Dampfkesselofen: Verbrennungsraum & Kesselrost
Was ist Verbrennung?
Verbrennung ist ein chemischer Prozess, bei dem Sauerstoff mit verschiedenen Elementen des Brennstoffs kombiniert wird. Während dieser Kombination wird pro Masseeinheit des brennbaren Elements eine bestimmte Menge an Wärme erzeugt, abhängig vom Element, mit dem sich der Sauerstoff verbindet. Die am Verbrennungsprozess beteiligten Elemente sind Sauerstoff, Wasserstoff, Kohlenstoff und Schwefel.
Es gibt verschiedene andere Elemente im Brennstoff (Kohle), die am Verbrennungsprozess teilnehmen, wie Eisen, Silizium usw. Sie treten in geringen Mengen auf und werden als Verunreinigungen des Brennstoffs eingestuft. Diese Verunreinigungen produzieren bestimmte Abfälle während der Kohleverbrennung und bleiben in Form von Asche im Aschekeller des Dampfkesselofens nach der Verbrennung. Der Verbrennungsprozess des Brennstoffs einschließlich der Kohle erfordert drei Stufen, um abgeschlossen zu sein.
Die Aufnahme von Wärme, um die Temperatur des Brennstoffs bis zum Zündpunkt zu erhöhen.
Die Destillation und Verbrennung flüchtiger Gase.
Verbrennung fester Kohlenstoffe.
Während die Kohle in pulverisierter Form in den Dampfkesselofen eingespeist wird, wird die Temperatur der Kohle zunächst auf ihren Zündpunkt erhöht. Die flüchtigen Bestandteile der Kohle, sogenannte Kohlenwasserstoffe wie Sumpfgas, Teer, Pech und Naphtha, werden von der Kohle getrennt und in gasförmiger Form abgetrieben. Diese Gase kombinieren dann mit dem Sauerstoff der Luft, die durch das Bett des heißen Brennstoffbodens (Kohle) des Dampfkesselofens zugeführt wird.
Nachdem die Kohlenwasserstoffe aus der Kohle abgetrieben wurden, vereint sich der feste Kohlenstoff mit dem Sauerstoff der Luft und bildet Kohlenmonoxid und Kohlendioxid. Substanzen in der Kohle, die nicht brennbar sind, fallen durch das Rost in den Keller unter dem Dampfkesselofen in Form von Asche. Für den Verbrennungsprozess muss ausreichend Luft in den Ofen zugeführt werden.
Im Allgemeinen sind etwa 12 Pfund Luft erforderlich, um die vollständige Verbrennung eines Pfunds Kohle abzuschließen. In der Praxis wird jedoch zweimal oder mehr diese Menge an Luft durch Druckluft in den Ofen eingespeist, da ideale Verbrennungsbedingungen praktisch nicht erreicht werden können. Es ist immer sehr schwierig, Luft gleichmäßig in alle Bereiche des Dampfkesselofens zu führen.
Andererseits sollte auch nicht zu viel Luft in den Ofen eingespeist werden. Wenn Luft in einem sehr viel höheren Tempo als vorgesehen eingespeist wird, besteht die Gefahr, dass die flüchtigen Gase vor dem Abschluss des Verbrennungsprozesses weggeblasen werden. Daher sollte die Luft in hohem, aber kontrolliertem Tempo in den Ofen eingespeist werden.
Das Hauptziel des Designs und der Betriebsweise des Kesselofens ist es, eine raucharme Verbrennung zu erzielen. Rauchfreie Verbrennung wird aus zwei Hauptgründen bevorzugt,
Rauch ist eine Hauptursache für Luftverschmutzung.
Rauch ist ein Indikator für unvollständige Verbrennung. Unverbrannte sichtbare Gase erscheinen in Form von Rauch.
Das Prinzip der vollständigen Verbrennung ist recht einfach, kann jedoch nicht immer in einem Dampfkesselofen durchgeführt werden. Das Einführen von Kohle in den Kesselofen, die Erhöhung der Temperatur auf den Brennpunkt und die Zufuhr genügend Luft für die Verbrennung reichen möglicherweise nicht für eine erfolgreiche Verbrennung aus. Bei der Auslegung eines Ofens muss ein weiterer Faktor berücksichtigt werden.
Es ist ebenso wichtig, die Luft gründlich mit den brennbaren Gasen zu vermischen und diese während des Prozesses auf eine ausreichend hohe Temperatur zu halten. Wenn frische bituminöse Kohle auf dem Brennstoffbett des Kesselofens gebrannt wird, werden die brennbaren Gase abgetrieben, wovon ein großer Teil unverbrannt bleibt und in den Schornstein geleitet wird, wenn die Luft nicht richtig mit ihnen gemischt wird.
Es gibt viele Luftmischverfahren, die für Dampfkesselöfen entwickelt wurden. Eine der beliebtesten Methoden für Kesselöfen besteht darin, einen Feuerziegel gefliesten Verbrennungsraum mit ausreichender Größe und geeigneten Baffles zur ordnungsgemäßen Vermischung der Gase mit der Luft bereitzustellen, sowie die Einführung ausreichend heißer Luft in den Verbrennungsraum, um die brennbaren Gase zu verbrennen, bevor sie die Heizfläche des Kessels erreichen.
Aufbau des Kesselofens
Für eine erfolgreiche Verbrennung hat ein Kesselofen einige wesentliche Bauteile, wie
Ein Rost zur Unterstützung des Brennstoffs (Kohle).
Verbrennungsraum – in dem die Verbrennung stattfindet Mittel zur Zufuhr frischer Luft.
Ein Aschekeller zur Sammlung und Auffangung der Abfälle aus dem Brennstoff während der Verbrennung.
Rost des Kesselofens
In einem Dampfkesselofen wird ein Rost zur Unterstützung des festen Brennstoffs im Ofen angebracht. Der Rost ist so konstruiert, dass er auch Luft in den festen Brennstoff für die Verbrennung zulassen kann.
Die Öffnungen des Rosts dürfen nicht so groß sein, dass unbrennbare Brennstoffpartikel hindurchfallen, und andererseits dürfen diese Öffnungen nicht so eng sein, dass sie die Durchlässigkeit von ausreichend Luft durch den Brennstoff behindern.
Feuerkammer und Verbrennungsraum des Ofens
Feuerkammer des Kesselofens ist der Bereich direkt über dem Rost und der Verbrennungsraum ist die Verlängerung davon, wo die Verbrennung flüchtiger Kohlenwasserstoffe stattfindet. Die durch die Verbrennung erzeugte Wärme wird von der Oberfläche des Dampfkessels am oberen Ende des Verbrennungsraums absorbiert. Verschiedene Feuerziegelwände und Baffles werden im Verbrennungsraum zur ordnungsgemäßen Vermischung von Luft mit brennbaren Gasen angeordnet.
Aschekeller
Aschekeller des Dampfkesselofens ist ein Raum, der unter dem Rost angeordnet ist, um die Abfälle (Asche) aus dem Feuer darüber aufzufangen. Der Aschekeller dient auch als Luftzufuhrkammer durch den Rost. Es muss ausreichend Platz zwischen dem Boden des Aschekellers und dem Rost geben, um genügend Luftzirkulation zu ermöglichen. In der Regel wird der Kellerboden zur Front hin geneigt, um das Entfernen der Asche zu erleichtern.
Erklärung: Respektiere das Original, gute Artikel sind es wert, geteilt zu werden. Bei Urheberrechtsverletzungen bitte kontaktieren Sie uns für Löschung.
