Устройства для сжигания пылеугольного топлива 2

Поэтому для быстрейшего воспламенения пыли в охлажденной печи целесообразно вдувать с ней только часть необходимого для горения воздуха; остальную часть воздуха можно добавить в печь уже после воспламенения. Исследование показало, что с угольной пылью следует вдувать около 40% воздуха, необходимого для горения.

Прежде чем температура угольных частиц поднимется до температуры воспламенения, затрачивается тепло еще на испарение содержащейся в угле влаги и на выделение абсорбированных газов.

Скорость сгорания углерода зависит от того, как быстро притекает к нему кислород. Во время горения каждая пылинка кокса окружена атмосферой азота и углекислоты, сквозь которую кислород может проникнуть только путем диффузии или при вихреобразовании. Один объем кокса требует для сгорания около 14000 объемов воздуха при атмосферном давлении. Следовательно, диаметр объема воздуха вокруг частицы должен быть в 24 раза больше диаметра самой частицы. При температуре работающей печи это соотношение диаметров возрастает до 1:35.

Рис. 95: соотношение объемов топливо — воздух для молекулы CH4 и угольной частицы

Рис. 95: соотношение объемов топливо — воздух для молекулы CH4 и угольной частицы



Кислород из наружного слоя должен проникнуть к центру того шара или куба, где во взвешенном состоянии находится пылинка кокса. Очевидно, это проникновение тем легче, чем меньше размеры воздушной оболочки, окружающей частицу, размеры которой в свою очередь должны приближаться к размерам молекулы. Однако практически такие условия совершенно невозможно выполнить. Если большая часть угольной пыли проходит через сито с 1400 отверстиями на 1 см2, то средний размер угольной частицы примерно равен 0,05 мм. Тогда диаметр газовой сферы будет равным 35 × 0,05 = 1,75 мм. Эта величина более чем в миллион раз превышает диаметр молекул газов, входящих в состав воздуха.