คุณสมบัติของการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็ง การเผาไหม้เชื้อเพลิง

กระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งสามารถแสดงเป็นชุดของขั้นตอนต่อเนื่องกันได้ อย่างแรก เชื้อเพลิงอุ่นขึ้นและความชื้นระเหยไป จากนั้นที่อุณหภูมิสูงกว่า 100 °C การสลายตัว pyrogenic ของสารประกอบอินทรีย์โมเลกุลขนาดใหญ่ที่ซับซ้อนและการปล่อยสารระเหยเริ่มต้นขึ้น ในขณะที่อุณหภูมิที่สารระเหยเริ่มปรากฏขึ้นขึ้นอยู่กับชนิดของเชื้อเพลิงและระดับของการเกิดคาร์บอน (ทางเคมี) อายุ). หากอุณหภูมิแวดล้อมสูงกว่าอุณหภูมิจุดติดไฟของสารระเหย จะจุดไฟ ซึ่งจะทำให้อนุภาคโค้กร้อนขึ้นก่อนที่จะจุดไฟ ยิ่งสารระเหยได้ผลผลิตสูง อุณหภูมิในการจุดติดไฟก็จะยิ่งต่ำลง ในขณะที่การปลดปล่อยความร้อนจะเพิ่มขึ้น

อนุภาคโค้กถูกทำให้ร้อนโดยความร้อนของก๊าซไอเสียโดยรอบและปล่อยความร้อนอันเป็นผลมาจากการเผาไหม้ของสารระเหยและจุดไฟที่อุณหภูมิ 800 ÷ 1,000 °C เมื่อเชื้อเพลิงแข็งถูกเผาในสถานะแหลกลาญ ทั้งสองขั้นตอน (การเผาไหม้ของสารระเหยและโค้ก) สามารถทับซ้อนกันได้ เนื่องจากความร้อนของอนุภาคถ่านหินที่เล็กที่สุดเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว ในสภาพจริง เรากำลังเผชิญกับองค์ประกอบโพลีดิสเพอร์สของฝุ่นถ่านหิน ดังนั้น ในแต่ละช่วงเวลา อนุภาคบางตัวเริ่มอุ่นขึ้นเท่านั้น อนุภาคอื่นๆ อยู่ในขั้นตอนของการปลดปล่อยที่ระเหยได้ และบางส่วนยังอยู่ในขั้นตอนการเผาไหม้ของ เศษโค้ก.

กระบวนการเผาไหม้อนุภาคโค้กมีบทบาทชี้ขาดในการประเมินทั้งเวลาการเผาไหม้ทั้งหมดของเชื้อเพลิงและการปล่อยความร้อนทั้งหมด แม้แต่เชื้อเพลิงที่มีผลผลิตผันผวนสูง (เช่น ถ่านหินสีน้ำตาลใกล้มอสโก) โค้กตกค้างอยู่ที่ 55% โดยน้ำหนัก และการปล่อยความร้อนของมันคือ 66% ของทั้งหมด และสำหรับเชื้อเพลิงที่มีผลผลิตผันผวนต่ำมาก (เช่น DS) สารตกค้างของถ่านโค้กสามารถมีน้ำหนักมากกว่า 96% ของน้ำหนักของอนุภาคเริ่มต้นที่แห้ง และการปล่อยความร้อนระหว่างการเผาไหม้ตามลำดับคือประมาณ 95% ของ รวม

การศึกษาการเผาไหม้เศษโค้กเผยให้เห็นถึงความซับซ้อนของกระบวนการนี้

เมื่อคาร์บอนถูกเผา เป็นไปได้สองอย่าง หลักปฏิกิริยาออกซิเดชันที่ต่างกันโดยตรง:

C + O 2 \u003d CO 2 + 34 MJ / กก. (14)

2C + O 2 \u003d 2CO + 10.2 MJ / กก. (15)

อันเป็นผลมาจากการก่อตัวของ CO 2 และ CO สอง รองปฏิกิริยา:

การเกิดออกซิเดชันของคาร์บอนมอนอกไซด์ 2CO + O 2 \u003d 2CO 2 + 12.7 MJ / kg; (สิบหก)

การลดคาร์บอนไดออกไซด์ CO 2 + C \u003d 2CO - 7.25 MJ / kg (17)

นอกจากนี้ในที่ที่มีไอน้ำอยู่บนพื้นผิวที่ร้อนของอนุภาคเช่น ในบริเวณที่มีอุณหภูมิสูง การแปรสภาพเป็นแก๊สเกิดขึ้นจากการปลดปล่อยไฮโดรเจน:

C + H 2 O \u003d CO + H 2 (สิบแปด)

ปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน (14, 15, 17, และ 18) เป็นเครื่องยืนยันถึงการเผาไหม้โดยตรงของคาร์บอน พร้อมด้วยการลดน้ำหนักของอนุภาคคาร์บอน ปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกัน (16) เกิดขึ้นใกล้พื้นผิวของอนุภาคเนื่องจากออกซิเจนกระจายจากปริมาตรโดยรอบและชดเชยการลดลงของระดับอุณหภูมิของกระบวนการที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาดูดความร้อน (17)

อัตราส่วนระหว่าง CO และ CO 2 ที่พื้นผิวของอนุภาคขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของก๊าซในบริเวณนี้ ตัวอย่างเช่น ตามการศึกษาทดลองที่อุณหภูมิ 1200 ° C ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้น

4C + 3O 2 \u003d 2CO + 2CO 2 (E \u003d 84 ÷ 125 kJ / g-mol)

และที่อุณหภูมิสูงกว่า 1500 ° C

3C + 2O 2 \u003d 2CO + CO 2 (E \u003d 290 ÷ 375 kJ / g-mol)

เห็นได้ชัดว่าในกรณีแรก CO และ CO 2 ถูกปล่อยออกมาในปริมาณที่เท่ากันโดยประมาณ ในขณะที่อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ปริมาตรของ CO ที่ปล่อยออกมาจะสูงกว่า CO 2 ถึง 2 เท่า .

ตามที่ระบุไว้แล้ว อัตราการเผาไหม้ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับสองปัจจัย:

1) ความเร็ว ปฏิกิริยาเคมี ซึ่งกำหนดโดยกฎอาร์เรเนียสและเติบโตอย่างรวดเร็วตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น

2) อัตราการจัดหาสารออกซิแดนท์(ออกซิเจน) ไปยังบริเวณเผาไหม้เนื่องจากการแพร่ (โมเลกุลหรือป่วน)

ในช่วงเริ่มต้นของกระบวนการเผาไหม้ เมื่ออุณหภูมิยังไม่สูงเพียงพอ อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีก็ต่ำเช่นกัน และมีสารออกซิไดเซอร์ในปริมาตรที่อยู่รอบๆ อนุภาคเชื้อเพลิงและที่ผิวของมันมากเกินพอ กล่าวคือ มีอากาศส่วนเกินในท้องถิ่น ไม่มีการปรับปรุงอากาศพลศาสตร์ของเตาเผาหรือหัวเผาซึ่งนำไปสู่การเพิ่มความเข้มข้นของการจัดหาออกซิเจนไปยังอนุภาคที่เผาไหม้จะส่งผลกระทบต่อกระบวนการเผาไหม้ซึ่งถูกหน่วงโดยปฏิกิริยาเคมีอัตราต่ำเท่านั้นเช่น จลนศาสตร์ นี้ - บริเวณการเผาไหม้จลนศาสตร์.

เมื่อกระบวนการเผาไหม้ดำเนินไป ความร้อนจะถูกปล่อยออกมา อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้น และด้วยเหตุนี้ อัตราของปฏิกิริยาเคมีจึงส่งผลให้การใช้ออกซิเจนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ความเข้มข้นที่พื้นผิวของอนุภาคลดลงอย่างต่อเนื่อง และในอนาคตอัตราการเผาไหม้จะถูกกำหนดโดยอัตราการแพร่ของออกซิเจนไปยังเขตการเผาไหม้เท่านั้น ซึ่งแทบไม่ขึ้นกับอุณหภูมิ นี้ - พื้นที่เผาไหม้แบบกระจาย.

วี ภูมิภาคการเผาไหม้ในระยะเปลี่ยนผ่านอัตราของปฏิกิริยาเคมีและการแพร่กระจายเป็นปริมาณในลำดับเดียวกัน

ตามกฎของการแพร่กระจายของโมเลกุล (กฎของฟิค) อัตราการถ่ายโอนออกซิเจนจากปริมาตรสู่ผิวอนุภาค

ที่ไหน คือสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนมวลการแพร่

และ คือความดันบางส่วนของออกซิเจนในปริมาตรและที่พื้นผิวตามลำดับ

ปริมาณการใช้ออกซิเจนที่พื้นผิวอนุภาคถูกกำหนดโดยอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี:

, (20)

ที่ไหน kคือค่าคงที่อัตราการเกิดปฏิกิริยา

ในเขตการเปลี่ยนแปลงในสถานะคงตัว

,

ที่ไหน
(21)

แทนที่ (21) เป็น (20) เราได้รับนิพจน์สำหรับอัตราการเผาไหม้ในภูมิภาคการเปลี่ยนแปลงในแง่ของการบริโภคของตัวออกซิไดเซอร์ (ออกซิเจน):

(22)

ที่ไหน
คือ ค่าคงที่อัตราประสิทธิผลของปฏิกิริยาการเผาไหม้

ในเขตอุณหภูมิค่อนข้างต่ำ (บริเวณจลนศาสตร์)
, เพราะฉะนั้น, k เอฟ = kและนิพจน์ (22) ใช้รูปแบบ:

,

เหล่านั้น. ความเข้มข้นของออกซิเจน (ความดันบางส่วน) ในปริมาตรและที่พื้นผิวของอนุภาคแตกต่างกันเล็กน้อย และอัตราการเผาไหม้เกือบทั้งหมดถูกกำหนดโดยปฏิกิริยาเคมี

เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น อัตราคงตัวของปฏิกิริยาเคมีจะเพิ่มขึ้นตามกฎของ Arrhenius แบบเอ็กซ์โพเนนเชียล (ดูรูปที่ 22) ในขณะที่การถ่ายโอนมวลระดับโมเลกุล (การแพร่กระจาย) จะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเล็กน้อย กล่าวคือ

.

ที่ค่าอุณหภูมิที่กำหนด T* อัตราการใช้ออกซิเจนเริ่มเกินความเข้มของการจ่ายออกซิเจนจากปริมาตรโดยรอบ ค่าสัมประสิทธิ์ α ดีและ k กลายเป็นค่าที่เปรียบเทียบกันได้ของลำดับเดียวกัน ความเข้มข้นของออกซิเจนที่พื้นผิวเริ่มลดลงอย่างเห็นได้ชัด และเส้นโค้งอัตราการเผาไหม้เบี่ยงเบนไปจากเส้นโค้งการเผาไหม้ทางจลนศาสตร์เชิงทฤษฎี (กฎ Arrhenius) แต่ยังคงเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด การผันแปรปรากฏบนเส้นโค้ง - กระบวนการผ่านไปยังบริเวณการเผาไหม้ระดับกลาง (ช่วงเปลี่ยนผ่าน) การจ่ายออกซิไดเซอร์ที่ค่อนข้างเข้มข้นนั้นอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าเนื่องจากความเข้มข้นของออกซิเจนที่ลดลงใกล้กับพื้นผิวของอนุภาค ความแตกต่างของความดันบางส่วนของออกซิเจนในปริมาตรและใกล้พื้นผิวจะเพิ่มขึ้น

ในกระบวนการของการเผาไหม้ที่เข้มข้นขึ้นความเข้มข้นของออกซิเจนที่พื้นผิวเกือบจะเท่ากับศูนย์การจ่ายออกซิเจนไปยังพื้นผิวนั้นขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเล็กน้อยและเกือบจะคงที่ i α ดี << kและดังนั้น กระบวนการจึงผ่านไปยังบริเวณการแพร่กระจาย

.

