1388457452

32 Andrzej Szlęk

l

b

I

I

I

Rys.7.3. Skład gazu opuszczającego komorę spalania jako funkcja czasu

spalania. Węgiel z KWK “Rozbarkprędkość napływu powietrza

w_a = 0,22 m/s

Fig.7.3. Gas composition at the exit of the furnace as a function of time.

Rozbark coal, air nelocity w_a = 0,22m/s

do zera, stężenie CO nadal nieznacznie rośnie, czemu towarzyszy niewielki spadek stężenia C0₂, co świadczy o zachodzeniu reakcji zgazowania w strefie bezpośrednio za frontem spalania. Zachodzenie reakcji heterogenicznych za frontem spalania świadczy o tym, że nie cała substancja palna ulega spaleniu we froncie spalania. Po czasie, w którym front spalania dociera do

spodniej części złoża i zanika, obserwuje się wzrost stężenia 0₂ i C0₂, czemu towarzyszy spadek stężenia CO.

Przez front spalania rozumie się obszar, w którym zachodzą zasadnicze zmiany temperatury oraz składu gazu. Oczywiście granice frontu są, do pewnego stopnia, umowne. W tej pracy za początek frontu przyjęto powierzchnię, na której zaczyna zmniejszać się udział tlenu w gazie, zaś za koniec frontu uznano powierzchnię, na której temperatura fazy stałej przestaje rosnąć.

Procesy zachodzące w złożu odzwierciedlone są także poprzez skład gazu opuszczającego komorę przedstawiony na rys.7.3. W fazie rozpalania (A) rośnie stężenie CO i C0₂ przy spadku stężenia 0₂. W okresie tym następuje formowanie frontu spalania.

W fazie propagacji frontu spalania stężenie 0₂ jest praktycznie równe zero, podczas gdy stężenia C0₂ oraz CO pozostają na stałym poziomie, a widoczne wahania wynikają ze zjawisk stochastycznych, takich jak na przykład osuwanie się złoża wskutek wypalania. Po zaniku frontu następuje faza spalania objętościowego (C), która zachodzi przy obecności tlenu w całej wysokości złoża, o czym świadczy obecność tlenu w spalinach opuszczających komorę. Obserwowane na rys.7.3 zmiany udziału składników w fazie propagacji frontu spalania wynikają ze zjawisk stochastycznych, z których najważniejsze to osypywanie się złoża zachodzące w miarę jego wypalania.

7.2. Prędkość propagacji frontu spalania

Przedstawione w poprzednim rozdziale wyniki świadczą o tym, że przy współprądowym spalaniu paliwa stałego w warstwie nieruchomej występuje zjawisko propagacji frontu spalania wykazujące pewne podobnieństwo do propagacji płomienia w mieszaninie gazowej. Z przebiegu temperatur w punktach złoża określić można prędkość rozprzestrzeniania się tego frontu. Wynika ona z następującego wzoru:

Az