Yakıtın yakılması, oksijenin yakıtın farklı elementleriyle birleştiği bir kimyasal süreçtir. Bu birleşme sırasında, yanıcı elementin birim kütlesine göre belirli bir miktar ısı üretilir. Yakıt sürecinde yer alan elementler oksijen, hidrojen, karbon ve sülfürdür.
Yakıttaki (kömür) çeşitli diğer elementler de yakma sürecine katılır, örneğin demir, silikon vb. Bunlar genellikle küçük miktarda bulunur ve yakıtın kirletici maddeleri olarak sınıflandırılır. Bu kirletici maddeler, kömürün yakılması sırasında belirli atıklar üretir ve bu atıklar, yakma işleminden sonra buhar kazanı içindeki küller şeklinde kalır. Kömür dahil olmak üzere yakıtın yakılması üç aşamayı gerektirir.
Yakıtın ateşlenme noktasına ulaşması için gereken ısı emilimi.
Kaynama ve volatil gazların yakılması.
Sabit karbonun yakılması.
Kömür, toz halinde buhar kazanına beslendiğinde, kömürün sıcaklığı önce ateşlenme noktasına yükseltilir. Daha sonra, kömürden adı verilen hidrokarbonlar, örneğin çayır gazı, zift, asfalt, nafta gibi gaz hâlinde ayrılır. Bu gazlar, buhar kazanı içindeki sıcak yakıt (kömür) yatağından gelen havayla birleşir.
Hidrokarbonlar kömürden uzaklaştırıldıktan sonra, katı karbon hava ile birleşerek karbon monoksit ve karbon dioksiti oluşturur. Kömürde yanıcı olmayan herhangi bir madde, kazanın altındaki küller bölmesine küller şeklinde düşer. Yakma işlemi için, fırında yeterli hava sağlanmalıdır.
Genel olarak, bir pound kömürün tamamen yakılması için yaklaşık 12 pound hava gereklidir. Ancak uygulamada, ideal yakma koşulları pratik olarak sağlayamadığı için, fırına iki veya daha fazla bu miktar hava zorlanarak beslenir. Buhar kazanı fırının tüm kısımlarına eşit şekilde hava sağlamak her zaman oldukça zordur.
Diğer taraftan, fırına çok fazla hava sağlanmamalıdır. Eğer hava, belirlenen hızından çok daha yüksek bir hızda sağlanırsa, yanma işlemi tamamlanmadan önce hidrokarbon gazlarının fırlaması olasılığı vardır. Bu nedenle, hava yüksek ama kontrol edilmiş bir hızda fırına sağlanmalıdır.
Kazan fırının ana tasarım ve işletimi, minimum dumanlı yanmayı sağlamaktır. Dumansız yanma, çoğunlukla iki nedenle tercih edilir,
Duman, hava kirliliğinin başlıca nedenidir.
Duman, tam yanmanın gerçekleşmediği bir göstergedir. Yanmayan görünen gazlar duman şeklinde görünür.
Tam yanma ilkesi oldukça basittir, ancak buhar kazanı fırınında her zaman gerçekleştirilemez. Kömürün kazan fırına tanıtılması, sıcaklığın yanma noktasına yükseltilmesi ve yanma için yeterli hava sağlanması, başarılı bir yanma için yeterli olmayabilir. Bir fırın tasarırken dikkate alınması gereken başka bir faktör daha vardır.
Havanın yanıcı gazlarla tamamen karıştırılması ve bu işlemin boyunca yeterince yüksek bir sıcaklıkta tutulması da aynı derecede önemlidir. Yeni bitümen kömürü, buhar kazanı fırının yakıt yatağına ateşlendiğinde, yanıcı gazlar ayrılır ve büyük bir kısmı, eğer hava onlarla düzgün bir şekilde karıştırılmazsa, yanmadan şömineye taşınır.
Buhar kazanı fırını için birçok hava karıştırma yöntemi geliştirilmiştir. Kazan fırını için popüler yöntemlerden biri, hava ile gazların doğru bir şekilde karışmasının sağlanması için uygun bariyerlerle donatılmış, yeterli büyüklükte bir yanma odası sağlamaktır. Bu, yanıcı gazların kazanın ısı yüzeyine ulaşmadan önce tüketilmesi için yeterli ısıtılmış hava sağlama anlamına gelir.
Başarılı bir yanma için, bir kazan fırını yapısında bazı temel parçalar bulunmaktadır, örneğin:
Yakıt (kömür) desteklemek için bir ızgara.
Yanma odası – burada yanma gerçekleşir, taze hava sağlama yolları.
Kül odası – yanma sırasında yakıttan gelen atıkları toplamak ve yakalamak için.
Buhar kazanı fırınında, katı yakıtın fırın içinde desteklenmesi için bir ızgara sağlanır. İzgara, aynı zamanda yanma için hava almasını sağlayacak şekilde tasarlanmıştır.
Izgaranın açıkları, yanmayan yakıt parçalarının düşmesine izin vermeyecek kadar büyük olmamalıdır ve diğer yandan bu açıklar, yeterli miktarda havanın yakıt aracılığıyla geçmesini engellemez kadar dar olmamalıdır.
Ateş kutusu, ızgaranın hemen üstündeki yerdir ve yanma odası bu alanın devamıdır, burada volatil hidrokarbonların yanması gerçekleşir. Yanma sonucunda oluşan ısı, yanma odasının tepesinde bulunan buhar kazanı yüzeyi tarafından emilir. Yanma odasında, havanın yanıcı gazlarla düzgün bir şekilde karışması için çeşitli ateş tuğlası duvarlar ve bariyerler sağlanmıştır.
Kül odası, ızgaranın altında, yukardaki ateşten gelen atıkları (küller) toplamak için sağlanan bir odadır. Kül odası aynı zamanda ızgaradan hava sağlama görevini de görür. Küller odası tabanı ile ızgara arasında yeterli yükseklik olması, bol hava alanı sağlar. Genel uygulamada, küllerin kolay bir şekilde çıkarılabilmesi için odanın tabanı ön tarafa doğru eğimli yapılır.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