ในภูมิภาคการแพร่กระจาย การเพิ่มขึ้นของอัตราการเผาไหม้ทำได้โดยการเพิ่มความเข้มข้นของกระบวนการผสมเชื้อเพลิงกับอากาศ (การปรับปรุงอุปกรณ์หัวเผา) หรือโดยการเพิ่มความเร็วในการเป่าอนุภาคด้วยกระแสอากาศ (ปรับปรุงอากาศพลศาสตร์ของเตาเผา) อันเป็นผลมาจากความหนาของชั้นขอบเขตใกล้พื้นผิวลดลงและการจ่ายออกซิเจนไปยังอนุภาคจะทวีความรุนแรงมากขึ้น

ตามที่ระบุไว้แล้วเชื้อเพลิงแข็งถูกเผาทั้งในรูปแบบของชิ้นใหญ่ (โดยไม่ต้องเตรียมพิเศษ) (การเผาไหม้แบบแบ่งชั้น) หรือในรูปแบบของการบด (ฟลูอิไดซ์เบดและกระแสน้ำวนอุณหภูมิต่ำ) หรือในรูปแบบของฝุ่นที่เล็กที่สุด ( วิธีลุกเป็นไฟ)

แน่นอนที่สุด ความเร็วสัมพัทธ์การเป่าอนุภาคเชื้อเพลิงจะเป็นการเผาไหม้แบบแบ่งชั้น ด้วยการเผาไหม้ของกระแสน้ำวนและเปลวไฟ อนุภาคเชื้อเพลิงจะอยู่ในการไหลของก๊าซไอเสีย และความเร็วสัมพัทธ์ของการเป่าลมจะต่ำกว่าในชั้นที่อยู่นิ่งมาก จากนี้ไป ดูเหมือนว่าการเปลี่ยนแปลงจากจลนศาสตร์ไปยังบริเวณการแพร่กระจายควรเกิดขึ้นก่อนสำหรับอนุภาคขนาดเล็ก กล่าวคือ สำหรับฝุ่น นอกจากนี้ ผลการศึกษาจำนวนหนึ่งแสดงให้เห็นว่าอนุภาคฝุ่นถ่านหินที่ลอยอยู่ในการไหลของส่วนผสมของก๊าซและอากาศนั้นถูกเป่าอย่างอ่อนจนผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่ปล่อยออกมาก่อตัวเป็นเมฆรอบๆ อนุภาค ซึ่งยับยั้งการจ่ายออกซิเจนเข้าไปอย่างมาก และการเพิ่มความเข้มข้นของการเผาไหม้ฝุ่นที่แตกต่างกันในวิธีการลุกเป็นไฟน่าจะเกิดจากการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเป็นพิเศษในพื้นผิวที่ทำปฏิกิริยาทั้งหมด อย่างไรก็ตาม สิ่งที่เห็นได้ชัดไม่เป็นความจริงเสมอไป .

การจ่ายออกซิเจนสู่พื้นผิวถูกกำหนดโดยกฎการแพร่ การศึกษาการถ่ายเทความร้อนของอนุภาคทรงกลมขนาดเล็กในกระแสลามินาร์เผยให้เห็นการพึ่งพาเกณฑ์ทั่วไป:

Nu = 2 + 0.33Re 0.5.

สำหรับอนุภาคโค้กขนาดเล็ก (ที่Re< 1, что соответствует скорости витания мелких частиц), Nu → 2, т.е.

.

มีความคล้ายคลึงกันระหว่างกระบวนการถ่ายเทความร้อนและการถ่ายเทมวล เนื่องจากทั้งสองถูกกำหนดโดยการเคลื่อนที่ของโมเลกุล ดังนั้นกฎการถ่ายเทความร้อน (กฎฟูเรียร์และนิวตัน-ริชมันน์) และการถ่ายเทมวล (กฎของฟิค) มีนิพจน์ทางคณิตศาสตร์คล้ายกัน การเปรียบเทียบอย่างเป็นทางการของกฎหมายเหล่านี้ทำให้เราสามารถเขียนเกี่ยวกับกระบวนการแพร่:

,

ที่ไหน
, (23)

โดยที่ D คือสัมประสิทธิ์การแพร่ของโมเลกุล (คล้ายกับค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน λ ในกระบวนการทางความร้อน)

จากสูตร (23) สัมประสิทธิ์การถ่ายโอนมวลการแพร่ α D เป็นสัดส่วนผกผันกับรัศมีของอนุภาค ด้วยเหตุนี้ เมื่อขนาดของอนุภาคเชื้อเพลิงลดลง กระบวนการกระจายออกซิเจนไปยังพื้นผิวของอนุภาคจึงเข้มข้นขึ้น ดังนั้น ในระหว่างการเผาไหม้ของฝุ่นถ่านหิน การเปลี่ยนผ่านไปสู่การเผาไหม้แบบกระจายจะเปลี่ยนไปสู่อุณหภูมิที่สูงขึ้น

จากการศึกษาทดลองจำนวนมากที่ดำเนินการโดยนักวิทยาศาสตร์โซเวียตในช่วงกลางศตวรรษที่ยี่สิบ (G.F.Knorre, L.N. Khitrin, A.S.Predvoditelev, V.V.Pomerantsev และอื่น ๆ ) ในเขตอุณหภูมิเตาปกติ (ประมาณ 1500 ÷ 1600 ° C) การเผาไหม้ของอนุภาคโค้กจะเปลี่ยนจากโซนกลางเป็นการแพร่กระจายโดยที่ความเข้มข้น ของปริมาณออกซิเจนมีความสำคัญมาก ในกรณีนี้ ด้วยการแพร่กระจายของออกซิเจนไปยังพื้นผิวที่เพิ่มขึ้น อัตราการเผาไหม้จะเริ่มช้าลงที่อุณหภูมิสูงขึ้น

เวลาการเผาไหม้ของอนุภาคคาร์บอนทรงกลมในบริเวณการแพร่กระจายมีการพึ่งพากำลังสองตามขนาดอนุภาคเริ่มต้น:

,

ที่ไหน r oคือขนาดอนุภาคเริ่มต้น ρ ชมคือ ความหนาแน่นของอนุภาคคาร์บอน ดี o , พี่ o , T oคือค่าเริ่มต้นของสัมประสิทธิ์การแพร่ ความดัน และอุณหภูมิตามลำดับ
คือความเข้มข้นของออกซิเจนเริ่มต้นในปริมาตรเตาหลอมที่อยู่ห่างจากอนุภาคมาก β - สัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์ซึ่งกำหนดความสอดคล้องของการใช้น้ำหนักของออกซิเจนต่อหน่วยน้ำหนักของคาร์บอนที่เผาไหม้ในอัตราส่วนปริมาณสัมพันธ์ ตู่ ม– อุณหภูมิลอการิทึม:

ที่ไหน ตู่ พีและ ตู่ จีคือ อุณหภูมิของพื้นผิวอนุภาคและก๊าซไอเสียโดยรอบตามลำดับ

เนื่องจากความนิยมที่เพิ่มขึ้นของหม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็ง ผู้ซื้อที่มีศักยภาพจำนวนมากจึงสนใจในคำถามว่าประเภทใด เชื้อเพลิงแข็งให้การตั้งค่าเป็นหลักและขึ้นอยู่กับการตัดสินใจสั่งซื้ออุปกรณ์ทำความร้อนประเภทใดประเภทหนึ่ง

ตัวบ่งชี้หลักของเชื้อเพลิงใด ๆ ไม่เพียง แต่เป็นเชื้อเพลิงแข็งเท่านั้นคือการถ่ายเทความร้อนซึ่งทำให้เกิดการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงแข็ง ในกรณีนี้ การถ่ายเทความร้อนของเชื้อเพลิงแข็งจะเกี่ยวข้องโดยตรงกับชนิด คุณสมบัติ และองค์ประกอบ

เคมีบางอย่าง

องค์ประกอบของเชื้อเพลิงแข็งประกอบด้วยสารต่อไปนี้: คาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน และสารประกอบแร่ เมื่อมันเผาผลาญเชื้อเพลิง คาร์บอนและไฮโดรเจนจะรวมกับออกซิเจนในบรรยากาศ (ตัวออกซิไดเซอร์ตามธรรมชาติที่แรงที่สุด) - ปฏิกิริยาการเผาไหม้เกิดขึ้นพร้อมกับการปล่อยพลังงานความร้อนจำนวนมาก นอกจากนี้ ผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ด้วยก๊าซจะถูกลบออกผ่านระบบระบายควัน และผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่เป็นของแข็ง (เถ้าและตะกรัน) จะตกหล่นออกมาเป็นของเสียผ่านตะแกรง

ดังนั้นงานหลักที่ผู้ออกแบบอุปกรณ์ทำความร้อนเชื้อเพลิงแข็งต้องเผชิญคือเพื่อให้แน่ใจว่าการเผาไหม้เตาเชื้อเพลิงแข็งหรือหม้อต้มเชื้อเพลิงแข็งที่ยาวที่สุด ณ เวลานี้ มีความคืบหน้าบางอย่างในพื้นที่นี้ - หม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็งที่เผาไหม้เป็นเวลานานซึ่งทำงานบนหลักการของการเผาไหม้ส่วนบนและกระบวนการไพโรไลซิสได้ปรากฏขึ้นในการขาย

ค่าความร้อนของเชื้อเพลิงแข็งประเภทหลัก

• ฟืน. โดยเฉลี่ย (ขึ้นอยู่กับชนิดของไม้) และความชื้นตั้งแต่ 2800 ถึง 3300 กิโลแคลอรี/กก.
• พีท - ขึ้นอยู่กับความชื้น 3000 ถึง 4000 กิโลแคลอรี / กก.
• ถ่านหิน - ขึ้นอยู่กับประเภท (แอนทราไซต์ สีน้ำตาลหรือคะนอง) ตั้งแต่ 4700 ถึง 7200 กิโลแคลอรี / กก.
• อัดก้อนและเม็ด - 4500 กิโลแคลอรี / กก.

