Stoomketel Vuurkamer: Verbrandingskamer & Ketelrooster
Wat is Verbranding?
Verbranding is een chemisch proces waarbij zuurstof wordt gecombineerd met verschillende elementen van brandstof. Tijdens deze combinatie wordt per eenheid massa van het verbrandbare element een bepaalde hoeveelheid warmte geproduceerd, afhankelijk van het element waarmee de zuurstof combineert. De elementen die deelnemen aan het verbrandingsproces zijn zuurstof, waterstof, koolstof en zwavel.
Er zijn verschillende andere elementen in de brandstof (kolen) die deel uitmaken van het verbrandingsproces, zoals ijzer, silicium, enz. Ze bestaan meestal in kleine hoeveelheden en worden geclassificeerd als onzuiverheden van de brandstof. Deze onzuiverheden produceren bepaalde afval tijdens de verbranding van kolen en blijven in de vorm van as opgeslagen in de asput van de stoom keteloven, na de verbranding. De verbranding van brandstof, inclusief kolen, vereist drie fasen om voltooid te worden.
Het absorberen van warmte om de temperatuur van de brandstof te verhogen tot het ontstekingspunt.
De destillatie en verbranding van vluchtige gassen.
Verbranding van vaste koolstof.
Wanneer de kolen in verpulverde vorm worden gevoerd naar de keteloven, wordt de temperatuur van de kolen eerst verhoogd tot het ontstekingspunt. De vluchtige delen van de kolen, ook wel hydrocarbenen genoemd, zoals moerasgas, teer, pek en naftha, worden gescheiden van de kolen en in gasvorm afgevoerd. Deze gassen combineren vervolgens met de zuurstof van de lucht, die wordt aangevoerd via het bed van de hete brandstof (kolen) van de stoomketeloven.
Na het afvoeren van de hydrocarbenen uit de kolen, verbindt de vaste koolstof zich met de zuurstof van de lucht en vormt koolmonoxide en koolstofdioxide. De niet-verbrandbare stoffen in de kolen vallen door de rooster in de put onder de keteloven in de vorm van as.
Tot nu toe bij het verbrandingsproces moet er voldoende lucht in de oven worden aangevoerd.
Over het algemeen is ongeveer 12 pond lucht nodig om de verbranding van één pond kolen te voltooien. Maar in de praktijk wordt tweemaal of meer van deze hoeveelheid lucht in de oven aangevoerd door middel van gedwongen tocht, omdat ideale verbrandingsomstandigheden in de praktijk niet kunnen worden bereikt. Het is altijd erg moeilijk om lucht uniform aan alle delen van de stoomketeloven aan te voeren.
Aan de andere kant mag er niet te veel lucht in de oven worden aangevoerd. Als de lucht in een veel hogere snelheid wordt aangevoerd dan de gespecificeerde snelheid, is er een kans dat de hydrocarbengassen worden weggeblazen voordat het verbrandingsproces is voltooid. Dus moet de lucht in hoge, maar gecontroleerde hoeveelheden in de oven worden aangevoerd.
De belangrijkste ontwerp- en werking van de keteloven is om verbranding met minimale rook te verkrijgen. Rookloze verbranding wordt voorgestaan om twee hoofdredenen,
Rook is een belangrijke oorzaak van luchtvervuiling.
Rook is een indicatie van incomplete verbranding. De onverbrande zichtbare gassen worden getoond in de vorm van rook.
Het principe van complete verbranding is vrij eenvoudig, maar kan niet altijd worden uitgevoerd in de stoomketeloven. Het introduceren van kolen in de keteloven, het verhogen van de temperatuur tot het brandpunt, en het aanvoeren van voldoende lucht voor de verbranding, kunnen niet voldoende zijn voor een succesvolle verbranding. Er is nog een factor die in gedachten moet worden gehouden bij het ontwerpen van een oven.
Het is even belangrijk om de lucht grondig te mengen met de verbrandbare gassen, en dit moet tijdens het proces op voldoende hoge temperatuur worden gehouden. Wanneer verse bitumineuze kolen worden verbrand op het brandstofbed van de keteloven, worden de verbrandbare gassen afgevoerd, en een groot deel daarvan blijft onverbrand en wordt meegevoerd naar de schoorsteen als de lucht niet goed met ze wordt gemengd.
Er zijn veel luchtmengprocedures ontwikkeld voor de stoomketeloven. Een van de populaire methoden is het voorzien van een vuurbestendige bakstenen beklede verbrandingsruimte van voldoende grootte met geschikte baffleplaten voor een goede menging van de gassen met de lucht, en het aanvoeren van voldoende verwarmde lucht in de verbrandingsruimte om de verbrandbare gassen te consumeren voordat ze de verwarmingsoverbrengingsoppervlakte van de ketel bereiken.
Bouw van Keteloven
Voor een succesvolle verbranding heeft een keteloven enkele essentiële onderdelen in zijn constructie, zoals
Een rooster voor het ondersteunen van de brandstof (kolen).
Verbrandingsruimte – waarin de verbranding plaatsvindt. Middelen voor het aanvoeren van vers lucht.
Een asput voor het verzamelen en opvangen van de reststoffen van de brandstof tijdens de verbranding.
Rooster van Keteloven
In een stoomketeloven is een rooster voorzien om de vaste brandstof in de oven te ondersteunen. Het rooster is zo ontworpen dat het ook lucht kan toelaten in de vaste brandstof voor de verbranding.
De openingen van het rooster mogen niet zo groot zijn dat onverbrande brandstofdeeltjes erdoorheen vallen, en aan de andere kant mogen deze openingen niet zo smal zijn dat ze de doorgang van voldoende lucht door de brandstof belemmeren.
Brandkast en Verbrandingsruimte van de Oven
Brandkast van de keteloven is de plek direct boven het rooster en de verbrandingsruimte is de uitbreiding hiervan, waar de verbranding van vluchtige hydrocarbenen plaatsvindt. De hitte die door de verbranding wordt geproduceerd, wordt opgenomen door het stoomketel oppervlak boven de verbrandingsruimte. Verschillende vuurbestendige muurconstructies en baffleplaten zijn voorzien in de verbrandingsruimte voor een goede menging van lucht met verbrandbare gassen.
Asput
Asput van de stoomketeloven is een ruimte die onder het rooster is geplaatst om de reststoffen (as) van het vuur boven op te vangen. De asput fungeert ook als luchtvoorzieningsruimte door het rooster. Er moet voldoende hoogte zijn tussen de bodem van de asput en het rooster om voldoende luchtruimte te bieden. In de praktijk wordt de vloer van de put vaak naar de voorkant afhellend gelegd, om het verwijderen van as te vergemakkelijken.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
