Общая проблема подавления токсичных продуктов неполноты сгорания.

Главное – предотвратить их образование, а при невозможности глубокого подавления их образования дожечь их прямо в топке, но так чтобы не возникли другие проблемы

 

3 главные причины образования этих соединений:

1. Низкая температура горения

2. Недостаток воздуха в топке (кислорода в зоне горения)

3. Плохое перемешивание топлива и промежуточных продуктов сгорания в зоне горения

Все причины взаимосвязаны. Недостаток воздуха и плохое перемешивание затягивает горение и снижает температуру, следовательно дополнительно затягивает горение. К плохому перемешиванию можно отнести:

1. Плохой помол топлива

2. Большое количество крупных фракций

3. Недостаточная подсушка

Во всех современных системах сжигания топлива, горение основной массы топлива идет через процесс пиролиза топлива и газификации углеродного остатка или разложение молекул газа и топлива. Обычно продукты сгорания в таких системах сжигания – это смесь Н2 и СО, которые затем догорают в последней стадии горения топлива. Скорость сжигания и горение СО зависит от температуры. Скорость горения СО снижается в разы, при температурах горения ниже 900 ; скорость горения водорода - ниже 500 ;

По необъяснимым причинам недожог с Н2 не учитывают. В экспериментальных установках его учитывают условно. Топливо должно быть полностью сожжено и после 800 недожог практически не учитывается.

Сложнее с дожиганием твердого углерода, который остается после пиролиза и частичной газификации.

Процесс горения частицы зависти от температуры. Они у всех топлив разные.

Обычно, в топках углеродный остаток сжигается лучше при температуре выше 1000 . В некоторых топках газогенераторов, эта температура может быть снижена до 600-800 , а в опытных аппаратах лектора до 300 ;

Проблема появления недожога как механического, так и химического – это поведение длинных молекул и бензольных соединений при разных температурах и при разном дефиците или избытке кислорода, проблема до сих пор плохо изучена.

Длинные молекулы далее при очень высоких температурах и отсутствии кислорода при горении разлагается несимметрично, очень длинных и очень коротких, следовательно, разлагаются и сжигаются, а из длинных образуется аллергены и концерогены.

В очень сложных топливах (бытовые химические отходы, пластмасса) и при таких же условиях образуется диоксиды. Многие авторы считают, что для образования диоксидов нужно, чтобы хотя бы отдельные бензольные кольца не разлагались, а это происходит при температуре ниже 1800-1600 и имеют место дефицит кислорода. Все эти условия присутствуют во всех видах котлов. Больше всего условий для недожога и диоксидов, концерогенов в топках низкотемпературного сжигания.

Особо остро эти проблемы стоят при сжигании мусора, поэтому при сжигания углей или биомассы особо опасно с точки зрения концерогенов.