Zasady spalania


Dla poprawnego spalania potrzebne jest spełnienie warunków dobrego wymieszania paliwa z powietrzem oraz odpowiedniej temperatury w palenisku tj. nie mniejszej niż 700°C. Najłatwiej jest spalać gaz gdyż wymieszanie gazu z powietrzem nie nastręcza żadnych kłopotów. Spalanie paliw stałych jest dużo trudniejsze, gdyż trudniejsze jest doprowadzenie do bezpośredniego kontaktu cząsteczek powietrza z cząsteczkami paliwa.

Za mała ilość powietrza powoduje niedopalenie się cząstek węgla i powstanie tlenku węgla, a także przedostawanie się do spalin niespalonych węglowodorów.

Za duża ilość powietrza powoduje wychładzanie kotła (część powietrza nie bierze udziału w spalaniu) i obniżenie sprawności, a także sprzyja powstawaniu szkodliwych tlenków azotu NOX.

Powietrze w procesie spalania
Powietrze używane w procesie spalania jest procesem atmosferycznym. Aby wprowadzić powietrze do kotła oraz odprowadzić spaliny potrzebna jest różnica ciśnień. W komorze spalania ciśnienie musi być niższe niż ciśnienie otoczenia. Odprowadzanie spalin jest możliwe dzięki temu, że ciśnienie w kominie jest jeszcze niższe niż w komorze spalania.

Różnica ciśnień może być wytwarzana przez komin, wentylator świeżego powietrza lub wentylator wyciągowy spalin.

Ilość powietrza w komorze spalania zależeć może m.in. od: ciągu, oporów w komorze paleniskowej, oporów w kanałach i płomieniówkach.

Naturalny ciąg kominowy
Naturalny ciąg kominowy wynika z różnicy ciężaru między chłodniejszym powietrzem otaczającym komin, a lżejszymi spalinami wewnątrz komina. Oznacza to, że ciąg kominowy może istnieć tylko tak długo, jak długo istnieje odpowiednie różnica temperatur oraz związana z tym, odpowiednie różnica ciężaru między otaczającymi powietrze spalinami. Jeżeli różnica temperatur zanika, jak w przypadku kominów nieizolowanych, ciąg kominowy jest osłabiony lub ustaje zupełnie.

Przyczyny niestabilności ciągu
Niestabilny ciąg powoduje zmiany w ilości powietrza i oddziałuje negatywnie na proces spalania.

Przyczyny podane poniżej mogą spowodować niestabilny ciąg lub nadciśnienie wewnątrz komory spalania zamiast ciągu kominowego:
- silny wiatr nad kominem może znacznie zwiększyć ciąg kominowy,
- silny wiatr może być przyczyną zmniejszenia ciągu kominowego, jeśli komin jest usytuowany po stronie zawietrznej wysokich drzew lub budynków itd., może to być przyczyną przekroczenia dopuszczalnego ciśnienia w komorze spalania co pogarsza proces spalania oraz może powodować wypychanie sadzy i CO do pomieszczenia kotłowni,
- nadmierne chłodzenie spalin w nieizolowanym kominie o zbyt dużym przekroju może także osłabić ciąg, że wystąpi nadciśnienie w komorze spalania oraz być przyczyną, nadmiernego niezupełnego spalania z dużą ilością sadzy,
- ponadto zbyt intensywne chłodzenie może być przyczyną, że część pary wodnej w spalinach ulegnie kondensacji, co może być przyczyną przyspieszonej korozji materiału komina.

Podstawowym wymaganiem czystego spalania jest jak najmniejsza ilość powietrza przy odpowiedniej ilości 02, wystarczającej do zupełnego spalania oraz stabilne warunki dostarczania powietrza i paliwa.