Spalanie to proces chemiczny, podczas którego tlen łączy się z różnymi elementami paliwa. W trakcie tego połączenia, w zależności od elementu, z którym tlen się łączy, powstaje określona ilość ciepła na jednostkę masy spalalnego elementu. Elementy biorące udział w procesie spalania to tlen, wodór, węgiel i siarka.
W paliwie (węglu) występują również różne inne elementy, które uczestniczą w procesie spalania, takie jak żelazo, krzem itp. Zwykle występują one w niewielkich ilościach i są klasyfikowane jako domieszki paliwa. Te domieszki produkują pewne odpady podczas spalania węgla i pozostają w formie popiołu, przechowywanego w dole popiłowym kotła parowego pieca kotłowego, po spalaniu. Spalanie paliwa, w tym węgla, wymaga ukończenia trzech etapów.
Absorpcja ciepła, aby podnieść temperaturę paliwa do punktu zapłonu.
Destylacja i spalanie lotnych gazów.
Spalanie stałego węgla.
Kiedy węgiel jest wprowadzany do pieca kotłowego w formie zmielonej, jego temperatura jest najpierw podnoszona do punktu zapłonu, a lotne substancje węgla, takie jak gazy marsh, smoła, beton asfaltowy, nafta, są oddzielane od węgla i odprowadzane w formie gazowej. Następnie te gazy łączą się z tlenem powietrza, który jest dostarczany przez warstwę gorącego paliwa (węgla) w piecu kotłowym.
Po odparowaniu węglowodorów z węgla, stały węgiel łączy się z tlenem powietrza i tworzy tlenek węgla i dwutlenek węgla. Substancje w węglu, które nie są spalalne, przepadają przez kratę do dołu popiłowego poniżej pieca kotłowego w formie popiołu.
Proces spalania wymaga dostarczenia odpowiedniej ilości powietrza do pieca.
Ogólnie rzecz biorąc, do pełnego spalenia jednej funty węgla potrzebna jest około 12 funtów powietrza. Jednak w praktyce dostarczana jest dwa razy lub więcej tej ilości powietrza do pieca za pomocą zmuszonego przepływu, ponieważ idealne warunki spalania nie mogą być osiągnięte praktycznie. Zawsze jest bardzo trudno dostarczyć powietrze równomiernie do wszystkich części pieca kotłowego.
Z drugiej strony, do pieca nie należy dostarczać zbyt dużo powietrza. Jeśli powietrze jest dostarczane w znacznie wyższej tempie niż określona stawka, może dojść do sytuacji, w której gazy węglowodorne zostaną wyparte przed ukończeniem procesu spalania. Dlatego powietrze powinno być dostarczane do pieca w wysokim, ale kontrolowanym tempie.
Głównym celem projektowania i działania pieca kotłowego jest uzyskanie spalania z minimalnym dymem. Spalanie bez dymu jest preferowane z dwóch głównych powodów,
Dym jest główną przyczyną zanieczyszczenia powietrza.
Dym jest wskaźnikiem niekompletnego spalania. Nieprzypalone widoczne gazy są pokazywane w postaci dymu.
Zasada kompletnego spalania jest dosyć prosta, ale nie zawsze można ją wdrożyć w piecu kotłowym. Wprowadzenie węgla do pieca kotłowego, podniesienie temperatury do punktu zapłonu i dostarczenie odpowiedniej ilości powietrza dla spalania może nie być wystarczające dla skutecznego spalania. Istnieje inny czynnik, który należy uwzględnić podczas projektowania pieca.
Jest równie ważne, aby dokładnie wymieszać powietrze z spalalnymi gazami i utrzymać je przy wystarczająco wysokiej temperaturze podczas procesu. Gdy świeżo wydobyty węgiel bitumiczny jest palony na łóżku paliwa w piecu kotłowym, spalalne gazy są odprowadzane, a duża ich część pozostaje nieprzypalona i jest odprowadzana do komina, jeśli powietrze nie jest odpowiednio z nimi wymieszane.
Wiele procesów mieszania powietrza zostało opracowanych dla pieca kotłowego. Jedną z popularnych metod pieca kotłowego jest zapewnienie komory spalania o odpowiednim rozmiarze wybrukowanej cegłami ogniwochronnymi z odpowiednimi przegrodami do prawidłowego mieszania gazów z powietrzem, wprowadzenie odpowiedniej ilości nagrzanego powietrza do komory spalania, aby zużyć spalalne gazy przed dotarciem do powierzchni grzewczej kotła.
Aby spalanie było skuteczne, piec kotłowy ma kilka niezbędnych części w swojej konstrukcji, takich jak
Krata do podtrzymywania paliwa (węgla).
Komora spalania – w której odbywa się spalanie, Środek dostarczania świeżego powietrza.
Dół popiłow
