Каменный уголь используется в основном для отопления крановых котлов. Также можно использовать другие твердые виды топлива, такие как дрова, торф, горючие сланцы и т. Д. Жидкие виды топлива (мазут) практически не используются, хотя их можно использовать для отопления.
Основной характеристикой топлива является теплота сгорания (ранее известная как теплотворная способность), которая определяет количество тепла в килокалориях, выделяемое при полном сгорании 1 кг топлива (ккал / кг).
Все виды топлива состоят из углерода, водорода, азота, кислорода, серы, золы и влаги, которые смешиваются в различных пропорциях, образуя то или иное топливо (Таблица 4).
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Из таблицы видно, что чем больше углерода и водорода содержится в топливе, тем больше у него теплоты сгорания.
При горении образуется пламя, которое может быть длиннее (при сжигании дров, длиннопламенных и бурых углей) и короче, например, при сжигании антрацита. При сгорании выделяются газообразные продукты сгорания, которые называют летучими веществами. Их производительность зависит от топлива. Так, при сжигании дров выделяется 85% горючей части, при сжигании торфа — 70, битуминозных сланцев — 85, бурого угля — до 55, каменного угля — от 12 до 45, антрацита — от 2 до 8%.
После отделения газообразных продуктов от угля остается твердое вещество, называемое коксом. Кокс может быть в виде отдельных мелких кусков или порошка, в этом случае уголь называется негорючим углем (антрацит, тощий уголь). Если кокс пористый, прочный и связанный в один комок, его называют спеченным углеродом (марки ПЖ, ПС, Г). Лучшие угли для спекания — это угли, содержащие от 20 до 30% летучих веществ. Кокс, образующийся в спеченных углях, снижает унос мелких частиц (до 6 мм) в дымоход. Это увеличивает экономическую эффективность системы отопления.
Если содержание летучих веществ велико, топливо воспламеняется и сгорает быстрее, и процесс горения легко регулировать. Если содержание летучих веществ низкое, топливо труднее воспламенить.
Температура плавления золы имеет большое влияние на эффективность нагрева. Угли, содержащие легковосплавленную золу, даже при незначительном их содержании менее подходят для колосникового сжигания, чем угли с высоким содержанием огнеупорной золы.
Слегка тающая зола забивает отверстия в колосниковой решетке, затрудняя доступ воздуха к горящему слою топлива. В этом случае процесс горения идет неравномерно, образование пара в котле ограничено, требуется частая чистка топки.
Плавкой считается зола с температурой плавления ниже 1200 ° С. Температура плавления средне-жидкой золы составляет от 1200 до 1400 ° C, а высокожидкостной золы — выше 1400 ° C. Зола имеет температуру плавления 1500 ° C и почти не образует шлака в процессе сгорания.
Каменный уголь очень разнообразен по составу и делится на марки. Эта разбивка основана на выходе летучих и свойствах кокса. В таблице 5 представлены названия и характеристики отдельных марок угля.
Антрациты, имеющие однородный состав, отличаются прежде всего размером комков. Бурый уголь также подразделяется на классы в зависимости от размера комков. В таблице 6 приведены марки антрацита и бурого угля в зависимости от размера кусков.
Процесс горения основан на том факте, что горючая часть топлива химически соединяется с кислородом, содержащимся в воздухе, подаваемом в топку через отверстия в колосниковой решетке. Таким образом вырабатывается тепло, которое через стенки топки и трубы передается воде в котле.
Если процесс горения в топке правильный, топливо сгорит полностью, то есть все горючие вещества соединятся с кислородом воздуха. Углерод превращается в двуокись углерода. При неполном сгорании не весь углерод превращается в двуокись углерода, некоторые образуют окись углерода, и выделяется гораздо меньше тепла.
Чтобы добиться наиболее полного сгорания топлива, необходимо: & # 8211; Во-первых, убедитесь, что он предварительно нагрет до температуры воспламенения. Эта температура варьируется в зависимости от топлива. И так температура воспламенения угля 470 ° C, антрацита 700, бурого угля 370, торфа 225, дров 300 ° C. Высокая температура воспламенения поддерживается раскаленным слоем горящего топлива на решетке; & # 8211 во-вторых, чтобы подать к топливу нужное количество воздуха. Чтобы добиться максимально полного сгорания, воздух подается в топливо в некотором избытке, т.е. больше, чем требуется теоретически. Однако в случае чрезмерного притока воздуха часть тепла теряется из-за нагрева избыточного воздуха и выводится в дымоход. В результате температура в топке понижается. Следовательно, для каждого вида топлива существует определенное минимальное (нормальное) количество избыточного воздуха, которое вводится в топку, что приводит к наиболее полному сгоранию с наименьшими потерями тепла.
