізичну теплоту високотемпературних газів для подальшої|наступної| передачі теплоти цих газів через поверхні| нагріву середовищу|середі|, що нагрівається (воді, парі). Силові| топки служать для отримання|здобуття| продуктів згорання|згоряння| не тільки|не лише| з|із| високою температурою, але і з|із| підвищеним тиском|. Ці продукти згорання|згоряння| використовуються | в газових турбінах, соплах реактивних двигунів і т.п. В технологічних топках спалювання палива|пальні| або протікання екзотермічних реак|цій| при переробці сировини поєднується з|із| використанням в елементах котла теплоти, що виділяється при цьому. В даному курсі розглядаються|розглядуються| в основному теплові топки котлів.

Як це показано на рис. 4.1, теплові топки поді|ляють| на шарові для спалювання шматкового палива|пального| і камерні—| для спалювання газоподібного і рідкого палива, твердого палива|пального| в пилоподібному стані,| а також для спалювання суміші палив|пальних|. Незалежно від схеми організації горіння повний|цілковитий| час згорання|згоряння| будь–якого палива|пального| в топці складається з|із| | часу|, необхідного для підведення окислювача|окисника| до палива (сумішоутворення) |пального| |, часу нагріву компонентів го|ріння до температури займання | і часу, необ|хідного| для протікання самої хімічної реакції горіння |, тобто

. (4.1)

Етапи змішення і нагріву є|з'являються,являються| тут фізичною стадією процесу , а реакції горіння — хімічної |.

Якщо , то процес знаходиться|перебуває|, як відомо, в кінетичній області. Повний|цілковитий| час згорання|згоряння| палива|пального| | в цьому випадку визначається| швидкістю (кінетикою) хімічного процесу. Для кінетичної області _.

При , тобто коли час транспортування окислювача |окислюй|| до пального значно більше|значно більший| часу, необхідного| для здійснення власне хімічної реакції го|ріння, процес знаходиться|перебуває| в дифузійній області, для якої _.

Якщо час протікання хімічної реакції співрозмірний|| з часом|згодом| фізичної стадії ( ), то процес знаходиться|перебуває| в проміжній області і повний|цілковитий| час |згорання| палива|пального| | визначається швидкістю найбільш | повільного| етапу.