ТЕПЛОФИЗИКА И ОСНОВЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ
ТЕПЛОТЕХНИКИ
27
На рис. 2.3 приведена упрощенная схема факела при горении жидкого
и пылевидного топлив.
Рис. 2.3. Строение факела при горении
жидкого и пылевидного топлив
Капельки жидкого топлива и частицы угольной пыли размером 0,05-0,07мм
сначала перемешиваются с воздухом в зоне I. При сжигании жидкого топлива это
перемешивание совмещается с раздроблением струи жидкости на мельчайшие
капельки за счет кинетической энергии распыляемого воздуха или пара.
Образовавшаяся смесь воздуха с частицами топлива нагревается в зоне II, где
топливо частично газифицируется. В зоне III происходит горение летучих
веществ. Оставшиеся после газификации частички жидкого или пылевидного
топлива в зоне IV нагреваются до температуры воспламенения и сгорают в зоне V.
Нагрев и горение ококсовавшихся частичек создает ярко светящийся
факел пламени. Для успешного факельного сжигания жидкого топлива
необходимо: достаточно полное распыление до капель размером
не более 0,05 - 0,07 мм; быстрое и тщательное перемешивание частиц топлива с
воздухом при подводе всего необходимого для горения воздуха к началу
факела; высокая температура топки для интенсивного протекания процесса
нагрева и газификации капель; интенсивное перемешивание топлива и воздуха
по всей длине факела.
Для определения количества топлива в единицу времени при
прохождении через горелку или форсунку
V
г
(м
3
/с газа при НФУ) или
В
(кг/с)
мазута необходимо учитывать расход воздуха
V
в
(м
3
/с при НФУ).
Отношения
V
в
/
V
г
и
V
в
/
В
называются действительным количеством воздуха,
подаваемого на 1 м
3
газа при НФУ или на 1 кг жидкого топлива
V
в.д
.
Зная химический состав топлива, можно подсчитать на основании соотношений
в реакциях горения, сколько воздуха требуется для полного окисления горючих
составляющих топлива. Это количество воздуха называется теоретически
необходимым (
V
в.д
, м
3
/м
3
при НФУ или м
3
/кг). Отношение
α
=
тв дв
.
.
V
V
(2.2)
называется коэффициентом избытка или коэффициентом расхода воздуха.
Для топок обычно
α
>1, но при сжигании топлива бывают случаи, что
α
<1
(например, в шахтных печах, генераторах и печах безокислительного нагрева).
Так как при сжигании газообразного и жидкого топлив достичь
идеальных условий перемешивания топлива с воздухом при небольших
