Горелка на фракционированном угле
Добавлено: 14 мар 2021 18:19
Здравствуйте!
Ресурс посвящен горелке с высокотемпературной топкой, а моя горелка (на которой я всё таки остановился) просто проходная пиролизная...
Как ни заманчиво звучит ГВТТ (в плане экономичности и всеядности),но уголь она есть отказывается...
Даже такой замечательный (если скромнее, не самый худший) как бурый уголь марки 3БС (3-влажность менее 20%, Б - бурый, С- семечко, фр.6-25мм) с зольностью 5%...
Хоть Валера и говорил, что уголь должен в горелке ГВТТ гореть, но горит он довольно непродолжительное время...
Зола при повышении температуры начинает плавится и выливает светящуюся корочку шлака, которая никак не желает вылетать из горелки ни в виде искр, ни в виде природной слюдяной футеровки...
На опилке всё нормально, но на угле никак...
Опилки у нас стратегический товар, за просто так никто не дает...
Да и хранить их особо не где...
А вот угля, причем хорошего хватает...
Собственно и решил создать тему по горелке на угле, так как основатели ресурса, знают что такое уголь не по-наслышке...
В чем отличие угля от скажем лузги подсолнечника?
По содержанию(%-му) золы они вроде близки (5-8%), но по остаточному углероду и выходящим после термолиза газам различия очень существенные...
Если для древесного (растительного) топлива газы составляют 85%,а коксовый остаток - 15%, то для моего угля коксовый остаток - 58%, а швельгазы только 42%, т.е. их вдвое меньше, чем на растительном топливе, следовательно тот кислород, что находится в воздухе (в который эжектируются швельгазы) для горения не способен к адекватному выгоранию в струе перед слоем кокса и приходит в огромном количестве в слой углерода, вызывая горение (а не термохимическое реагирование с продуктами горения)... Эндотермия на слое конечно идет, но перегрев слоя прямым горением коксового остатка ведет к плавлению золы прямо в слое, что ведет к его заливанию...
Потому пришел вот к такому решению:
это концептуальная схема,
а это реализация в 3D модели
Уголь подаётся шнеком в пиролизный отсек, где он прогревается и начинает "газить"...
Далее, продвигаясь по тоннелю, он выходит в зону прямого нагрева (лучевое тепло от факела и переизлучение от раскаленной стенки) факелом и кондуктивного (теплопроводностью) от горячей (раскаленной стенки)...
Что дает очень высокую температуру для термического разложения (термолиза) угольных кусочков (калибров) на горючие газы (ГГ) и коксовый остаток(калибр меняется до состояния близкого к крупнозернистому песку)...
Причем коксового остатка довольно много, а продуктов горения (СО2 и Н2О) недостаточно для полного реагирования с углеродом кокса (полу-кокса, если быть до конца точным)...
Потому коксовый остаток окончательно выжигается при горении на колосниковой части в которую поступает подогретый во внешней воздушной рубашке первичный воздух...
После выгорания коксового остатка и его спекания в жужелку, последняя выталкивается из факельного отсека горелки и сбрасывается в зольник...
В факеле после горения коксового остатка преобладает (на 99%) монооксид углерода (СО), который сгорает в пролетном ПВ и во ВВ...
Сгорание идет в аналоге канала, образованного сводом, боковыми стенками и самим топливом(преимущественно коксовым остатком), из которого выходят швельгазы, сгорающие в струях встречного ВВ (происходит мини-эжекция)... При этом пламя (продукты сгорания) лижут слой кокса и вступают в эндотермические реакции с углеродом, восстанавливаясь до водяного газа и монооксида углерода...
Таким образом идет постоянное газовыделение горючих газов, которые окончательно выгорают в сопле и камере дожига (по аналогии с ГВТТ)...
Ресурс посвящен горелке с высокотемпературной топкой, а моя горелка (на которой я всё таки остановился) просто проходная пиролизная...
Как ни заманчиво звучит ГВТТ (в плане экономичности и всеядности),но уголь она есть отказывается...
Даже такой замечательный (если скромнее, не самый худший) как бурый уголь марки 3БС (3-влажность менее 20%, Б - бурый, С- семечко, фр.6-25мм) с зольностью 5%...
Хоть Валера и говорил, что уголь должен в горелке ГВТТ гореть, но горит он довольно непродолжительное время...
Зола при повышении температуры начинает плавится и выливает светящуюся корочку шлака, которая никак не желает вылетать из горелки ни в виде искр, ни в виде природной слюдяной футеровки...
На опилке всё нормально, но на угле никак...
Опилки у нас стратегический товар, за просто так никто не дает...
Да и хранить их особо не где...
А вот угля, причем хорошего хватает...
Собственно и решил создать тему по горелке на угле, так как основатели ресурса, знают что такое уголь не по-наслышке...
В чем отличие угля от скажем лузги подсолнечника?
По содержанию(%-му) золы они вроде близки (5-8%), но по остаточному углероду и выходящим после термолиза газам различия очень существенные...
Если для древесного (растительного) топлива газы составляют 85%,а коксовый остаток - 15%, то для моего угля коксовый остаток - 58%, а швельгазы только 42%, т.е. их вдвое меньше, чем на растительном топливе, следовательно тот кислород, что находится в воздухе (в который эжектируются швельгазы) для горения не способен к адекватному выгоранию в струе перед слоем кокса и приходит в огромном количестве в слой углерода, вызывая горение (а не термохимическое реагирование с продуктами горения)... Эндотермия на слое конечно идет, но перегрев слоя прямым горением коксового остатка ведет к плавлению золы прямо в слое, что ведет к его заливанию...
Потому пришел вот к такому решению:
это концептуальная схема,
а это реализация в 3D модели
Уголь подаётся шнеком в пиролизный отсек, где он прогревается и начинает "газить"...
Далее, продвигаясь по тоннелю, он выходит в зону прямого нагрева (лучевое тепло от факела и переизлучение от раскаленной стенки) факелом и кондуктивного (теплопроводностью) от горячей (раскаленной стенки)...
Что дает очень высокую температуру для термического разложения (термолиза) угольных кусочков (калибров) на горючие газы (ГГ) и коксовый остаток(калибр меняется до состояния близкого к крупнозернистому песку)...
Причем коксового остатка довольно много, а продуктов горения (СО2 и Н2О) недостаточно для полного реагирования с углеродом кокса (полу-кокса, если быть до конца точным)...
Потому коксовый остаток окончательно выжигается при горении на колосниковой части в которую поступает подогретый во внешней воздушной рубашке первичный воздух...
После выгорания коксового остатка и его спекания в жужелку, последняя выталкивается из факельного отсека горелки и сбрасывается в зольник...
В факеле после горения коксового остатка преобладает (на 99%) монооксид углерода (СО), который сгорает в пролетном ПВ и во ВВ...
Сгорание идет в аналоге канала, образованного сводом, боковыми стенками и самим топливом(преимущественно коксовым остатком), из которого выходят швельгазы, сгорающие в струях встречного ВВ (происходит мини-эжекция)... При этом пламя (продукты сгорания) лижут слой кокса и вступают в эндотермические реакции с углеродом, восстанавливаясь до водяного газа и монооксида углерода...
Таким образом идет постоянное газовыделение горючих газов, которые окончательно выгорают в сопле и камере дожига (по аналогии с ГВТТ)...