Горение топлива в котлах

Горением в газовом котле или любом другом называется химический процесс соединения топлива с окислителем, происходящий с интенсивным выделением тепла, которое вызывает резкое повышение температуры продуктов горения.   .

Процесс горения весьма сложен. Теоретические и экспериментальные работы отечественных химиков, физиков и теплотехников позволили уточнить картину этого процесса. Например, если в начале текущего столетия считали, что реакция соединения углерода с кислородом осуществляется, то более подробные исследования выявили условность такой схемы, являющейся только записью начала и конца реакции.

Наиболее дешевым и распространенным окислителем является кислород воздуха. Поэтому все расчеты процессов горения основываются на реакциях соединения компонентов, входящих в элементарный состав топлива, с кислородом.

Если в результате горения в газовом котле получены продукты, не способные к дальнейшей реакции с кислородом воздуха при обычных температурах газов на выходе из топки (800—1200°С), то такое горение называется полным. При недостаточном количестве кислорода или низкой температуре в месте реакции могут быть получены продукты неполного горения.

Рациональное ведение процесса горения состоит в том, чтобы добиться сгорания топлива, близкого к полному. При этом выделение тепла в топке будет наибольшим, а уходящие газы не будут содержать заметного количества продуктов неполного горения типа и др. 

Первым условием правильной организации процесса горения в газовом котле для дома является подача в топку нужного количества воздуха. Как недостаточное, так и чрезмерное количество введенного воздуха вызывает падение экономичности работы котла.

Чтобы получить представление о требуемом количестве воздуха, необходимо определить минимальную теоретическую его величину, приходящуюся на 1 кг топлива, а затем сравнить ее с фактическим поступлением воздуха в топку котла. Аналогично, для суждения об экономичности работы котла, в значительной степени зависящей от полноты процесса горения топлива в топке, необходимо знать теоретические величины объемов продуктов горения и сравнить их с действительными.

Процесс горения рассчитывают применительно к 1 кг топлива, элементарный состав которого выражен в килограммах на 1 кг топлива (например, 5 кг углерода/кг топлива: Н кг водорода/кг топлива и т. д.). При расчетах определяют (исходя из известных реакций горения этих элементов) теоретически необходимые количества кислорода и воздуха для полного горения 1 кг топлива и количество образовавшихся при этом газообразных продуктов сгорания, рассчитывая эти количества в нормальных кубических метрах.

к дальнейшему горению, например, окись углерода, водород, метан и другие углеводороды. Возможность их догорания при сравнительно низких температурах в газоходах котла и малом содержании кислорода в дымовых газах исключена.