Spalanie

Witam!

Musimy na początek poznać mechanizm spalania paliw stałych. Wiedza ta pozwoli zrozumieć zjawiska zachodzące w kotle.

Spalanie każdego paliwa stałego składa sie z trzech podstawowych etapów, których nie możemy zamieniać miejscami.

1) Suszenie.

Trudno wyobrazić sobie mokrą kartkę papieru, którą chcemy podpalić i udaje nam się to natychmiast. Zużyjemy kilka zapałek zanim pojawi się anemiczny płomień. Ponieśliśmy jakieś koszty. Spaliliśmy nie jedną, a kilka zapałek. Próbowalismy zapalić cienką kartkę. Proces suszenia przebiegał w miarę szybko. Duża powierzchnia, przy małej masie. W kotle c.o. masa opału jest o wiele większa, a więc koszty suszenia poniesiemy duże. Faktem jest, że mokre drewno pali sie dłużej, ale efekty marne, no i te koszty dodatkowo spalonego opału straconego bezpowrotnie na suszenie. Sprawy związane z niszczeniem urządzenia przy paleniu mokrym opałem pomijam w tej chwili.

Wniosek: opał musi być jak najbardziej suchy.

2) Odgazowanie paliwa.

Te nieszczęsne odgazowanie wokół którego jest tyle niejasności. Weźmy znowu tę kartkę papieru. Tym razem już suchą. Zapalmy ją. Jest płomień. Palą się gazy tej kartki, a nie sam papier jako taki. Kartka jest cienka, ma małą masę, a więc ogień zapałki podgrzał ją bardzo szybko. Bardzo szybko z kartki zaczęły ulatniać się palne gazy. Nastąpiło zapalenie tych gazów. Przeprowadźmy to samo doświadczenie np. z książką(nie jestem zwolennikiem palenia książek!). Książka ma tych kartek ileś tam, a więc masę dużą. Trudno jest zapałką podpalić książkę, bo trudniej jest małym płomieniem podgrzać tak dużą masę. Do odgazowania potrzebna jest dość wysoka temperatura opału, a tej nie uzyskamy ze względu na tę masę. Inną sprawą jest to, że poszczególne kartki tworzą ekrany utrudniające wydostanie się gazów na zewnątrz. Książka z "rozcapierzonymi" kartkami spali sie dosyć szybko. Zwarte kartki nie. Tak samo jest z innym opałem stałym. Zawsze palą się gazy tego opału. Dowodem niech będzie fakt, że po zdmuchnięciu płomienia czegoś co sie pali widzimy więcej dymu, niż wtedy kiedy to coś się paliło. Ten dym to właśnie palne gazy. Nie operuję tutaj terminologią chemiczną. Chcę przedstawić problem po chłopsku :). Muszę jednak wtrącić ciut chemii. Głównym składnikiem każdego opału (niezaleznie od tego co tym opałem jest- każdego) jest węgiel i wodór. Te palne gazy to tlenek węgla(czad), metan, wyższe grupy węglowodorów (a więc jak mówiłem węgiel i wodór w róznych związkach chemicznych).

Różne paliwa zaczynają odgazowywać w różnych temperaturach. Czym ta temperatura jest niższa, tym szybciej następuje odgazowanie. Szybciej zaczyna następować drugi, właśnie opisywany proces spalania. Drewno ma niższą temperaturę odgazowania od węgla kamiennego. Dlatego do podpalenia drewna wystarczy sam papier, węgla zaś już drewno. Benzynę łatwo podpalić, bo ogazowuje w temperaturze otoczenia. Olej opałowy należy podgrzać.

Wniosek: spalając paliwo stałe, spalamy jego gazy, nie zaś samo paliwo jako takie. Proces ten nazywamy odgazowaniem. Jest to drugi etap spalania. Oczywiście procesowi temu towarzyszy wysoka temperatura.

Terminem tym będę posługiwał się opisując konstrukcję kotła. Dlatego piszę tutaj o tym, bo bez znajomości tych procesów nie można przejrzyście mówić o kotle. Sądzę, że będziemy jeszcze wielokrotnie do tego wracać.

3) Zgazowanie paliwa. Etap ostatni spalania.

Najlepiej zaobserwować możemy to paląc ognisko. Bucha sobie płomień żwawo. Bucha bo drewno odgazowuje. Spalają się różnej maści palne gazy. No i następuję przykry koniec. Spaliło się wszystko. Czyżby? Widzimy czerwony żar. Ten żar to palący się czysty węgiel. Praktycznie taki sam jak ten, który stosujemy do grilla. Spala nam się na tlenek i dwutlenek węgla. Po pewnym czasie i to nam gaśnie. Zostaje sam balast (popiół) no i miłe wspomnienia :)

Zgazowanie jest spalaniem czystego węgla na tlenek i dwutlenek węgla.

Te zjawiska następują wszędzie tam, gdzie coś się pali. Musiałem zacząć od tego. Przeniesiemy to do kotła. Jeżeli ognisko regulujemy ilością dokładanego opału, to to samo ognisko w kotle regulujemy jego konstrukcją.