А. В. Губарев, Ю. В. Васильченко теплогенерирующие установки

Температура воспламенения горючих газов

Газ	Tв, K	Концентрационный предел воспламенения газовоздушной смеси при 293 K и 0,1 МПа, %
		нижний	верхний
Водород H2	580–590	4–9	65–75
Оксид углерода CO	645–660	12–15	71–75
Метан CH4	650–750	5–6	12–15

Устойчивый непрерывный процесс горения в топочном устройстве требует стабилизации фронта воспламенения готовой (кинетическое горение) или образующейся (диффузионное горение) горючей смеси. Для этого с помощью местного торможения создаются зоны со скоростью потока, меньшей скорости распространения пламени; осуществляется непрерывное воспламенение смеси от постороннего источника; на пути потока устанавливаются плохо обтекаемые тела, обеспечивающие обратную циркуляцию продуктов сгорания, поджигающих смесь.

Горение жидкого топлива протекает в основном в парогазовой фазе, так как температура его кипения значительно ниже температуры воспламенения. Интенсивность испарения горючих веществ увеличивается с ростом поверхности контакта с воздухом и количества подводимой теплоты. Таким образом, скорость горения жидкого топлива определяется тонкостью его распыливания. Улучшению распыливания способствует понижение вязкости, что достигается предварительным подогревом топлива до 340–390 K перед подачей его в форсунки.
Твердое топливо претерпевает предварительную тепловую подготовку, в процессе которой происходит прогрев частиц, испарение влаги и выделение летучих веществ. Наиболее бурное выделение летучих веществ, воспламеняющихся первыми, происходит в интервале температур от 470 до 720 K. Время горения этих веществ вблизи твердого остатка составляет незначительную часть общего времени горения топлива и способствует его прогреву и воспламенению. После выгорания значительной части летучих веществ начинается выгорание коксового остатка. На процесс горения твердого топлива заметно влияет зола, затрудняющая диффузию кислорода к горючему. При температуре горения, превышающей температуру плавления золы, частицы горючих веществ ошлаковываются, что еще больше затрудняет доступ к ним кислорода.

Вопросы для самопроверки

1. 
   Назовите основные источники энергии для получения тепла.
   
2. 
   Укажите, какие углеводородные энергетические ресурсы относятся к категории «нетрадиционных»?
   
3. 
   Дайте определение органического топлива.
   
4. 
   По каким категориям классифицируют органическое топливо?
   
5. 
   Укажите, какие горючие и какие негорючие вещества входят в состав рабочей массы твердого и жидкого органического топлива?
   
6. 
   Какие компоненты входят в состав сухой массы газообразного топлива?
   
7. 
   В чем состоит отличие между высшей и низшей теплотой сгорания органического топлива?
   
8. 
   Что называют условным топливом? С какой целью вводится понятие условного топлива?
   
9. 
   Укажите важнейшие технические характеристики органического топлива. Что они характеризуют?
   
10. 
    Какими способами получают искусственные горючие газы?
    
11. 
    На какие группы в зависимости от месторождения подразделяют природные газы?
    
12. 
    Какой процесс называют горением?
    
13. 
    Назовите две области процесса горения. Чем они определяются?
    
14. 
    Чем определяется температура воспламенения горючей смеси?
    
15. 
    Какими способами осуществляется стабилизация фронта воспламенения горючей смеси?
    
16. 
    Каким параметром определяется скорость горения жидкого топлива?