Что происходит в пеллетной горелке?

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Далее под микроскопом:

Вся чугунная горелка находится внутри котла (в сравнительно горячей зоне), а потому чугунные стенки постоянно разогретые, воздух, подаваемый в горелку вентилятором нагревается, контактируя с горячей стенкой до 55-60*С сразу по выходу из сопла происходит нагрев воздуха уже нагретым топливом (и охлаждение топлива воздухом), т. е. присутствует ярко выраженная "холодная зона"...
Так как горелка непрерывного действия, то ниже зоны горения находится зона термолиза (источник пирогазов и аэрозолей)... В зоне термолиза преобладает экзотермия, т. е. идёт саморазогрев...
Таким образом помимо "горячего" кокса воздух греется "горячими" пирогазами, прекрасно смешиваясь (до t-ого порога в 600*С)...
При наличии действующего источника горения ("зажигалка") возгорание ТВС (топливно-воздушная смесь) происходит при 330-350*С (самовоспламенение при tвспыш = 600-630*С)...
Т. е. пирогазы, смешиваясь с воздухом, подогревают последний создавая ТВС определенной концентрации и по достижении температуры вспышки и определённой (выше определённого минимума) концентрации загораются...
После возгорания ТВС процессы смешения замедляются...
По конкретному соплу...
Нет продувки слоя в "классическом" понимании...
Воздух движется по каналу (коксовый лоток, прикрытый шлаковой крышкой)... При этом воздух активно диффундирует как в слой углерода (на сравнительно небольшую глубину), так и в слой довольно пористого шлака, выжигая из него остатки углерода (шлаковая крыша истончается и в конце концов падает в коксовый лоток)...
Горение в горелке постоянно меняет русло горения, как р. Сыр-Дарья в пустыне, то превращаясь в сопло, то мутирует в узкую щель-веер...
Горят в основном пирогазы (швельгазы, по угольному), которые частично проходят через слой кокса (с термохимией С+Н2О = Н2+СО, СН4 = С+2Н2 и подобной)... Значительную долю составляет и слоевое горение углерода по схеме:
С+О2 = СО2 и далее С+СО2 = 2СО
в факеле разумеется горят 2СО+О2 = 2СО2
Только не в таком упрощенно-примитивном виде как записал, а с виде промежуточных радикалов...
Один из основополагающих моментов это сравнительно небольшое охлаждающее воздействие воздуха на уже разогретое топливо...
Топливо должно быть максимально горячим, что способствует максимальному выжиму горючих газо-аэрозольных компонентов...
Сказки о том "А куда они денутся?" не более чем сказки... Могут и не выйти - остаться в коксе и далее зашлаковаться вокруг кокса или сбросится с остатками того кокса...

 

Формирование ТВС зависит в первую очередь от равенства температур молекул окислителя и молекул топлива.
Где происходит это формирование? ИМХО если в канале, то нужны турбуленции (хоровод) в пеллетном слое со старта нет плотной засыпки, воздух "гуляет" между ними и только с проявлением остатков горения в той или иной форме, кислороду сложно встретиться с топливными молекулами.
Само горение ТВС это совершенно иной вопрос.

 

@Stann,

Хорошо что карбюратор моего мотоцикла об этом не знает, а то я бы устал подстраивать под погоду и бензобак подогревать .
- с равенством, думаю - погорячились ...наверное ,желательно что бы эти Т не отличались в сотнях град. ,и то - не факт. Газовая горелка (ручная ,с балончиком) использует расконденсировынный газ и атмосферу, одинаково горит и в жару и на морозе, а на морозе по Вашим утверждениям должна гореть лучше (при выходе из балона Т газа заметно ниже нуля, приближаясь к равенству Т атмосферы зимой).

 

Вы имеете полное право думать так, как себе это представляете. Просто в отличии от мотоцикла и газового баллончика (где газ однороден и под давлением) этих условий в слоевой топке нет, вот в чём основная проблема.