กล่าวอีกนัยหนึ่งกระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งประเภทต่าง ๆ นั้นมาพร้อมกับพลังงานความร้อนที่ปล่อยออกมาในปริมาณที่แตกต่างกันดังนั้นควรเข้าหาทางเลือกของเชื้อเพลิงประเภทหลักอย่างรับผิดชอบ - ได้รับคำแนะนำในเรื่องนี้โดยข้อมูลที่ระบุใน เอกสารการปฏิบัติงาน (หนังสือเดินทางหรือคู่มือการใช้งาน) สำหรับอุปกรณ์เชื้อเพลิงแข็งอย่างใดอย่างหนึ่ง

คำอธิบายสั้น ๆ ของเชื้อเพลิงแข็งประเภทหลัก

ฟืน

เชื้อเพลิงที่มีราคาเหมาะสมที่สุดในรัสเซียจึงเป็นเชื้อเพลิงที่พบได้ทั่วไป ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว ปริมาณความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ขึ้นอยู่กับชนิดของไม้และความชื้น ควรสังเกตว่าเมื่อใช้ฟืนเป็นเชื้อเพลิงสำหรับหม้อไอน้ำแบบไพโรไลซิส มีการจำกัดความชื้น ซึ่งในกรณีนี้ไม่ควรเกิน 15-20%

พีท

พีทเป็นซากพืชที่เน่าซึ่งอยู่ในดินเป็นเวลานาน ตามวิธีการสกัดจะมีพีทสูงและต่ำ และตามสถานะของการรวมตัวพีทสามารถ: แกะสลักเป็นก้อนและอัดเป็นก้อน ในแง่ของปริมาณพลังงานความร้อนที่ปล่อยออกมา พีทจะคล้ายกับฟืน

ถ่านหิน

ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงแข็งประเภท "แคลอรีสูง" ที่สุด ซึ่งต้องใช้เทคโนโลยีการจุดระเบิดแบบพิเศษ ในกรณีทั่วไป ในการจุดเตาหรือหม้อต้มถ่านหิน ก่อนอื่นคุณต้องจุดเตาไฟด้วยฟืน จากนั้นจึงโหลดถ่านหิน (สีน้ำตาล ไฟหรือแอนทราไซต์) บนฟืนที่เผาอย่างดี

ก้อนและเม็ด

นี่คือเชื้อเพลิงแข็งชนิดใหม่ซึ่งมีขนาดแตกต่างกันในแต่ละองค์ประกอบ ก้อนจะใหญ่กว่าและเม็ดมีขนาดเล็กกว่า วัสดุเริ่มต้นสำหรับการผลิตก้อนและเม็ดสามารถเป็นสาร "ติดไฟ" ใดก็ได้: เศษไม้ ฝุ่นไม้ ฟาง แกลบถั่ว พีท แกลบทานตะวัน เปลือกไม้ กระดาษแข็ง และสารที่ติดไฟได้ "มวล" อื่นๆ ที่หาได้ฟรี

ข้อดีของก้อนและเม็ด

• เชื้อเพลิงหมุนเวียนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมพร้อมค่าความร้อนสูง
• การเผาไหม้นานเนื่องจากความหนาแน่นของวัสดุสูง
• การจัดเก็บที่สะดวกและกะทัดรัด
• ปริมาณขี้เถ้าขั้นต่ำหลังการเผาไหม้คือ 1 ถึง 3% ของปริมาตร
• ต้นทุนสัมพัทธ์ต่ำ
• ความเป็นไปได้ของกระบวนการอัตโนมัติของหม้อไอน้ำ
• เหมาะสำหรับหม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็งและเตาทำความร้อนในบ้านทุกประเภท

เชื้อเพลิงแข็ง ได้แก่ ไม้ ถ่านหิน และถ่านหิน กระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งทุกประเภทมีลักษณะที่คล้ายคลึงกัน

ต้องวางเชื้อเพลิงไว้บนตะแกรงของเตาหลอมเป็นชั้นๆ โดยสังเกตรอบการเผาไหม้ เช่น การโหลด การอบแห้ง การให้ความร้อนแก่ชั้น การเผาไหม้ด้วยการปล่อยสารระเหย การเผาสารตกค้าง และการกำจัดตะกรัน

การเผาไหม้เชื้อเพลิงแต่ละขั้นตอนมีลักษณะเฉพาะโดยตัวบ่งชี้บางอย่างที่ส่งผลต่อระบบความร้อนของเตาเผา

ที่จุดเริ่มต้นของการทำให้แห้งและความร้อนของชั้นความร้อนจะไม่ถูกปล่อยออกมา แต่ในทางกลับกันจะถูกดูดซับจากผนังที่ร้อนของเรือนไฟและสารตกค้างที่ไม่ไหม้ เมื่อเชื้อเพลิงร้อนขึ้น ส่วนประกอบที่ติดไฟได้ของก๊าซจะเริ่มถูกปล่อยออกมา โดยการเผาไหม้ในปริมาณก๊าซของเตาหลอม ความร้อนจะค่อยๆ ปล่อยออกมาทีละน้อย และกระบวนการนี้จะถึงจุดสูงสุดในระหว่างการเผาไหม้ฐานโค้กของเชื้อเพลิง

กระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิงถูกกำหนดโดยคุณสมบัติ: ปริมาณเถ้า ความชื้น ตลอดจนเนื้อหาของคาร์บอนและสารที่ติดไฟได้ นอกจากนี้ การเลือกการออกแบบเตาหลอมและโหมดการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญ ดังนั้นเมื่อเผาเชื้อเพลิงเปียก ความร้อนจำนวนมากจะถูกใช้ไปในการระเหยของมัน เนื่องจากกระบวนการเผาไหม้ล่าช้า อุณหภูมิในเรือนไฟจะเพิ่มขึ้นช้ามากหรือลดลง (ในช่วงเริ่มต้นของการเผาไหม้) ปริมาณเถ้าที่เพิ่มขึ้นทำให้กระบวนการเผาไหม้ช้าลง เนื่องจากมวลขี้เถ้าปกคลุมส่วนประกอบที่ติดไฟได้ จึงจำกัดการเข้าถึงของออกซิเจนไปยังเขตการเผาไหม้ และด้วยเหตุนี้ เชื้อเพลิงจึงอาจไม่เผาไหม้จนหมด ดังนั้นการก่อตัวของการเผาไหม้ใต้ผิวทางกลจะเพิ่มขึ้น

วัฏจักรการเผาไหม้แบบเข้มข้นของเชื้อเพลิงขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของเชื้อเพลิง กล่าวคือ อัตราส่วนระหว่างส่วนประกอบก๊าซที่ระเหยได้กับคาร์บอนที่เป็นของแข็ง ประการแรกส่วนประกอบที่ระเหยได้เริ่มไหม้การปลดปล่อยและการจุดไฟซึ่งเกิดขึ้นที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ (150-200 ° C) กระบวนการนี้สามารถดำเนินต่อไปได้ค่อนข้างนาน เนื่องจากมีสารระเหยจำนวนมากที่แตกต่างกันในองค์ประกอบทางเคมีและอุณหภูมิการจุดติดไฟ ทั้งหมดเผาไหม้ในปริมาตรก๊าซชั้นบนของเตา

ส่วนประกอบที่เป็นของแข็งของเชื้อเพลิงที่เหลืออยู่หลังจากปล่อยสารระเหยมีอุณหภูมิการเผาไหม้สูงสุด ตามกฎแล้วจะใช้คาร์บอน อุณหภูมิการเผาไหม้ของพวกเขาคือ 650-700 ° C ส่วนประกอบที่เป็นของแข็งเผาไหม้ในชั้นบาง ๆ ซึ่งอยู่เหนือตะแกรง กระบวนการนี้มาพร้อมกับการปล่อยความร้อนจำนวนมาก

ฟืนเป็นที่นิยมมากที่สุดในบรรดาเชื้อเพลิงแข็งทุกประเภท ประกอบด้วยสารระเหยจำนวนมาก จากมุมมองของการถ่ายเทความร้อน ไม้เบิร์ชและต้นสนชนิดหนึ่งถือว่าดีที่สุด หลังจากการเผาฟืนของต้นเบิร์ชจะเกิดความร้อนจำนวนมากและเกิดคาร์บอนมอนอกไซด์ในปริมาณเล็กน้อย ฟืนลาร์ชยังให้ความร้อนมาก เมื่อเผาไหม้อาร์เรย์ของเตาเผาจะร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วซึ่งหมายความว่ามีการบริโภคในเชิงเศรษฐกิจมากกว่าไม้เรียว แต่ในขณะเดียวกัน หลังจากการเผาฟืนจากต้นสนชนิดหนึ่ง คาร์บอนมอนอกไซด์จำนวนมากก็ถูกปล่อยออกมา ดังนั้นคุณจึงต้องระมัดระวังในการจัดการแดมเปอร์อากาศ ความร้อนจำนวนมากยังถูกปล่อยออกมาจากฟืนไม้โอ๊คและบีช โดยทั่วไปแล้วการใช้ฟืนบางชนิดขึ้นอยู่กับพื้นที่ป่าใกล้เคียง สิ่งสำคัญคือฟืนแห้งและโช๊คมีขนาดเท่ากัน

คุณสมบัติของการเผาไหม้ไม้คืออะไร? ในช่วงเริ่มต้นของกระบวนการ อุณหภูมิในเรือนไฟและท่อแก๊สจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ถึงค่าสูงสุดของมันในขั้นตอนของการเผาไหม้ที่รุนแรง ในระหว่างการเผาไหม้อุณหภูมิจะลดลงอย่างรวดเร็ว เพื่อรักษากระบวนการเผาไหม้ จำเป็นต้องมีการเข้าถึงเตาหลอมของอากาศในปริมาณหนึ่งอย่างต่อเนื่อง การออกแบบเตาในครัวเรือนไม่ได้จัดให้มีอุปกรณ์พิเศษที่ควบคุมการไหลของอากาศเข้าสู่เขตการเผาไหม้ ด้วยเหตุนี้จึงใช้ประตูเป่าลม หากเปิดอยู่ ปริมาณอากาศจะเข้าสู่เตาเผาอย่างต่อเนื่อง

ในเตาเผาแบบแบตช์ ความต้องการอากาศจะแตกต่างกันไปตามขั้นตอนของการเผาไหม้ เมื่อมีการปลดปล่อยสารระเหยอย่างเข้มข้น มักมีออกซิเจนไม่เพียงพอ ดังนั้นจึงอาจเกิดการเผาไหม้ทางเคมีที่เรียกว่าเชื้อเพลิงและก๊าซที่ติดไฟได้ซึ่งปล่อยออกมาได้ ปรากฏการณ์นี้มาพร้อมกับการสูญเสียความร้อนซึ่งสามารถเข้าถึงได้ 3-5%

ในระยะหลังการเผาไหม้ของสารตกค้างจะสังเกตเห็นภาพที่ตรงกันข้าม เนื่องจากมีอากาศในเตาเผามากเกินไป การแลกเปลี่ยนก๊าซจึงเพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้สูญเสียความร้อนเพิ่มขึ้นอย่างมาก จากการศึกษาพบว่าความร้อนสูงถึง 25-30% หายไปพร้อมกับก๊าซไอเสียในช่วงหลังการเผาไหม้ นอกจากนี้ เนื่องจากการเผาไหม้ของสารเคมี สารระเหยจะเกาะที่ผนังด้านในของเรือนไฟและท่อแก๊ส มีค่าการนำความร้อนต่ำ ดังนั้นการถ่ายเทความร้อนที่เป็นประโยชน์ของเตาเผาจึงลดลง สารเขม่าจำนวนมากจะทำให้ปล่องไฟแคบลงและร่างการเสื่อมสภาพ การสะสมเขม่ามากเกินไปอาจทำให้เกิดไฟไหม้ได้

พีทซึ่งเป็นซากพืชที่เน่าเปื่อย มีองค์ประกอบทางเคมีคล้ายกับฟืน ขึ้นอยู่กับวิธีการสกัด พีทสามารถแกะสลัก เป็นก้อน กด (เป็นก้อน) และบด (พีทชิป) ความชื้นของเชื้อเพลิงแข็งประเภทนี้คือ 25-40%

นอกจากฟืนและพีทแล้ว ถ่านหินยังมักใช้ในการจุดไฟเตาและเตาผิง ซึ่งในองค์ประกอบทางเคมีของถ่านหินคือคาร์บอนและไฮโดรเจนผสมกัน และมีค่าความร้อนสูง อย่างไรก็ตาม การซื้อถ่านหินคุณภาพสูงจริงๆ นั้นเป็นไปไม่ได้เสมอไป ในกรณีส่วนใหญ่ คุณภาพของเชื้อเพลิงประเภทนี้ไม่เป็นที่ต้องการมากนัก ปริมาณถ่านหินละเอียดที่เพิ่มขึ้นนำไปสู่การอัดตัวของชั้นเชื้อเพลิงซึ่งเป็นผลมาจากการเผาไหม้ที่เรียกว่าปล่องภูเขาไฟซึ่งมีลักษณะไม่สม่ำเสมอ เมื่อเผาถ่านหินก้อนใหญ่ มันจะเผาไหม้ไม่เท่ากัน และด้วยความชื้นที่มากเกินไปในเชื้อเพลิง ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้จะลดลงอย่างมาก นอกจากนี้ ถ่านหินดังกล่าวยังเก็บได้ยากในฤดูหนาว เนื่องจากถ่านหินจะแข็งตัวภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิที่ต่ำกว่าศูนย์ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาดังกล่าวและปัญหาอื่นๆ ปริมาณความชื้นที่เหมาะสมของถ่านหินไม่ควรเกิน 8%