Нормальный избыток воздуха для крановых котлов, работающих на угле, составляет от 30 до 40% от теоретического избытка воздуха.
Во время работы котла воздух подается к слою горящего топлива в камере сгорания за счет разрежения в камере сгорания, создаваемого пароотводным патрубком или трехсопловым конусом. Тяга регулируется автоматически в зависимости от степени открытия регулятора.
Сифон служит для обеспечения необходимой тяги, когда машина не работает. Сифон также используется, когда тяга недостаточна и котел не производит достаточно пара во время работы машины. Частое использование сифона неэффективно, поскольку для его работы используется свежий пар. Для обеспечения необходимой тяги необходимо проверить герметичность дымовой камеры и исправное техническое состояние выхлопной трубы или трехузлового выхлопного конуса.
Таким образом, сжигание топлива в печи делится на три стадии: первая — это нагревание топлива и испарение влаги; второй — выброс и горение летучих легковоспламеняющихся веществ в топочном пространстве, а третий — горение кокса в колосниковой решетке и в толще слоя. Соответственно, твердое топливо горит частично на решетке, а частично в топочном пространстве. Летучие материалы сгорают в камере сгорания, и для их полного сгорания требуется высокая температура 500-650 ° C. Каждая летучая частица должна сгореть до того, как она войдет в контакт с относительно холодными стенками печи или трубами. Если температура в топочном пространстве недостаточна, некоторые горючие материалы не будут гореть и оседать на стенах в виде сажи, и непроизводительные потери тепла будут значительными. Для создания соответствующей температуры в топочном пространстве поддерживайте огонь в топке на медленном огне, а на всех решетках должен быть ровный слой топлива толщиной 100-150 мм, в зависимости от вида угля. размещен.
Слой топлива не может быть заполнен зазорами и отверстиями, так как избыток воздуха будет поступать в топку, охлаждающую топку, а недостаточное количество воздуха будет поступать в слой топлива. Топливо, содержащее огнеупорную, пористую, хрупкую, воздухопроницаемую золу, легко горит на решетке, и зола легко падает в зольник. С другой стороны, топливо, содержащее термоплавкую золу, трудно сжигать, потому что зола при плавлении образует стекловидный шлак, который затопляет решетку и препятствует процессу горения. Кроме того, в процессе горения спеченные угли с огнеупорной золой образуют корку на слое кокса, которая предотвращает попадание мелких частиц в дымоход и попадание в зольник. Тонкие угли и антрациты такой корки не образуют, и при горении частицы уносятся в дымоход и попадают в зольник.
Угли для осветительных кранов и других котлов выпускаются практически или в незначительных количествах. В плиточных котлах сжигают в основном тощий и бурый угли. Чтобы получить хорошую паровую емкость котла и экономию топлива, используют смесь спеченного коричневого и постного угля или антрацита. Если соотношение различных видов углерода в смеси является правильным, отрицательные особенности одного вида компенсируются положительными особенностями второго вида. При подготовке угольных смесей качества качества углей в смеси следует учитывать, например, антрацит требует высокой температуры воспламенения и сжигается в тонком слое, а московский уголь может быть сожжен в толстом слое. В результате сжигания московского угля в кровати образуется низкая температура и золы золы. Поэтому, если вы смешиваете московский уголь только с антрацитом, последний быстро охватывает слой пепла из Московского угля, его сгорание остановится, а при очистке печи несгоревшие частицы антрацита будут брошены вместе с пеплем. Такая смесь углей будет неэкономичным. Следовательно, лучше всего смешать чудею угли с антрацитами, которые имеют низкие летучие вещества, а невоспламеняющиеся угли с толстыми и газовыми углями для увеличения спекания смеси и полностью используют летучие вещества. Улицы и антратураты с слегка горячим расплавом должны быть смешаны с углем с огнеупорным рапиром, что предотвратит шлак. Высокое содержание золы угли смешиваются с низким содержанием золы угля.
