کوره دیگ بخار: کámara احتراق و شبکه دیگ

سوز کیست؟

سوز فرآیند شیمیایی است که در آن اکسیژن با عناصر مختلف سوخت ترکیب می‌شود. در طول این ترکیب، مقدار مشخصی از حرارت برای هر واحد جرم عنصر سوخت‌پذیر تولید می‌شود که بستگی به عنصری دارد که اکسیژن با آن ترکیب می‌شود. عناصری که در فرآیند سوز شرکت می‌کنند شامل اکسیژن، هیدروژن، کربن و گوگرد هستند.

عناصر مختلف دیگری نیز در سوخت (فحم) وجود دارند که در فرآیند سوز شرکت می‌کنند، مانند آهن، سیلیکون و غیره. این عناصر معمولاً به مقدار کمی موجود هستند و به عنوان آلاینده‌های سوخت طبقه‌بندی می‌شوند. این آلاینده‌ها مواد زائد خاصی را در طول سوز فحم تولید می‌کنند و به صورت خاکستر در پیت خاکستری دیگ بخار افران بخار پس از سوز ذخیره می‌شوند. سوز سوخت، از جمله فحم، نیاز به سه مرحله برای تکمیل دارد.

1. جذب گرما برای افزایش دمای سوخت تا نقطه اشتعال.

2. تبخیر و سوز گازهای پروانه‌ای.

3. سوز کربن ثابت.

در حالی که فحم به صورت پودری به افران دیگ بخار تغذیه می‌شود، دمای فحم ابتدا به نقطه اشتعال خود بالا می‌برد. موارد پروانه‌ای فحم، مانند گازهای هیدروکربنی، مانند گاز مارش، تار، پیچ و نفتا، از فحم جدا شده و به صورت گازی دفع می‌شوند. این گازها سپس با اکسیژن هوا که از طریق لایه داغ سوخت (فحم) افران دیگ بخار تأمین می‌شود، ترکیب می‌شوند.

پس از دفع گازهای هیدروکربنی از فحم، کربن جامد با اکسیژن هوا ترکیب می‌شود و اکسید کربن یک و دو تولید می‌کند. هر ماده‌ای از فحم که قابل سوز نیست، از طریق شبکه به پیت زیر افران دیگ بخار به صورت خاکستر می‌ریزد.
تاکنون در فرآیند سوز، باید هوا کافی به افران تأمین شود.

به طور کلی حدود ۱۲ پوند هوا برای تکمیل سوز یک پوند فحم مورد نیاز است. اما در عمل دو یا بیشتر از این مقدار هوا با استفاده از پرفشار به افران تأمین می‌شود، زیرا شرایط ایده‌آل سوز در عمل قابل دستیابی نیست. همیشه بسیار دشوار است که هوا به تمام بخش‌های افران دیگ بخار به صورت یکنواخت تأمین شود.

از طرف دیگر، باید هوا بسیار زیاد به افران تأمین نشود. اگر هوا با نرخ بسیار بالاتر از نرخ مشخص تأمین شود، ممکن است گازهای هیدروکربنی قبل از تکمیل فرآیند سوز دفع شوند. بنابراین باید هوا به افران با نرخ بالا اما کنترل شده تأمین شود.

هدف اصلی طراحی و عملکرد افران دیگ بخار، سوز با حداقل دود است. سوز بدون دود برای دو دلیل اصلی ترجیح داده می‌شود،

1. دود یکی از علل اصلی آلودگی هوا است.

2. دود نشانه سوز ناقص است. گازهای قابل دیدن که سوز نشده‌اند به صورت دود ظاهر می‌شوند.

اصل سوز کامل بسیار ساده است اما همیشه ممکن نیست در افران دیگ بخار انجام شود. معرفی فحم به افران دیگ بخار، افزایش دمای آن به نقطه سوز، و تأمین هوا کافی برای سوز ممکن است برای یک سوز موفق کافی نباشد. عامل دیگری نیز در طراحی افران باید مد نظر باشد.

همچنین بسیار مهم است که هوا با گازهای قابل سوز به طور کامل ترکیب شود و این حالت باید در طول فرآیند در دمای کافی حفظ شود. وقتی فحم بتومینیوس تازه در بستر سوخت افران دیگ بخار سوزانده می‌شود، گازهای قابل سوز دفع می‌شوند و بخش بزرگی از آن‌ها بدون سوز شدن به دودکش منتقل می‌شوند اگر هوا به درستی با آن‌ها ترکیب نشود.

روش‌های مختلفی برای ترکیب هوا در افران دیگ بخار توسعه یافته است. یکی از روش‌های محبوب افران دیگ بخار، ارائه یک اتاق سوز که با آجرهای آتش‌بندی شده و با موانع مناسب برای ترکیب صحیح گازها با هوا طراحی شده است، معرفی هوا گرم کافی در اتاق سوز برای مصرف گازهای قابل سوز قبل از رسیدن به سطح گرمایی دیگ بخار.

ساختار افران دیگ بخار

برای سوز موفقیت‌آمیز یک افران دیگ بخار باید بخش‌های ضروری در ساختار آن وجود داشته باشد، مانند

1. شبکه‌ای برای پشتیبانی سوخت (فحم).

2. اتاق سوز - جایی که سوز اتفاق می‌افتد و راه‌های تأمین هوا تازه.

3. پیت خاکستر برای جمع‌آوری و دستیابی به زباله‌های سوخت در طول سوز.

شبکه افران دیگ بخار

شبکه‌ای در افران دیگ بخار برای پشتیبانی سوخت جامد در افران ارائه می‌شود. شبکه طوری طراحی شده است که همچنین می‌تواند هوا را برای سوز در سوخت جامد وارد کند.

بازوهای شبکه نباید به اندازه‌ای بزرگ باشند که بخش‌های ناسوز شده سوخت را اجازه دهند از طریق آن‌ها عبور کنند و از طرف دیگر این بازوهای نباید به اندازه‌ای تنگ باشند که مقدار کافی هوا را از طریق سوخت مسدود کنند.

اتاق آتش و اتاق سوز افران

اتاق آتش دیگ بخار جایی است که مستقیماً بالای شبکه قرار دارد و اتاق سوز ادامه این جایی است که سوز گازهای هیدروکربنی پروانه‌ای اتفاق می‌افتد. گرما که از سوز تولید می‌شود توسط سطح دیگ بخار در بالای اتاق سوز جذب می‌شود. دیواره‌های مختلف آجر آتش‌بندی شده و موانع در اتاق سوز برای ترکیب صحیح هوا با گازهای قابل سوز ارائه می‌شوند.

پیت خاکستر

پیت خاکستر دیگ بخار بخار یک اتاق است که زیر شبکه برای جمع‌آوری زباله‌های (خاکستر) از آتش بالایی ارائه می‌شود. پیت خاکستر همچنین به عنوان اتاق تأمین هوا از طریق شبکه عمل می‌کند. باید ارتفاع کافی بین کف پیت خاکستر و شبکه وجود داشته باشد تا فضای هوای کافی را فراهم کند. در عمل معمول است که کف پیت را به سمت جلو شیب داده شود تا خاکستر را راحت‌تر حذف کرد.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.