ควรระลึกไว้เสมอว่าการใช้เชื้อเพลิงแข็งเพื่อให้ความร้อนแก่เตาในครัวเรือนนั้นค่อนข้างลำบาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากบ้านมีขนาดใหญ่และให้ความร้อนด้วยเตาหลาย ๆ เตา นอกเหนือจากการใช้ความพยายามและทรัพยากรจำนวนมากในการเก็บเกี่ยวและใช้เวลาในการนำฟืนและถ่านหินไปที่เตาเป็นจำนวนมากเช่นเทถ่านหินประมาณ 2 กิโลกรัมลงในเครื่องเป่าลมจากนั้น ถูกกำจัดทิ้งไปพร้อมกับขี้เถ้าที่สะสมอยู่ที่นั่น

เพื่อให้กระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งในเตาในบ้านมีประสิทธิภาพสูงสุด ขอแนะนำให้ดำเนินการดังนี้ เมื่อบรรจุฟืนลงในเตาแล้วคุณต้องปล่อยให้มันลุกเป็นไฟแล้วเติมถ่านหินก้อนใหญ่ลงไป

หลังจากที่ถ่านหินติดไฟแล้วควรปิดเศษที่ละเอียดกว่าด้วยตะกรันชุบน้ำหมาด ๆ และหลังจากนั้นครู่หนึ่งส่วนผสมของขี้เถ้าและถ่านหินละเอียดที่เปียกชื้นซึ่งตกลงผ่านตะแกรงเข้าไปในเครื่องเป่าลมก็วางอยู่ด้านบน ในกรณีนี้ไม่ควรมองเห็นไฟ เตาที่ถูกน้ำท่วมด้วยวิธีนี้สามารถระบายความร้อนให้กับห้องได้ตลอดทั้งวันเพื่อให้เจ้าของสามารถดำเนินธุรกิจได้อย่างปลอดภัยโดยไม่ต้องกังวลกับการรักษาไฟอย่างต่อเนื่อง ผนังด้านข้างของเตาเผาจะร้อนเนื่องจากการเผาไหม้ถ่านหินอย่างค่อยเป็นค่อยไปและปล่อยพลังงานความร้อนออกมาอย่างสม่ำเสมอ ชั้นบนสุดที่ประกอบด้วยถ่านหินละเอียดจะเผาไหม้หมด ถ่านหินที่ลุกไหม้ยังสามารถโรยด้วยชั้นของถ่านอัดแท่งที่ชุบน้ำแล้ว

หลังจากเผาเตาแล้วคุณต้องเอาถังที่มีฝาปิดจะดีกว่าถ้ามันเป็นรูปทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้า (สะดวกกว่าในการเลือกถ่านหินจากมันด้วยที่ตัก) ก่อนอื่นคุณต้องเอาชั้นของตะกรันออกจากเตาแล้วโยนทิ้ง จากนั้นเทส่วนผสมของถ่านหินชั้นดีกับขี้เถ้าลงในถัง เช่นเดียวกับการเผาไหม้และเถ้า และหล่อเลี้ยงทั้งหมดนี้โดยไม่ต้องกวน วางถ่านหินละเอียดประมาณ 1.5 กก. ลงบนส่วนผสมที่ได้ และวางถ่านหินขนาดใหญ่กว่า 3-5 กก. ดังนั้นการเตรียมเตาหลอมและเชื้อเพลิงสำหรับการจุดไฟครั้งต่อไปจึงดำเนินการ ขั้นตอนที่อธิบายไว้จะต้องทำซ้ำอย่างต่อเนื่อง ด้วยวิธีการเผาเตาเผานี้ คุณไม่จำเป็นต้องออกไปที่สนามทุกครั้งเพื่อร่อนขี้เถ้าและเผา

งาน…………………………………………………………………………………..3

บทนำ……………………………………………………………………….4

ส่วนทฤษฎี

1. คุณสมบัติของการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็ง …………………………………… 6

2. การเผาไหม้เชื้อเพลิงในเตาเผาห้อง ………………………………………….9

3. สถานที่และบทบาทของเชื้อเพลิงแข็งในภาคพลังงานของรัสเซีย ……………..12

4. การลดการปล่อยอนุภาคเถ้าจากเตาหม้อไอน้ำด้วยวิธีสร้างสรรค์และเทคโนโลยี……………………………………………………14

5. การเก็บขี้เถ้าและประเภทของขี้เถ้า…………………….…….15

6. ไซโคลน (เฉื่อย) ขี้เถ้า…..…………..16

ส่วนการชำระบัญชี

1. ข้อมูลเบื้องต้น…………………………………………………….18

2. การคำนวณองค์ประกอบองค์ประกอบของเชื้อเพลิงที่ใช้งาน………..19
3. การคำนวณมวลและปริมาตรของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้เชื้อเพลิงระหว่างการเผาไหม้ในโรงต้มน้ำ ………………………………………………………………………………..19

4. การกำหนดความสูงของท่อ H…………………………….…………20

5. การคำนวณการกระจายและมาตรฐานสำหรับการปล่อยสารอันตรายสู่บรรยากาศสูงสุดที่อนุญาต………………………………………. 20

6. การกำหนดระดับการทำให้บริสุทธิ์ที่ต้องการ……………………….… 21

เหตุผลในการเลือกพายุไซโคลน………………………………………………..22

อุปกรณ์ที่ใช้……………………………………………. ……23

บทสรุป………………………………………………………………….24

รายชื่อวรรณกรรมที่ใช้แล้ว……………………………………...26

ออกกำลังกาย

1. ตามลักษณะการออกแบบที่กำหนดของเชื้อเพลิงแข็ง ให้กำหนดองค์ประกอบองค์ประกอบของเชื้อเพลิงที่ใช้งาน

2. โดยใช้ผลลัพธ์ของวรรค 1 และข้อมูลเบื้องต้น คำนวณการปล่อยและปริมาตรของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ของสสาร A, ซัลเฟอร์ออกไซด์ SO x , คาร์บอนมอนอกไซด์ CO, ไนโตรเจนออกไซด์ NO x อัตราการไหลของก๊าซเข้าสู่ปล่องไฟภายใต้สภาวะการทำงาน โรงงานหม้อไอน้ำ

3. จากผลของวรรค 2 และข้อมูลเบื้องต้น ให้กำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของปากปล่องไฟ กำหนดความสูงของท่อ H.

4. กำหนดความเข้มข้นที่คาดหวังมากที่สุด C m (mg / m 3) ของสารอันตราย: คาร์บอนมอนอกไซด์ CO, ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ SO 2, ไนโตรเจนออกไซด์ NO x, ฝุ่น, (เถ้า) ในชั้นผิวของบรรยากาศภายใต้สภาวะการกระจายตัวที่ไม่เอื้ออำนวย

5. เปรียบเทียบเนื้อหาที่แท้จริงของสารที่เป็นอันตรายในอากาศในบรรยากาศโดยคำนึงถึงความเข้มข้นของพื้นหลัง (C m + C f) กับมาตรฐานด้านสุขอนามัยและสุขอนามัย (MPC) หาก MPC CO \u003d 5 mg / m 3, MPC NO 2 \u003d 0.085, MPC SO 2 \u003d 0, 5 mg/m 3 , ฝุ่น MPC = 0.5 mg/m 3 .

7. กำหนดระดับการทำให้บริสุทธิ์ที่ต้องการและให้คำแนะนำในการลดการปล่อยมลพิษ หากการปล่อย M จริงของสารใดๆ เกินมาตรฐานที่คำนวณได้ (MAL)

8. พัฒนาและปรับวิธีการและอุปกรณ์ที่ใช้ในการบำบัดของเสียอันตราย

ส่วนทฤษฎี

บทนำ

การผลิตทางอุตสาหกรรมและกิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์ประเภทอื่น ๆ มาพร้อมกับการปล่อยมลพิษสู่สิ่งแวดล้อม

ความเสียหายที่สำคัญต่อสิ่งแวดล้อมเกิดจากโรงงานหม้อไอน้ำที่ใช้การเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็ง ของเหลว และก๊าซ เมื่อทำน้ำร้อนสำหรับระบบทำความร้อน

แหล่งที่มาหลักของผลกระทบด้านลบของภาคพลังงานคือผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล

มวลการทำงานของเชื้อเพลิงอินทรีย์ประกอบด้วยคาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน กำมะถัน ความชื้น และเถ้า อันเป็นผลมาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงอย่างสมบูรณ์ทำให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์, ไอน้ำ, ซัลเฟอร์ออกไซด์ (ซัลเฟอร์ไดออกไซด์, ซัลฟูริกแอนไฮไดรด์และเถ้า) ซัลเฟอร์ออกไซด์และเถ้าเป็นสารพิษ ในแกนกลางของคบเพลิงของหม้อไอน้ำที่มีกำลังแรงสูง การเกิดออกซิเดชันบางส่วนของไนโตรเจนในอากาศเชื้อเพลิงเกิดขึ้นพร้อมกับการก่อตัวของไนโตรเจนออกไซด์ (ไนโตรเจนออกไซด์และไนโตรเจนไดออกไซด์)

ด้วยการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ไม่สมบูรณ์ในเตาเผาคาร์บอนมอนอกไซด์ CO 2, ไฮโดรคาร์บอน CH 4, C 2 H 6 และสารก่อมะเร็งก็สามารถเกิดขึ้นได้ ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์นั้นเป็นอันตรายอย่างยิ่ง แต่ด้วยเทคโนโลยีการเผาไหม้ที่ทันสมัย ​​สามารถขจัดหรือลดการก่อตัวของมันได้

หินน้ำมันและหินน้ำมันมีปริมาณเถ้าสูงสุด ถ่านสีน้ำตาลรวมไปถึงบางพันธุ์ ถ่านหินแข็ง. เชื้อเพลิงเหลวมีปริมาณเถ้าต่ำ ก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงไร้เถ้า

สารพิษที่ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศจากปล่องไฟของโรงไฟฟ้ามีผลเสียต่อความซับซ้อนทั้งหมดของสัตว์ป่าและชีวมณฑล

วิธีแก้ปัญหาที่ครอบคลุมในการปกป้องสิ่งแวดล้อมจากผลกระทบของการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงในหม้อไอน้ำประกอบด้วย:

· การพัฒนาและการนำกระบวนการทางเทคโนโลยีไปใช้เพื่อลดการปล่อยสารอันตรายอันเนื่องมาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่สมบูรณ์ ฯลฯ

· การใช้วิธีการที่มีประสิทธิภาพและวิธีการทำให้ก๊าซเสียบริสุทธิ์

วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมในปัจจุบันคือการสร้างเทคโนโลยีที่ใกล้เคียงกับของเสีย ในขณะเดียวกัน ปัญหาการใช้ทรัพยากรธรรมชาติอย่างมีเหตุผลทั้งวัสดุและพลังงานกำลังได้รับการแก้ไข

คุณสมบัติของการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็ง

การเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งประกอบด้วยสองช่วงเวลา: การเตรียมความร้อนและการเผาไหม้จริง ในกระบวนการเตรียมการทางความร้อน เชื้อเพลิงจะถูกทำให้ร้อน แห้ง และที่อุณหภูมิประมาณ 110 การสลายตัวแบบไพโรเจเนติกของส่วนประกอบจะเริ่มต้นด้วยการปล่อยสารระเหยที่เป็นก๊าซ ระยะเวลาของช่วงเวลานี้ขึ้นอยู่กับปริมาณความชื้นของเชื้อเพลิง ขนาดของอนุภาค และสภาวะของการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างตัวกลางในการเผาไหม้โดยรอบและอนุภาคเชื้อเพลิงเป็นหลัก ขั้นตอนของกระบวนการในช่วงระยะเวลาของการเตรียมความร้อนนั้นเกี่ยวข้องกับการดูดซับความร้อนเป็นหลักเพื่อให้ความร้อน การทำให้เชื้อเพลิงแห้ง และการสลายตัวทางความร้อนของสารประกอบโมเลกุลที่ซับซ้อน

