3. Особенности сжигания топлива в промышленных печах

3-1. Общие сведения

Органическое топливо (газообразное, жидкое и твердое) широко используется в разных тепловых установках: в топках паровых котлов в промышленных печах, в камерах сгорания газовых турбин и воздушно-реактивных двигателей, в цилиндрах поршневых двигателей внутреннего сгорания и т. д. Сжигание топлива в таких установках преследует цель выделить тепло за счет экзотермических химических реакций и получить раскаленные продукты полного сгорания (дымовые газы) или продукты газификации. Например, в топках паровых котлов, в промышленных печах (кроме шахтных печей), в двигателях внутреннего сгорания, в камерах сгорания газовых турбин горение надо стремиться вести с наибольшей полнотой и получать продукты полного горения. Полное горение топлива - важнейшее условие экономичной работы огнетехнической установки.

В газогенераторах и в полугазовых топках разного рода осуществляются газификационные процессы, в которых в качестве окислителей используются кислород, воздух, водяной пар и углекислый газ. Реакции, протекающие в таких устройствах, едины по своей природе с реакциями горения, но в результате получаются горючие газообразные продукты газификации, имеющие самостоятельное значение или представляющие промежуточное значение, так как встречаются в теплотехнике случаи двухстадийного сжигания топлива: сначала топливо газифицируется, а затем (в том же устройстве) продукты газификации полностью дожигаются.

Условия горения в разных теплотехнических устройствах различны, как различны сами топлива и подготовка их к сжиганию. Например, в топках паровых котлов и в промышленных печах топливо сгорает чаще всего при атмосферном давлении, но, например, в доменных печах кокс сгорает при давлении, в несколько раз превышающем атмосферное. Несмотря на указанное выше различие, в процессах сгорания много общего. Общие вопросы теории горения и общие приемы сжигания топлива излагались в предыдущих курсах и здесь упоминаются только в связи с особенностями сжигания топлива в промышленных печах.