Виды топлива для нагревательных печей

Виды  топлива для нагревательных печей

Топливо состоит  из двух частей - горючей (углерод и  водород) и негорючей или балласта (азот, зола, сера и влага). Основными показателями топлива являются теплотворная способность и температура воспламенения. В качестве жидкого топлива для нагрева термических печей используют мазут, состоящий из 86% углерода, 12,8% водорода и 1,2% балласта. Теплотворная способность мазута 9500-10 500 ккал/м³.

Мазут подается в топочное пространство печей при помощи распиливающих форсунок низкого давления. Процесс сжигания мазута включает распыливание, тепловое разложение, смешение порученных продуктов с воздухом, зажигание смеси и ее горение.

В целях пожарной безопасности резервуары с мазутом  размещают вне цеха, мазут поступает  к термическим печам по трубопроводу. Давление мазута в трубопроводе и  форсунках должно быть 1,5-2,5 ат. На трубопроводах, подающих мазут к нескольким печам, устанавливают промежуточные вентили, при помощи которых в случае аварии или пожара можно быстро выключить отдельные участки трубопровода и прекратить подачу мазута в печь. Мазутопровод окрашивают в коричневый цвет с черными полосками, воздухопровод - в синий и газопровод - в желтый. Лучшим видом топлива для термических печей является газообразное. Оно удобно в транспортировке, улучшает санитарно-гигиенические условия труда рабочих термических цехов и позволяет создавать надежную автоматику для регулирования температуры в печах. Газообразное топливо разделяется на естественное и искусственное. К естественному виду топлива относятся природные газы, обычно выделяемые из мест залегания нефти, угля или торфа, а к искусственному виду - коксовый, доменный, светильный и генераторный газы, получаемые при переработке каменных углей или древесины. Характеристика газов приведена в таблице ниже.

Метод получения, химический состав и теплотворная способность  газов

Газы могут гореть только при добавлении к ним определенного  количества воздуха. Наименьшее количество воздуха, при котором возможно горение, называют нижним пределом горючести, а  наибольшее - высшим пределом горючести. Например, для метана нижним пределом горючести является 5%, а верхним - 15% воздуха. Для сжигания жидкого  и газообразного топлива в  термических печах применяются  форсунки и горелки.

Форсунки представляют собой приборы для распыления жидкого топлива, необходимого для его более полного сгорания.

Мазутная форсунка работает следующим образом.

Через двухдюймовое отверстие прямой трубы 1 поступает воздух от вентилятора или воздухопровода. Внутри трубы 1 расположена труба 2меньшего диаметра, по которой поступает мазут. Воздух, выходящий из форсунки с большой скоростью, подхватывает струю мазута, распыляя ее на мельчайшие капельки. Подача мазута регулируется вентилем 3, а подача воздуха - задвижкой. Давление у форсунок обычно низкое- 1000 мм вод. Ст.Кроме форсунок, для сжигания газообразного топлива используют газовые горелки. Основное назначение таких горелок заключается в подготовке смеси газа и воздуха и в создании направления газовоздушной смеси в рабочее пространство печи. Наибольшее распространение получили инжекционные горелки.

Такие горелки работают следующим образом. Газ под давлением  вытекает из сопла 5 в смеситель 4 и через кольцевую щель между газовым соплом и смесителем подсасывает воздух из атмосферы цеха. Шайба 6 для регулирования воздуха находится на расстоянии 10-15 ммот смесителя и перемещается по ниппелю 7. Такую шайбу используют только при розжиге и гашении горелки. Двигаясь по цилиндрической части смесителя, газ перемешивается с воздухом и образует газовоздушную смесь, готовую для горения. В расширяющейся части смесителя скорость газовой смеси уменьшается, а статическое давление увеличивается. Под таким давлением газовоздушная смесь сначала поступает в горелочное сопло 1 горелки, расположенное перпендикулярно оси смесителя, а затем через отверстие - в керамический туннель 8, где происходит ее сгорание. Проба газовоздушной смеси берется из патрубка 2, закрытого пробкой 3.Производительность горелки регулируется краном, установленным на газопроводе перед горелкой. Для сжигания газа и нагрева термических печей в настоящее время применяют радиационные, или излучающие, трубы.

Камерой сгорания газа является труба, которая нагревается  и излучает через свои стенки тепло. Трубы монтируются в рабочем  пространстве печи горизонтально. Горение  в трубе происходит при постоянном количестве газа и если необходимая  температура в печи достигнута, то при регулировании температуры  подачу газа не уменьшают, а выключают  горелки. При понижении температуры  горелки снова включают. Эжектор 3 устанавливают на одном конце трубы 2, а горелку1 - на другом. Чтобы создать разрежение в трубе и засосать воздух в горелку, в эжектор подают воздух низкого давления.

Горизонтальную  радиационную трубу применяют в  безмуфельных цементационных агрегатах. На наружной поверхности 4 трубы для создания вихревых центров делают небольшие впадины 2. Вихревые центры ускоряют смешивание газовой смеси с дополнительно нагнетаемым воздухом 3, в результате чего происходит более быстрое и полное сгорание топлива. На конце трубы установлена горелка 1. 

.