Аэродинамика протекающих в топку струй

Время воспламенения пылеугольного облака в значительной степени зависит от аэродинамики факела и, особенно, от турбулизации пограничного слоя и нагревания аэросмеси в топке.
Для обеспечения быстрого и надежного воспламенения аэросмеси необходимо, чтобы температура первичного воздуха была доведена до определенной величины. Если бы температуру воздуха можно было повысить до значений, близких к температуре воспламенения, то потребное количество тепла от подмешивающихся газов и от лучеиспускания факела могло бы сократиться и длина пути воспламенения аэросмеси могла бы уменьшиться. Однако по условиям взрывобезопасности температура первичной смеси в обычных схемах пылеприготовления для углей с большим выходом летучих не превышает 80-120° С и указанные возможности не могут быть использованы.
Преимущество повышения температуры первичного воздуха заключается также в том, что в результате сокращения количества подмешивающихся инертных газов уменьшается их отрицательное действие на реакцию окисления.
На процесс воспламенения и последующее горение топлива оказывает известное влияние количество летучих. Как известно, под летучими топлива понимают выделяющиеся при нагревании углеводороды, а также пары смолистых веществ.
Можно представить следующую схему воспламенения и последующего горения пылеугольного топлива. Вдуваемая в топочную камеру пыль обычно содержит влагу, превышающую по количеству гигроскопическую. Воспринимаемое пылинками тепло тратится в первую очередь на испарение влаги. До тех пор, пока не произойдет полного испарения влаги, температура пылинок будет повышаться незначительно. Из-за малой топлива нагревание угольной частицы протекает медленно, испарение влаги происходит с поверхности частицы; поэтому для быстрейшей подсушки топлива желательно, чтобы пылинки топлива имели минимальные размеры и сильно развитую поверхность. После испарения гигроскопической влаги начинается интенсивное повышение температуры пылинок, сопровождающееся термическим разложением горючей массы и выделением летучих.