การเผาไหม้เองเริ่มต้นด้วยการจุดไฟของสารระเหยที่อุณหภูมิ 400-600 และความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้จะช่วยเร่งความร้อนและการจุดไฟของสารตกค้างของโค้ก

การเผาไหม้ของโค้กเริ่มต้นที่อุณหภูมิประมาณ 1,000 และเป็นกระบวนการที่ยาวที่สุด

สิ่งนี้ถูกกำหนดโดยความจริงที่ว่าส่วนหนึ่งของออกซิเจนในโซนใกล้พื้นผิวของอนุภาคถูกใช้สำหรับการเผาไหม้ของสารระเหยที่ติดไฟได้และความเข้มข้นที่เหลือของมันลดลงนอกจากนี้ปฏิกิริยาที่ต่างกันมักจะด้อยกว่าในความเร็วของปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกัน สำหรับสารที่เป็นเนื้อเดียวกันในกิจกรรมทางเคมี

เป็นผลให้เวลาการเผาไหม้ทั้งหมดของอนุภาคของแข็งถูกกำหนดโดยการเผาไหม้ของโค้กตกค้างเป็นหลัก (ประมาณ 2/3 ของเวลาการเผาไหม้ทั้งหมด) สำหรับเชื้อเพลิงอายุน้อยที่มีสารระเหยที่ให้ผลผลิตสูง สารตกค้างของโค้กจะมีมวลน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของมวลเริ่มต้นของอนุภาค ดังนั้น การเผาไหม้ของพวกมัน (ด้วยขนาดเริ่มต้นที่เท่ากัน) เกิดขึ้นค่อนข้างเร็วและความเป็นไปได้ของการเผาไหม้ใต้ผิวหนังจะลดลง เชื้อเพลิงแข็งแบบเก่ามีสารตกค้างโค้กขนาดใหญ่ใกล้เคียงกับขนาดอนุภาคเริ่มต้น ซึ่งการเผาไหม้จะใช้เวลาตลอดเวลาที่อนุภาคยังคงอยู่ในห้องเผาไหม้ เวลาการเผาไหม้ของอนุภาคที่มีขนาดเริ่มต้น 1 มม. คือตั้งแต่ 1 ถึง 2.5 วินาที ขึ้นอยู่กับประเภทของเชื้อเพลิงเริ่มต้น

โค้กตกค้างของเชื้อเพลิงแข็งส่วนใหญ่ส่วนใหญ่ และสำหรับเชื้อเพลิงแข็งจำนวนหนึ่ง เกือบทั้งหมดประกอบด้วยคาร์บอน (จาก 60 ถึง 97% ของมวลสารอินทรีย์ของเชื้อเพลิง) เมื่อพิจารณาว่าคาร์บอนเป็นตัวปล่อยความร้อนหลักระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิง ให้เราพิจารณาไดนามิกของการเผาไหม้ของอนุภาคคาร์บอนจากพื้นผิว ออกซิเจนถูกจ่ายจากสิ่งแวดล้อมไปยังอนุภาคคาร์บอนเนื่องจากการแพร่กระจายแบบปั่นป่วน (การถ่ายโอนมวลแบบปั่นป่วน) ซึ่งมีความเข้มค่อนข้างสูง อย่างไรก็ตาม ชั้นก๊าซบาง (ชั้นขอบเขต) ยังคงอยู่โดยตรงที่พื้นผิวของอนุภาค การถ่ายโอนของ ออกซิไดเซอร์ซึ่งดำเนินการตามกฎของการแพร่กระจายของโมเลกุล

ชั้นนี้ยับยั้งการจ่ายออกซิเจนไปยังพื้นผิวอย่างมีนัยสำคัญ ในนั้นการเผาไหม้ของส่วนประกอบก๊าซที่ติดไฟได้ซึ่งปล่อยออกมาจากพื้นผิวคาร์บอนระหว่างปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้น

จัดสรรการแพร่กระจาย, จลนศาสตร์และบริเวณกลางของการเผาไหม้ ในระดับกลางและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่การแพร่กระจาย การเผาไหม้ที่เข้มข้นขึ้นเป็นไปได้โดยการเพิ่มปริมาณออกซิเจน โดยการเปิดใช้งานการเป่าอนุภาคเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ด้วยการไหลของออกซิไดเซอร์ ที่อัตราการไหลสูง ความหนาและความต้านทานของชั้นเคลือบใกล้พื้นผิวจะลดลงและปริมาณออกซิเจนจะเพิ่มขึ้น ยิ่งความเร็วนี้สูงขึ้นเท่าใด การผสมเชื้อเพลิงกับออกซิเจนก็จะยิ่งเข้มข้นมากขึ้นเท่านั้น และอุณหภูมิยิ่งสูงขึ้น การเปลี่ยนจากจลนศาสตร์เป็นโซนกลาง และจากระดับกลางถึงโซนการแพร่กระจายของการเผาไหม้ก็เกิดขึ้น

ผลกระทบที่คล้ายคลึงกันในแง่ของการเพิ่มความเข้มข้นของการเผาไหม้ทำได้โดยการลดขนาดอนุภาคของเชื้อเพลิงที่บดแล้ว อนุภาคขนาดเล็กมีการพัฒนาความร้อนและการแลกเปลี่ยนมวลกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ดังนั้น ด้วยการลดขนาดอนุภาคของเชื้อเพลิงที่บดแล้ว พื้นที่ของการเผาไหม้ทางจลนศาสตร์จึงขยายตัว การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมินำไปสู่การเปลี่ยนแปลงไปสู่บริเวณการเผาไหม้แบบกระจาย

บริเวณของการเผาไหม้แบบกระจายบริสุทธิ์ของเชื้อเพลิงที่บดแล้วนั้นถูกจำกัดโดยแกนเปลวไฟซึ่งมีอุณหภูมิการเผาไหม้สูงสุด และบริเวณการเผาไหม้ภายหลังซึ่งความเข้มข้นของสารตั้งต้นต่ำอยู่แล้วและปฏิกิริยาของพวกมันจะถูกกำหนดโดยกฎการแพร่ การจุดระเบิดของเชื้อเพลิงใดๆ เริ่มต้นที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ ในสภาวะที่มีออกซิเจนในปริมาณที่เพียงพอ กล่าวคือ ในพื้นที่จลนศาสตร์

ในบริเวณจลนศาสตร์ของการเผาไหม้ อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีจะมีบทบาทชี้ขาด ซึ่งขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ปฏิกิริยาของเชื้อเพลิงและระดับอุณหภูมิ อิทธิพลของปัจจัยทางอากาศพลศาสตร์ในภูมิภาคการเผาไหม้นี้ไม่มีนัยสำคัญ

หมวดหมู่ K: เตาหลอม

คุณสมบัติหลักของกระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิง

เตาเผาความร้อนสามารถใช้เชื้อเพลิงที่เป็นของแข็ง ของเหลว และก๊าซได้ เชื้อเพลิงแต่ละชนิดมีลักษณะเฉพาะที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการใช้เตาเผา

การออกแบบเตาเผาความร้อนถูกสร้างขึ้นมาเป็นเวลานานและมีไว้สำหรับการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งในเตาเผา ในช่วงต่อมาเท่านั้นที่มีการสร้างโครงสร้างที่ออกแบบมาสำหรับการใช้เชื้อเพลิงเหลวและก๊าซ เพื่อให้การใช้สายพันธุ์ที่มีค่าเหล่านี้มีประสิทธิภาพสูงสุดในเตาเผาที่มีอยู่ จำเป็นต้องรู้ว่ากระบวนการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงเหล่านี้แตกต่างจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งอย่างไร

ในเตาเผาทั้งหมด เชื้อเพลิงแข็ง (ไม้ ถ่านหินประเภทต่างๆ แอนทราไซต์ โค้ก ฯลฯ) จะถูกเผาบนตะแกรงในลักษณะเป็นชั้นๆ โดยมีการบรรจุเชื้อเพลิงเป็นระยะและทำความสะอาดตะแกรงจากตะกรัน กระบวนการเผาไหม้แบบแบ่งชั้นมีลักษณะเป็นวัฏจักรที่ชัดเจน แต่ละรอบประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้: การโหลดเชื้อเพลิง การทำให้แห้งและความร้อนของชั้น การปล่อยสารระเหยและการเผาไหม้ของพวกมัน การเผาไหม้เชื้อเพลิงในชั้น ความเหนื่อยหน่ายของสารตกค้าง และสุดท้าย การกำจัดตะกรัน

ในแต่ละขั้นตอนเหล่านี้ ระบบการระบายความร้อนจะถูกสร้างขึ้นและกระบวนการเผาไหม้ในเตาเผาจะเกิดขึ้นพร้อมกับตัวบ่งชี้ที่เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง
ขั้นตอนหลักของการทำให้แห้งและให้ความร้อนแก่ชั้นเป็นสิ่งที่เรียกว่าธรรมชาติดูดความร้อนนั่นคือมันไม่ได้มาพร้อมกับการปลดปล่อย แต่เกิดจากการดูดซับความร้อนที่ได้รับจากผนังร้อนของเรือนไฟและจากสารตกค้างที่ยังไม่เผาไหม้ นอกจากนี้ เมื่อชั้นถูกทำให้ร้อน การปล่อยส่วนประกอบที่เป็นก๊าซและการเผาไหม้ในปริมาตรก๊าซจะเริ่มขึ้น ในขั้นตอนนี้ การปล่อยความร้อนในเตาเผาจะเริ่มขึ้น ซึ่งจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น ภายใต้อิทธิพลของความร้อน การเผาไหม้ของฐานโค้กที่เป็นของแข็งของชั้นเริ่มต้นขึ้น ซึ่งมักจะให้ความร้อนสูงสุด เมื่อชั้นเผาไหม้ออก ความร้อนที่ปล่อยออกมาจะค่อยๆ ลดลง และในขั้นตอนสุดท้ายจะมีการเผาไหม้ของสารที่ติดไฟได้ความเข้มต่ำในระยะสุดท้าย เป็นที่ทราบกันดีว่าบทบาทและอิทธิพลของแต่ละขั้นตอนของวงจรการเผาไหม้แบบแบ่งชั้นขึ้นอยู่กับตัวชี้วัดคุณภาพของเชื้อเพลิงแข็งดังต่อไปนี้: ความชื้น ปริมาณเถ้า ปริมาณสารที่ติดไฟได้ และคาร์บอนในเชื้อเพลิง
มวล.