 

@_Reba_, Привёл эти выдержки из работы Кнорре с одной целью, показать необходимость применения принципа поточности, разделения процесса подогрева твёрдого топлива, процесса выделения летучих и тд. Думаю что прочитав, Вам будет нетрудно далее в понимании процесса.(особенно в части того или иного температурного режима при горении твёрдого топлива в слоевой топке)

 

Такие процессы идут в любой горелке, имеющей не гравитационную, а шнековую подачу пеллет в горящую зону. Другое дело, что на малых мощностях подача пеллет тоже малая, и само по себе перемешивание слоев слабое. Настолько, что уже могут образовываться застойные зоны зольных отложений. И тогда необходимо оснащение горелки каким то устройством для перемешивания пеллет.
Вот как горит в горелке моего котла. Шлакующиеся пеллеты вынуждают использовать "толстую" мешалку, чтобы она выкидывала шлак из горелки. Но вместе со шлаком выкидывается и немного недогоревших частиц пеллет. Которые потом дотлевают на кольце, устроенном вокруг чаши горелки.

 

Горение твердого топлива с принципами или без оных проходит определенные стадии

Можно их назвать и "Поточностью"... Я это называю термолизом...

 

Два ролика, на тему влияния теплонапряженности в топке-горелке:

https://www.youtube.com/watch?v=8l_FVaEJcZk&list=PLxn4IlVLuibz3OaldTKSrI4bFI9pfEVT0&index=7

 

Горелка проработала день с колпаком...
Первые впечатления (чисто визуальные) - в зольном ящике золы примерно на треть меньше, чем обычно... Температура за бортом правда повысилась на три градуса (достигала +4*С, зато было ветренно и пасмурно), но на ближайшую неделю обещают около 0*С днем и минусовую ночью... Время для уточнения оценки ещё будет...
Искр стало меньше (опять визуально)... Что делается в колпаке, к сожалению не видно...
Предполагаю, что увеличение тепловой напряженности благоприятно сказалось на дожиге этих самых искр...

 

@Кольчугин, это ошибочное утверждение. Колпак (дефлектор) в польских угольных (полуавтоматах) котлах применяют совершенно с иной целью. А именно, для снижения СО.

 

Факел пошёл на стенки, что не есть гуд. Чашу бы кувшином к верху...

 

За всё время, которое я сам занимаюсь теплотехникой, знал только об одном блоге, где Главный конструктор твердотопливных котлов Ziebiec рассказывал о многих вещах, там я и видел его размышления и доводы по поводу дефлекторов в полуавтоматических угольных котлах.
Сейчас этого блога, уже нет в сети. Но за то, остались котлы...
Вот к примеру под пеллеты

 

Каким это (интересно) образом применение отбойника способствует снижению СО?
Поднять теплонапряженность в некотором смысле можно... С ростом теплонапряженности растет реакционная способность не только углерода, но и атомарного кислорода и гидроксила... Еще рост теплонапряженности даст несколько улучшенный состав горючих газов, т. е. способствует более полному термическому распаду углеводородов...
Чугунная тарелка (дефлектор), подвешенная на цепочке не способна дать такое, в этом плане колпак намного предпочтительней...
Только в моем случае нет полноценного колпака, есть полу-колпак или на треть-колпак... Правда с круглым сводом, что позволяет газам скользить вдоль свода, собирая жар в самой высокой его точке...
Для создания "мешка газов" по - Грум-Гржимайло или Кузнецову И. В. такого колпака явно не достаточно...
Но и такой колпак-пережим позволил уменьшить поток искр... Это особенно видно при работе в режиме минимальной мощности...

Факел лезет на стенки только в режиме разгона, а он включается очень нечасто (на видео я его включил искусственно, за что и поплатился СТОПом)... Более в течении дня Разгонный режим ни разу не включался (за исключением выхода из СТОПа), а в режиме модуляции пламя на стенки не идет вообще...
Это все решается высотой колпака...

 

За счёт рециркуляции .

 

В случае с дефлектором нет никакой рециркуляции, там банальное обтекание препятствия вкупе с повышением теплонапряженности...