Сайт «УралНИИстром» обновился! Новый стиль — прежняя надежность.

Теория горения и топочные устройства

Д. М. Хзмалян, Я. А. Каган

Содержание

Ниже — структура книги с главами и крупными подпунктами, как она приведена на странице «Теплота – всё для теплоэнергетика»:

I. Энергетическое топливо. Материальный баланс процесса горения и тепловой баланс парогенератора

  1. Энергетическое топливо и термохимия реакций горения.
     

  2. Материальный баланс процесса горения (воздух, продукты, основное уравнение, неполное горение).
     

  3. Тепловой баланс парогенератора (потери, КПД, расход топлива).
     

II. Общие вопросы теории горения
4. Химическое равновесие реакций горения (диссоциация H₂O/CO₂, влияние на температуру).
5. Кинетика реакций (температура, давление, состав, цепные реакции, самовоспламенение).
6. Турбулентная диффузия (перенос импульса/тепла/массы).
7. Элементы теории турбулентных струй (изотермические/неизотермические).
8. Распространение пламени в газах (нормальная скорость, пределы, турбулентное распространение). 

III. Сжигание газообразного и жидкого топлива
9. Сжигание газов (однородные/диффузионные пламёна, стабилизация, беспламенное горение, типы газовых горелок).
10. Горение жидких топлив (свободная поверхность, капля, факел; распыление).
11. Топочные и горелочные устройства для газов и мазута (форсунки, расчёт газовых горелок, коррозия, NOₓ). 

IV. Приготовление твёрдого топлива к сжиганию
12. Физические основы пылеприготовления (свойства пыли, тонкость помола, измельчение, абразивность).
13. Углеразмольные мельницы (типы, расчёт, конструирование).
14. Системы пылеприготовления (схемы, баланс, безопасность, автоматизация). 

V. Сжигание твёрдых топлив
15. Физико-химические явления при горении частиц (гетерогенное горение, кинетика углерода).
16. Горение пылевидных топлив (воспламенение/выгорание частиц и факелов, пофракционный расчёт).
17. Методы сжигания твёрдых топлив и показатели камерных топок.
18. Пылеугольные горелки (вихревые, прямоточные, расчёт).
19. Пылеугольные топки с прямым вдуванием (варианты амбразур, мельницы-вентиляторы, топки с пылеконденсатором, вихревые и др.).
20. Пылеугольные топки с промбункером (фронтальные/угловые/встречные компоновки, шлакообразование).
21. Топки с жидким шлакоудалением (однокамерные, с пережимом, пересекающимися струями, двухкамерные, циклонные). 


Подробное изложение (по смысловым блокам)

I. Топливо, материальный и тепловой балансы (гл. 1–3)

Авторы «приземляют» теорию к расчётам печника/котельщика: как по составу топлива и коэффициенту избытка воздуха получить состав и энтальпию продуктов сгорания; как из теплового баланса вывести КПД парогенератора и удельный расход топлива. Блок задаёт общий язык дальнейшим главам по пламени, горелкам и топкам. (Перечень тем — по оглавлению раздела I.) 

II. Фундамент теории горения (гл. 4–8)

Здесь соединяются химия и механика сплошной среды:

  • Химическое равновесие и диссоциация объясняют разрыв между «теоретической» и фактической температурой горения.
     

  • Кинетика даёт критерии скоростей реакций, самовоспламенения и влияния давления/состава.
     

  • Турбулентная диффузия и турбулентные струи — каркас для описания факела в топке.
     

  • Распространение пламени (нормальная скорость, пределы, роль турбулентности) переводит эти идеи непосредственно в критерии устойчивости горения. Такой набор глав буквально присутствует во второй части книги.
     

III. Газ и жидкое топливо: от факела к устройствам (гл. 9–11)

Логика: механизм горения → стабилизация/интенсификация → конструкция. Для газов рассмотрены ламинарные и турбулентные диффузионные и предвосстановленные пламёна, приёмы стабилизации (вихревые зоны, рециркуляция, стабилизаторы), режимы беспламенного горения для снижения NOₓ. Для жидких топлив — физика распада струи, распыления и горения капли/факела. Финально — форсунки и горелки, их расчёт и эксплуатационные риски (низко-/высокотемпературная коррозия, образование NOₓ при сернистых мазутах). (Темы и порядок — как в главах 9–11.) 

IV. Подготовка твёрдого топлива (гл. 12–14)

Книга даёт «полный маршрут» пылеугольного тракта: свойства пыли, требуемая тонкость, законы измельчения, размолоспособность/абразивность; затем — типы мельниц и их расчёт; далее — системы пылеприготовления (схемы, элементы, тепловой/воздушный баланс, взрывобезопасность, автоматизация). Это не справочное приложение, а «обязательная половина» пылеугольной топки. 

V. Сжигание твёрдых топлив и пылеугольные топки (гл. 15–21)

Сначала — микромир: гетерогенное горение частиц, диффузионные и кинетические режимы, внутренняя диффузия и реакция С + О₂ / С + CO₂ / С + H₂O; далее — факел из пыли: воспламенение/выгорание частиц, пофракционный расчёт и условия интенсификации.
Затем — макромир топок:

  • Горелки (вихревые/прямоточные) и их расчёт;
     

  • Топки с прямым вдуванием — множество компоновок амбразур/горелок, варианты трактов (в т. ч. мельницы-вентиляторы);
     

  • Топки с промбункером — фронтальные/угловые/встречные и др.;
     

Топки с жидким шлакоудалением — однокамерные, двухкамерные, циклонные, с пережимом/пересекающимися струями; отдельно — шлакообразование и способы борьбы со шлакованием. (Весь этот перечень прямо дан в главах 18–21.)
Хотите получить консультацию эксперта?
Оставьте заявку, и мы свяжемся с вами в ближайшее время. Мы готовы предоставить консультацию по выбору материалов, расчетам и вопросам эксплуатации.