ให้เราพิจารณาว่าส่วนประกอบเหล่านี้ส่งผลต่อธรรมชาติของกระบวนการเผาไหม้ในชั้นอย่างไร

การทำความชื้นของเชื้อเพลิงมีผลเสียต่อการเผาไหม้ เนื่องจากความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้เชื้อเพลิงส่วนหนึ่งจะต้องใช้ในการระเหยความชื้น เป็นผลให้อุณหภูมิในเรือนไฟลดลง สภาพการเผาไหม้แย่ลง และวงจรการเผาไหม้เองก็ล่าช้า

บทบาทเชิงลบของปริมาณเถ้าในเชื้อเพลิงนั้นปรากฏให้เห็นในความจริงที่ว่ามวลขี้เถ้านั้นห่อหุ้มส่วนประกอบที่ติดไฟได้ของเชื้อเพลิงและป้องกันการเข้าถึงของออกซิเจนในอากาศ เป็นผลให้มวลเชื้อเพลิงที่ติดไฟได้ไม่เผาไหม้ทำให้เกิดการเผาไหม้ทางกลที่เรียกว่ากลไกที่เรียกว่า

งานวิจัยของนักวิทยาศาสตร์ระบุว่าอัตราส่วนของเนื้อหาของสารระเหยที่เป็นก๊าซและของแข็งคาร์บอนในเชื้อเพลิงแข็งมีอิทธิพลอย่างมากต่อธรรมชาติของการพัฒนากระบวนการเผาไหม้ สารที่ติดไฟได้ระเหยง่ายเริ่มถูกปล่อยออกมาจากเชื้อเพลิงแข็งที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ โดยเริ่มตั้งแต่ 150-200 ° C ขึ้นไป สารระเหยมีความหลากหลายในองค์ประกอบและแตกต่างกันในอุณหภูมิทางออกที่แตกต่างกัน ดังนั้นกระบวนการปล่อยสารจะขยายออกไปตามเวลา และขั้นตอนสุดท้ายมักจะรวมกับการเผาไหม้ของส่วนเชื้อเพลิงแข็งของชั้น

สารระเหยมีอุณหภูมิจุดติดไฟค่อนข้างต่ำ เนื่องจากมีส่วนประกอบที่ประกอบด้วยไฮโดรเจนจำนวนมาก การเผาไหม้จึงเกิดขึ้นในปริมาตรก๊าซที่อยู่เหนือเตาของเตา ส่วนที่เป็นของแข็งของเชื้อเพลิงที่เหลือหลังจากการปลดปล่อยสารระเหยประกอบด้วยคาร์บอนเป็นหลักซึ่งมีอุณหภูมิจุดติดไฟสูงสุด (650-700 °C) การเผาไหม้ของสารตกค้างคาร์บอนเริ่มต้นสุดท้าย มันไหลโดยตรงในชั้นบาง ๆ ของตะแกรงและเนื่องจากการปล่อยความร้อนที่รุนแรงทำให้อุณหภูมิสูงขึ้น

รูปแบบทั่วไปของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในเตาเผาและท่อก๊าซในระหว่างรอบการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งจะแสดงในรูปที่ 1. อย่างที่คุณเห็น ที่จุดเริ่มต้นของเตาหลอม อุณหภูมิในเรือนไฟและปล่องไฟจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ที่ขั้นตอน Afterburning อุณหภูมิภายในเตาหลอมจะลดลงอย่างรวดเร็วโดยเฉพาะในเตา แต่ละขั้นตอนต้องการการจ่ายอากาศเผาไหม้จำนวนหนึ่งไปยังเตาเผา อย่างไรก็ตาม เนื่องจากปริมาณอากาศคงที่เข้าสู่เตาเผา ในขั้นตอนการเผาไหม้แบบเข้มข้น ค่าสัมประสิทธิ์อากาศส่วนเกินจะอยู่ที่ = 1.5-2 และในขั้นตอนการเผาไหม้หลังการเผาไหม้ ซึ่งมีระยะเวลาถึง 25-30% เวลาของเตาเผาค่าสัมประสิทธิ์อากาศส่วนเกินจะอยู่ที่ = 8-10 ในรูป รูปที่ 2 แสดงให้เห็นว่าค่าสัมประสิทธิ์อากาศส่วนเกินเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในระหว่างรอบการเผาไหม้หนึ่งรอบบนตะแกรงสำหรับเชื้อเพลิงแข็งสามประเภท: ไม้ พีท และถ่านหินในเตาให้ความร้อนแบบแบทช์ทั่วไป

ข้าว. 1. อุณหภูมิก๊าซไอเสียเปลี่ยนแปลงในส่วนต่าง ๆ ของเตาให้ความร้อนเมื่อเผาไหม้ด้วยเชื้อเพลิงแข็ง 1 - อุณหภูมิในเรือนไฟ (ที่ระยะ 0.23 ม. จากตะแกรง) 1 - อุณหภูมิในปล่องไฟแนวนอนแรก; '3 - อุณหภูมิในปล่องไฟแนวนอนที่สาม; 4 - อุณหภูมิในปล่องไฟแนวนอนที่หก (ก่อนแดมเปอร์เตาเผา)

จากรูป 2 จะเห็นได้ว่าค่าสัมประสิทธิ์ของอากาศส่วนเกินในเตาเผาที่ทำงานด้วยการโหลดเชื้อเพลิงแข็งเป็นระยะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง

ในเวลาเดียวกัน ในขั้นตอนของการปล่อยสารระเหยอย่างเข้มข้น ปริมาณอากาศที่เข้าสู่เตาเผามักจะไม่เพียงพอสำหรับการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ และในขั้นตอนของการอุ่นและการเผาไหม้ภายหลังการเผาไหม้ของสารที่ติดไฟได้ ปริมาณอากาศหลายครั้ง สูงเกินความจำเป็นทางทฤษฎี

เป็นผลให้ในขั้นตอนของการปล่อยสารระเหยอย่างเข้มข้น การเผาไหม้ของสารเคมีของก๊าซที่ติดไฟได้ที่ปล่อยออกมาเกิดขึ้นและในระหว่างการเผาไหม้หลังการเผาไหม้ของสารตกค้างการสูญเสียความร้อนที่เพิ่มขึ้นด้วยก๊าซไอเสียเกิดขึ้นเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของปริมาณของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ การสูญเสียความร้อนจากการเผาไหม้ของสารเคมี 3-5% และก๊าซไอเสีย - 20-35% อย่างไรก็ตาม ผลกระทบด้านลบของการเผาไหม้ของสารเคมีใต้ผิวหนังไม่เพียงแสดงออกมาในการสูญเสียความร้อนเพิ่มเติมและประสิทธิภาพที่ลดลงเท่านั้น ประสบการณ์ในการใช้งานเตาเผาความร้อนจำนวนมากแสดงให้เห็น; อันเป็นผลมาจากการเผาไหม้ของสารเคมีของสารระเหยที่ปล่อยออกมาอย่างเข้มข้น คาร์บอนอสัณฐานในรูปของเขม่าจะสะสมอยู่ที่ผนังด้านในของเตาเผาและปล่องไฟ

ข้าว. 2. การเปลี่ยนแปลงอัตราส่วนอากาศส่วนเกินในระหว่างรอบการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงแข็ง

เนื่องจากเขม่ามีค่าการนำความร้อนต่ำ การสะสมของเขม่าจึงเพิ่มความต้านทานความร้อนของผนังเตาหลอม และทำให้การถ่ายเทความร้อนที่เป็นประโยชน์ของเตาเผาลดลง เขม่าที่สะสมอยู่ในปล่องไฟทำให้พื้นที่หน้าตัดแคบลงสำหรับทางเดินของก๊าซ ทำให้ร่างการเสื่อมสภาพ และในที่สุด ก่อให้เกิดอันตรายจากไฟไหม้ที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากเขม่าติดไฟได้

เป็นที่ชัดเจนจากสิ่งที่กล่าวว่าตัวบ่งชี้ที่ไม่น่าพอใจของกระบวนการเป็นชั้นส่วนใหญ่เกิดจากการปล่อยสารระเหยที่ไม่สม่ำเสมอเมื่อเวลาผ่านไป

ในการเผาไหม้เชื้อเพลิงคาร์บอนสูงเป็นชั้น กระบวนการเผาไหม้จะเข้มข้นภายในชั้นเชื้อเพลิงที่ค่อนข้างบาง ซึ่งอุณหภูมิจะสูงขึ้น กระบวนการเผาไหม้ของคาร์บอนบริสุทธิ์ในชั้นมีคุณสมบัติในการควบคุมตนเอง ซึ่งหมายความว่าปริมาณของคาร์บอนที่เกิดปฏิกิริยา (ที่ถูกเผา) จะสอดคล้องกับปริมาณของสารออกซิไดซ์ (อากาศ) ที่จ่ายไป ดังนั้น ที่การไหลของอากาศคงที่ ปริมาณเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ก็จะคงที่เช่นกัน การเปลี่ยนแปลงภาระความร้อนต้องทำโดยการควบคุมการจ่ายอากาศ VB ตัวอย่างเช่น เมื่อ VB เพิ่มขึ้น ปริมาณของเชื้อเพลิงที่เผาไหม้จะเพิ่มขึ้น และ HC ที่ลดลงจะทำให้ความร้อนที่ส่งออกของชั้นลดลง ในขณะที่ค่าสัมประสิทธิ์อากาศส่วนเกินจะคงที่

อย่างไรก็ตาม การเผาไหม้ของแอนทราไซต์และโค้กมีความเกี่ยวข้องกับปัญหาดังต่อไปนี้ เพื่อให้สามารถสร้างอุณหภูมิสูงได้ ความหนาของชั้นระหว่างการเผาไหม้ของแอนทราไซต์และโค้กจะต้องรักษาให้มีขนาดใหญ่เพียงพอ ในกรณีนี้ พื้นที่ทำงานของชั้นคือส่วนล่างที่ค่อนข้างบาง ซึ่งเกิดปฏิกิริยาคายความร้อนของคาร์บอนออกซิเดชันกับออกซิเจนในบรรยากาศ กล่าวคือ การเผาไหม้เกิดขึ้นเอง ชั้นที่อยู่ด้านบนทั้งหมดทำหน้าที่เป็นฉนวนความร้อนสำหรับส่วนที่ไหม้ของชั้น ปกป้องเขตการเผาไหม้จากการระบายความร้อนเนื่องจากการแผ่รังสีความร้อนไปยังผนังของเรือนไฟ

อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน ความร้อนที่มีประโยชน์จะถูกปล่อยออกมาในเขตเผาไหม้ตามปฏิกิริยา
c+o2->ร่วม

อย่างไรก็ตามที่อุณหภูมิสูงของชั้นในโซนบนของมันปฏิกิริยาดูดความร้อนแบบย้อนกลับจะดำเนินการกับการดูดซับความร้อนตามสมการ
CO2+C2CO.

อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาเหล่านี้ คาร์บอนมอนอกไซด์ CO ก่อตัวขึ้น ซึ่งเป็นก๊าซที่ติดไฟได้ซึ่งมีความร้อนจำเพาะค่อนข้างสูงในการเผาไหม้ ดังนั้นการมีอยู่ของมันในก๊าซไอเสียบ่งชี้ว่าการเผาไหม้เชื้อเพลิงไม่สมบูรณ์และประสิทธิภาพของเตาหลอมลดลง ดังนั้น เพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิสูงในเขตการเผาไหม้ ชั้นเชื้อเพลิงต้องมีความหนาเพียงพอ แต่สิ่งนี้นำไปสู่ปฏิกิริยาการลดลงที่เป็นอันตรายในส่วนบนของชั้น ซึ่งนำไปสู่การเผาไหม้ใต้สารเคมีของเชื้อเพลิงแข็ง

จากที่กล่าวมาแล้ว เป็นที่ชัดเจนว่าในเตาเผาแบบแบตช์ใดๆ ที่ทำงานด้วยเชื้อเพลิงแข็ง จะมีกระบวนการเผาไหม้ที่ไม่คงที่ ซึ่งลดประสิทธิภาพของเตาเผาในการทำงานอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

สิ่งที่สำคัญอย่างยิ่งสำหรับการทำงานที่ประหยัดของเตาเผาคือคุณภาพของเชื้อเพลิงแข็ง

ตามมาตรฐานสำหรับความต้องการภายในประเทศ ถ่านหินสีดำส่วนใหญ่ (เกรด D, G, Zh, K, T, ฯลฯ ) มีความโดดเด่นเช่นเดียวกับถ่านหินสีน้ำตาลและแอนทราไซต์ ตามขนาดของชิ้นถ่านหินควรจัดหาในประเภทต่อไปนี้: 6-13, 13-25, 25-50 และ 50-100 มม. ปริมาณเถ้าถ่านหินบนพื้นฐานแบบแห้งอยู่ระหว่าง 14-35% สำหรับถ่านหินบิทูมินัสและสูงถึง 20% สำหรับแอนทราไซต์ ความชื้นคือ 6-15% สำหรับถ่านหินบิทูมินัสและ 20-45% สำหรับถ่านหินสีน้ำตาล

