Вопрос № 124 Основы кинетики хим. Реакций. Основные термины

Горение тл в ТК определяется сложным физ. и хим. процессами.

Физ.: процесс смесеобразования тл. и окислителя (аэродинамический фактор).

Хим.: t и концентрация реагирующих веществ.

Экзотермические реакции – реакции протекающие с выделением теплоты (горение С, Н2, S2 в атмосферном возд.).

Эндотермические реакции – с поглощением теплоты (образование окислов азота N2+О2=2NО).

Скорость реакции – интенсивность горения.

Скорость гомогенной реакции – массовое количество вещ–ва, реагирующее в ед. объема в ед. времени.

Скорость гетерогенной реакции – кол–во вещ–ва реагирующего на поверхности твердого горючего за период времени Δτ.

Энергия активации Е – это энергия, достаточная для разрушения внутримолекулярных связей исх. вещ–в. (чем  Е, тем труднее происходит разрушение внутримолекулярных связей исх. вещ–в и медленнее протекает реакция).

Горение может происходить не при любых конц. горючего в смеси, а лишь в определенном соотношении с возд. (окислителем). Нижний предел конц. горючего, ниже кот. горение становится невозможным и верхний, когда при  конц. гоючего горение прекращается).

Температура воспламенения – это t смеси, начиная с кот. система способна к самоускорению реакции до устойчивого горения.

Вопрос № 125 Фронт горения. Интенсивность выгорания топлива

Фронт горения устанавливается в том месте, где поступательная скорость потока оказывается равной скорости распространения турбулентного пламени.

Фронт отличается повышенной турбулентностью за счет резкого увеличения объема газов. Фронт будет устойчивым, если постоянно обеспечивается подвод свежих порций топлива и воздуха. Горение происходит всегда на определенном удалении от среза горелки, поскольку вблизи горелки в струе нет необходимого уровня температур.

Начальный этап горения топлива происходит в условиях высокой концентрации горючего и окислителя и при повышенной турбулентности потока, созданной горелкой. Зона топочной камеры, в пределах которой идет интенсивное горение топлива до степени выгорания , называют зоной ядра факела. Она отличается высоким температурным уровнем и значительным тепловым излучением на окружающие экранные поверхности. Зона ядра занимает объема топочной камеры. Остальную часть составляет зона догорания топлива и охлаждения газов. Здесь сочетаются низкая концентрация оставшегося топлива и окислителя, слабая турбулентность газового потока, поэтому догорание топлива происходит в глубоко диффузионной области и идет медленно.

Степень выгорания топлива в топочной камере обычно относят к условной длине факела , под которым понимают расстояние от устья горелки до оси топки по горизонтали, затем расстояние от уровня горелок до уровня середины горизонтального газохода по вертикали и далее по горизонтали до выхода из топки.

Угольная пыль отличается полифракционным составом. Ее горение начинается с мелких фракций, прогрев которых до воспламенения завершается за сотые доли секунды. Горение мелких фракций ускоряет прогрев более крупных, но их горение начинается уже тогда, когда часть кислорода израсходована. Поэтому горение крупных фракций происходит в диффузионной области, и они составляют в основном недожог топлива на выходе из топки.