2.7.8.7. Печь шахтная пересыпная, на газовом топливе с центральной газовой горелкой
На рис. 60 приведена конструкция шахтной печи с центральной газовой горелкой.
Отличительным признаком рассматриваемой конструкции шахтной печи от печей с балочными горелками является то, что в зоне охлаждения печи устанавливается горелка для подачи 50% расходуемого газового топлива и рециркуляционного газа из выхлопного патрубка дымососа печи при изменении системы подачи газа периферийными горелками.
Для осуществления подачи топливного газа в зону охлаждения шахтной печи необходимо уменьшить скорость горения его при определенных температурах. Это достигается уменьшением концентрации реагирующих компонентов в смеси (например, метан и кислород). Разбавление осуществляется введением инертных компонентов (например, N2, С02, Н20).Уменьшение концентрации метана и кислорода за счет введения в горючую смесь инертных газов обусловливает резкое снижение скорости реакции. В этом случае скорость горения принимает вид:
где к — константа, равная 10~10 см3/с; с,, с2 — концентрации реагирующих веществ, моль-см3; R — газовая постоянная; Е — минимальная величина энергии, обеспечивающая столкновение реагирующих молекул (энергия активации), Дж/моль; Т — температура, К; п - содержание добавленных к газовоздушной смеси инертных примесей (сверх 100%).
В печах с центральным вводом газа имеется полная возможность направленного регулирования сжигания метана, так как это обусловливает самовоспламенение газа при более высоких температурах, соответствующих концу зоны обжига.