เตาเผาของเตาในครัวเรือนไม่มีกลไกในกระบวนการเผาไหม้ (การควบคุมการจ่ายอากาศระเบิด การลอกชั้น ฯลฯ ) ดังนั้นสำหรับการเผาไหม้ที่มีประสิทธิภาพในเตาเผาจึงต้องกำหนดข้อกำหนดที่ค่อนข้างสูงเกี่ยวกับคุณภาพของถ่านหิน ถ่านหินส่วนใหญ่มีการจัดหา อย่างไรก็ตาม ไม่มีการคัดแยก แบบธรรมดา โดยมีลักษณะคุณภาพ (ในแง่ของความชื้น ปริมาณเถ้า ปริมาณค่าปรับ) ต่ำกว่าที่กำหนดไว้ในมาตรฐานอย่างมีนัยสำคัญ

การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงที่ต่ำกว่ามาตรฐานนั้นไม่สมบูรณ์ โดยมีการสูญเสียที่เพิ่มขึ้นจากการเผาไหม้ทางเคมีและทางกล สถาบันการศึกษา สาธารณูปโภคพวกเขา. K. D. Pamfilov กำหนดความเสียหายของวัสดุประจำปีที่เกิดจากการจัดหาถ่านหินคุณภาพต่ำ การคำนวณพบว่าความเสียหายของวัสดุที่เกิดจากการใช้เชื้อเพลิงไม่สมบูรณ์นั้นอยู่ที่ประมาณ 60% ของต้นทุนการขุดถ่านหิน เป็นการสมควรในเชิงเศรษฐกิจและทางเทคนิคในการเพิ่มสมรรถนะของเชื้อเพลิงในสถานที่ผลิตให้อยู่ในสถานะมาตรฐาน เนื่องจากต้นทุนการเสริมสมรรถนะเพิ่มเติมจะเท่ากับประมาณครึ่งหนึ่งของจำนวนความเสียหายของวัสดุที่ระบุ

ลักษณะเชิงคุณภาพที่สำคัญของถ่านหินซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพการเผาไหม้คือองค์ประกอบที่เป็นเศษส่วน

ด้วยปริมาณค่าปรับที่เพิ่มขึ้นในเชื้อเพลิง มันจะกลายเป็นความหนาแน่นมากขึ้นและปิดช่องว่างในชั้นเชื้อเพลิงที่กำลังลุกไหม้ซึ่งนำไปสู่การเผาไหม้ของปล่องภูเขาไฟซึ่งมีลักษณะไม่สม่ำเสมอเหนือพื้นที่ของชั้น ด้วยเหตุผลเดียวกัน ถ่านหินสีน้ำตาลถูกเผาไหม้แย่กว่าเชื้อเพลิงประเภทอื่น ซึ่งมักจะแตกเมื่อถูกความร้อนเพื่อสร้างค่าปรับจำนวนมาก

ในทางกลับกัน การใช้ถ่านหินก้อนใหญ่เกินไป (มากกว่า 100 มม.) ก็ทำให้เกิดการเผาไหม้ของปล่องภูเขาไฟเช่นกัน

ความชื้นของถ่านหินโดยทั่วไปไม่ทำให้กระบวนการเผาไหม้ลดลง อย่างไรก็ตาม มันช่วยลดความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ อุณหภูมิการเผาไหม้ และยังทำให้การจัดเก็บถ่านหินซับซ้อนขึ้น เนื่องจากถ่านหินจะแข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์ เพื่อป้องกันการแช่แข็ง ความชื้นของถ่านหินไม่ควรเกิน 8%

ซัลเฟอร์เป็นส่วนประกอบที่เป็นอันตรายในเชื้อเพลิงแข็ง เนื่องจากผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้คือซัลเฟอร์ไดออกไซด์ S02 และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ S03 ซึ่งมีคุณสมบัติกัดกร่อนรุนแรงและเป็นพิษมากเช่นกัน

ควรสังเกตว่าถ่านหินธรรมดาในเตาเผาแบบแบตช์ถึงแม้จะมีประสิทธิภาพน้อยกว่า แต่ก็ยังสามารถเผาได้อย่างน่าพอใจ สำหรับเตาเผาที่มีการเผาไหม้เป็นเวลานานต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดเหล่านี้อย่างครบถ้วน

ในเตาเผาแบบต่อเนื่องซึ่งมีการเผาไหม้เชื้อเพลิงเหลวหรือก๊าซ กระบวนการเผาไหม้จะไม่หมุนเวียน แต่ต่อเนื่อง การไหลของเชื้อเพลิงเข้าสู่เตาหลอมเกิดขึ้นอย่างเท่าเทียมกัน เนื่องจากการสังเกตโหมดการเผาไหม้แบบอยู่กับที่ หากในระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็ง อุณหภูมิในเตาหลอมของเตาหลอมผันผวนในช่วงกว้าง ซึ่งส่งผลเสียต่อกระบวนการเผาไหม้ จากนั้นเมื่อก๊าซธรรมชาติถูกเผา ไม่นานหลังจากที่เปิดเตา อุณหภูมิในพื้นที่เตาหลอมจะสูงถึง 650- 700 องศาเซลเซียส ยิ่งไปกว่านั้น จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ตามเวลาและถึง 850-1100 °C ที่ส่วนท้ายของเตาหลอม อัตราการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในกรณีนี้ถูกกำหนดโดยความเค้นทางความร้อนของพื้นที่เตาหลอมและเวลาในการเผาไหม้ของเตาหลอม (รูปที่ 25) การเผาไหม้ของแก๊สนั้นง่ายต่อการบำรุงรักษาด้วยอัตราส่วนอากาศส่วนเกินคงที่ ซึ่งดำเนินการโดยใช้แดมเปอร์อากาศ ด้วยเหตุนี้ เมื่อก๊าซถูกเผาในเตาเผา โหมดการเผาไหม้แบบอยู่กับที่จึงถูกสร้างขึ้น ซึ่งทำให้สามารถลดการสูญเสียความร้อนด้วยก๊าซไอเสียและให้การทำงานของเตาเผาประสิทธิภาพสูงได้ถึง 80-90% ประสิทธิภาพของเตาแก๊สจะคงที่ตลอดเวลาและสูงกว่าเตาเชื้อเพลิงแข็งอย่างมาก

อิทธิพลของโหมดการเผาไหม้เชื้อเพลิงและขนาดของพื้นที่ผิวรับความร้อนของวงจรควันต่อประสิทธิภาพของเตาหลอม การคำนวณทางทฤษฎีแสดงให้เห็นว่าประสิทธิภาพเชิงความร้อนของเตาเผาความร้อน กล่าวคือ ค่าของประสิทธิภาพเชิงความร้อน ขึ้นอยู่กับปัจจัยภายนอกและภายในที่เรียกว่า ปัจจัยภายนอก ได้แก่ พื้นที่ของพื้นผิวด้านนอกที่ปล่อยความร้อน S ของเตาเผาในพื้นที่เตาเผาและการหมุนเวียนของควันความหนาของผนัง 6 ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน K ของวัสดุของผนังเตา และความจุความร้อน C ยิ่งค่ามาก S, X และน้อยกว่า 6 ยิ่งการถ่ายเทความร้อนจากผนังของเตาหลอมไปยังอากาศโดยรอบได้ดีขึ้น ก๊าซก็จะเย็นลงเต็มที่และประสิทธิภาพของเตาหลอมก็จะสูงขึ้น

ข้าว. มะเดื่อ 3. การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ในเรือนไฟของเตาให้ความร้อนด้วยแก๊สขึ้นอยู่กับความเข้มของพื้นที่เตาหลอมและเวลาในการเผาไหม้

ปัจจัยภายในส่วนใหญ่รวมถึงมูลค่าของประสิทธิภาพของเรือนไฟซึ่งขึ้นอยู่กับความสมบูรณ์ของการเผาไหม้เชื้อเพลิงเป็นหลัก ในเตาเผาที่ให้ความร้อนที่มีการดำเนินการเป็นระยะๆ มักมีการสูญเสียความร้อนจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ทางเคมีและการเผาไหม้ใต้เครื่องกล การสูญเสียเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความสมบูรณ์แบบขององค์กรของกระบวนการเผาไหม้ ซึ่งพิจารณาจากความเค้นทางความร้อนจำเพาะของปริมาตรเตาหลอม Q/V มูลค่าของ QIV สำหรับเรือนไฟของการออกแบบที่กำหนดขึ้นอยู่กับปริมาณการใช้เชื้อเพลิงที่เผาไหม้

การวิจัยและประสบการณ์การใช้งานพบว่าสำหรับการออกแบบเชื้อเพลิงและเรือนไฟแต่ละประเภทมีค่า Q / V ที่เหมาะสมที่สุด ที่ Q/V ต่ำ ผนังด้านในของเรือนไฟจะอุ่นขึ้นเล็กน้อย อุณหภูมิในเขตการเผาไหม้ไม่เพียงพอสำหรับการเผาไหม้เชื้อเพลิงอย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อ Q/V เพิ่มขึ้น อุณหภูมิในปริมาตรของเตาหลอมจะเพิ่มขึ้น และเมื่อถึงค่า Q/V ที่กำหนด จะบรรลุสภาวะการเผาไหม้ที่เหมาะสมที่สุด ด้วยการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่เพิ่มขึ้น ระดับอุณหภูมิยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง แต่กระบวนการเผาไหม้ไม่มีเวลาทำให้เสร็จภายในเตา ส่วนประกอบที่เป็นก๊าซที่ติดไฟได้จะถูกนำออกไปในท่อก๊าซ กระบวนการหยุดการเผาไหม้และการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงที่ต่ำกว่าทางเคมีจะปรากฏขึ้น ในทำนองเดียวกันกับการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่มากเกินไปส่วนหนึ่งของมันไม่มีเวลาที่จะเผาไหม้และยังคงอยู่บนตะแกรงซึ่งนำไปสู่การเผาไหม้ทางกล ดังนั้นเพื่อให้เตาเผาความร้อนมีประสิทธิภาพสูงสุด จึงมีความจำเป็นที่เตาของเตาจะต้องทำงานด้วยความเครียดจากความร้อนที่เหมาะสมที่สุด

การสูญเสียความร้อนใน สิ่งแวดล้อมจากผนังของเรือนไฟไม่ลดประสิทธิภาพของเตาเผาเนื่องจากความร้อนถูกใช้ไปกับความร้อนที่เป็นประโยชน์ของห้อง

ปัจจัยภายในที่สำคัญอันดับสองคือการไหลของก๊าซไอเสีย Vr. แม้ว่าเตาอบจะทำงานอยู่ที่ ค่าที่เหมาะสมที่สุดความเครียดจากความร้อนของเรือนไฟ ปริมาตรของก๊าซที่ไหลผ่านปล่องไฟอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของค่าสัมประสิทธิ์อากาศส่วนเกิน am ซึ่งเป็นอัตราส่วนของการไหลของอากาศจริงที่เข้าสู่เตาเผาต่อปริมาณที่ต้องการตามทฤษฎี สำหรับค่า QIV ที่กำหนด ค่าของ am สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในช่วงกว้างมาก ในเตาเผาความร้อนแบบแบตช์ทั่วไป ค่า a ในช่วงการเผาไหม้สูงสุดอาจใกล้เคียงกับ 1 นั่นคือ สอดคล้องกับขีดจำกัดทางทฤษฎีขั้นต่ำที่เป็นไปได้ อย่างไรก็ตาม ในช่วงระยะเวลาของการเตรียมเชื้อเพลิงและในขั้นตอนการเผาไหม้ภายหลังการเผาไหม้ ค่า am ในเตาเผาแบบแบตช์มักจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งมักจะถึงค่าที่สูงมาก - ประมาณ 8-10 ด้วยการเพิ่มขึ้นของ at ปริมาตรของก๊าซจะเพิ่มขึ้น เวลาที่พวกเขาอยู่ในระบบหมุนเวียนควันจะลดลง และเป็นผลให้ การสูญเสียความร้อนจากก๊าซไอเสียเพิ่มขึ้น

ในรูป 4 แสดงกราฟของการพึ่งพาประสิทธิภาพของเตาให้ความร้อนกับพารามิเตอร์ต่างๆ ในรูป 4 แสดงค่าประสิทธิภาพของเตาให้ความร้อนขึ้นอยู่กับค่าของ am ซึ่งจะเห็นได้ว่าเมื่อเพิ่ม am จาก 1.5 เป็น 4.5 ประสิทธิภาพจะลดลงจาก 80 เป็น 48% ในรูป 4b แสดงให้เห็นถึงการพึ่งพาประสิทธิภาพของเตาความร้อนในพื้นที่ของพื้นผิวด้านในของวงจรควัน S ซึ่งจะเห็นได้ว่าเมื่อ S เพิ่มขึ้นจาก 1 เป็น 4 m2 ประสิทธิภาพจะเพิ่มขึ้นจาก 65 เป็น 90%.

นอกจากนี้ ปัจจัยที่ระบุไว้ค่าของประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับระยะเวลาของเตาหลอม t (รูปที่ 4, c) เมื่อ x เพิ่มขึ้น ผนังด้านในของเตาเผาจะถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิสูงขึ้น และก๊าซจะเย็นลงตามลำดับ ดังนั้นด้วยการเพิ่มระยะเวลาของเตาหลอม ประสิทธิภาพของเตาเผาความร้อนใดๆ จะลดลง โดยเข้าใกล้ค่าต่ำสุดของลักษณะเฉพาะของเตาเผาของการออกแบบนี้

ข้าว. มะเดื่อ 4. การพึ่งพาประสิทธิภาพของเตาให้ความร้อนด้วยแก๊สกับพารามิเตอร์ต่างๆ a - บนค่าสัมประสิทธิ์ของอากาศส่วนเกินที่บริเวณพื้นผิวด้านในของวงจรควัน m2; b - จากพื้นที่ผิวด้านในของวงจรควันที่ค่าสัมประสิทธิ์ของอากาศส่วนเกินต่างๆ c - จากระยะเวลาของเตาเผาในพื้นที่ต่าง ๆ ของพื้นผิวด้านในของวงจรควัน m2

การถ่ายเทความร้อนของเตาเผาความร้อนและความจุ ในเตาเผาความร้อน ความร้อนที่ต้องถ่ายเทโดยก๊าซไอเสียไปยังห้องที่ให้ความร้อนจะต้องผ่านความหนาของผนังเตาหลอม เมื่อความหนาของผนังเตาและปล่องไฟเปลี่ยนแปลง ความต้านทานความร้อนและความหนาแน่นของอิฐ (ความจุของถังเก็บ) จะเปลี่ยนไปตามนั้น ตัวอย่างเช่นเมื่อความหนาของผนังลดลงความต้านทานความร้อนจะลดลงฟลักซ์ความร้อนจะเพิ่มขึ้นและในเวลาเดียวกันขนาดของเตาเผาก็ลดลง อย่างไรก็ตาม การลดความหนาของผนังของเตาหลอมแบบกลุ่มที่ทำงานด้วยเชื้อเพลิงแข็งนั้นไม่สามารถยอมรับได้ด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้: ในระหว่างการเผาไหม้ระยะสั้นเป็นระยะ พื้นผิวภายในของเตาและปล่องไฟจะร้อนขึ้นจนถึงอุณหภูมิสูงและอุณหภูมิของเตาหลอม พื้นผิวด้านนอกในช่วงเวลาที่มีการเผาไหม้สูงสุดจะสูงกว่าขีด จำกัด ที่อนุญาต หลังจากการเผาไหม้สิ้นสุดลงเนื่องจากการถ่ายเทความร้อนที่รุนแรงของผนังด้านนอกสู่สิ่งแวดล้อม เตาจะเย็นลงอย่างรวดเร็ว

ที่ค่า M มาก อุณหภูมิห้องจะแตกต่างกันไปตามช่วงเวลาในช่วงกว้างและอยู่นอกเหนือมาตรฐานที่ยอมรับได้ ในทางกลับกัน หากวางเตาที่มีผนังหนาเกินไปในช่วงเวลาสั้น ๆ ของการเผาไหม้ เตาขนาดใหญ่จะไม่มีเวลาอุ่นเครื่องและนอกจากนี้ด้วยความหนาของผนังความแตกต่างระหว่าง พื้นที่ผิวด้านในของปล่องไฟซึ่งรับความร้อนจากก๊าซ และพื้นที่ผิวด้านนอกของเตาที่ถ่ายเทความร้อนเพิ่มขึ้น อากาศแวดล้อม ทำให้อุณหภูมิภายนอกเตาต่ำเกินไป เพื่อให้ความร้อนแก่ห้องอย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นจึงมีความหนาของผนังที่เหมาะสมที่สุด (อิฐ 1/2-1) ซึ่งอาร์เรย์ของเตาแบตช์สะสมความร้อนในปริมาณที่เพียงพอระหว่างเตาเผาและในเวลาเดียวกันก็เพียงพอ ความร้อนพื้นผิวภายนอกของเตาเผาเพื่อให้ความร้อนตามปกติของห้อง

เมื่อใช้เชื้อเพลิงเหลวหรือก๊าซในเตาเผาที่ให้ความร้อน โหมดการเผาไหม้ต่อเนื่องทำได้ค่อนข้างมาก ดังนั้น ด้วยการเผาไหม้อย่างต่อเนื่อง จึงไม่มีความจำเป็นต้องสะสมความร้อนเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของอาร์เรย์อิฐ กระบวนการถ่ายเทความร้อนจากก๊าซไปยังห้องอุ่นจะคงที่ทันเวลา ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ ความหนาของผนังและความหนาแน่นของเตาเผาสามารถเลือกได้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับการให้ค่าการจัดเก็บที่แน่นอน แต่ขึ้นอยู่กับความแข็งแรงของอิฐและความทนทานที่เหมาะสม

ผลของการเปลี่ยนเตาหลอมจากแบทช์เป็นแบบต่อเนื่องนั้นเห็นได้ชัดเจนในรูปที่ 5 ซึ่งแสดงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของพื้นผิวด้านในของผนังเตาในกรณีที่มีการเผาไหม้เป็นระยะและต่อเนื่อง ด้วยการเผาเป็นระยะ หลังจาก 0.5-1 ชั่วโมง พื้นผิวด้านในของผนังเตาจะร้อนขึ้นถึง 800-900 °C

ความร้อนที่คมชัดเช่นนี้หลังจากใช้งานเตาหลอม 1-2 ปีมักทำให้เกิดการแตกร้าวของอิฐและการทำลายล้าง อย่างไรก็ตามระบอบการปกครองดังกล่าวถูกบังคับเนื่องจากภาระความร้อนที่ลดลงทำให้ระยะเวลาของเตาเผาเพิ่มขึ้นมากเกินไป

ด้วยการเผาไหม้อย่างต่อเนื่องการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจะลดลงอย่างรวดเร็วและอุณหภูมิความร้อนของผนังเตาไฟจะลดลง ดังจะเห็นได้จากรูปที่ 27 ด้วยการเผาไหม้อย่างต่อเนื่องสำหรับถ่านหินส่วนใหญ่อุณหภูมิผนังเพิ่มขึ้นจาก 200 เป็นเพียง 450-500 ° C ในขณะที่การเผาไหม้เป็นระยะจะสูงกว่ามาก - 800-900 ° C ดังนั้นเรือนไฟของเตาเผาแบบแบตช์มักจะเรียงรายไปด้วยอิฐทนไฟในขณะที่เตาของเตาเผาแบบต่อเนื่องไม่จำเป็นต้องมีซับในเนื่องจากอุณหภูมิบนพื้นผิวไม่ถึงขีด จำกัด ของวัสดุทนไฟของอิฐสีแดงธรรมดา (700-750 ° C)

ดังนั้นด้วยการยิงอย่างต่อเนื่องงานก่ออิฐจึงถูกใช้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นอายุการใช้งานของเตาเพิ่มขึ้นอย่างมากและสำหรับถ่านหินส่วนใหญ่ (ยกเว้นแอนทราไซต์และถ่านหินแบบไม่ติดมัน) เป็นไปได้ที่จะจัดวางทุกส่วนของเตาจากอิฐสีแดง

แทงเข้าเตาอบ. เพื่อบังคับให้ก๊าซไอเสียไหลจากเตาผ่านปล่องเตาไปยังปล่องไฟเพื่อเอาชนะความต้านทานในท้องถิ่นทั้งหมดที่พบในเส้นทางของพวกเขาจำเป็นต้องใช้ความพยายามบางอย่างซึ่งจะต้องเกินความต้านทานเหล่านี้มิฉะนั้นเตาจะควัน . ความพยายามนี้เรียกว่าแรงผลักของเตาหลอม

การเกิดขึ้นของแรงฉุดแสดงไว้ในแผนภาพ (รูปที่ 6) ก๊าซไอเสียที่เกิดขึ้นในเรือนไฟซึ่งเบากว่าอากาศโดยรอบจะลอยขึ้นและเติมปล่องไฟ คอลัมน์ของอากาศภายนอกตรงข้ามกับคอลัมน์ของก๊าซในปล่องไฟ แต่เมื่อเย็นลงจะหนักกว่าคอลัมน์ของก๊าซมาก หากระนาบแนวตั้งทั่วไปถูกลากผ่านประตูเตาเผา ทางด้านขวาจะถูกดำเนินการ (กด) โดยคอลัมน์ของก๊าซร้อนที่มีความสูงจากตรงกลางของประตูเตาหลอมถึงด้านบนของปล่องไฟและบน ด้านซ้าย - คอลัมน์ของอากาศเย็นภายนอกที่มีความสูงเท่ากัน มวลของคอลัมน์ด้านซ้ายมากกว่าด้านขวา เนื่องจากความหนาแน่นของอากาศเย็นมากกว่าของอากาศร้อน ดังนั้นคอลัมน์ด้านซ้ายจะแทนที่ก๊าซไอเสียที่เติมปล่องไฟ และก๊าซจะเคลื่อนไปในระบบในทิศทาง จากความกดอากาศสูงไปต่ำ กล่าวคือ ข้างปล่อง

ข้าว. 5. การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิบนพื้นผิวด้านในของผนังของเรือนไฟ a - ตัวควบคุมอุณหภูมิถูกตั้งไว้ที่ขีด จำกัด ล่าง b - ตัวควบคุมอุณหภูมิถูกตั้งค่าเป็นขีดจำกัดบน

ข้าว. 6. รูปแบบการทำงานของประตูปล่องไฟ 1 เตา; 2- เรือนไฟ; 3 - เสาอากาศกลางแจ้ง 4 - ปล่องไฟ

การกระทำของแรงลมประกอบด้วย ประการหนึ่ง ทำให้ก๊าซร้อนลอยสูงขึ้น และในทางกลับกัน ก็บังคับให้อากาศภายนอกผ่านเข้าไปในเตาเผาเพื่อการเผาไหม้

อุณหภูมิเฉลี่ยของก๊าซในปล่องไฟสามารถนำมาเท่ากับค่าเฉลี่ยเลขคณิตระหว่างอุณหภูมิของก๊าซที่ทางเข้าและทางออกของปล่องไฟ

- คุณสมบัติหลักของกระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิง