Proces  sagorevanja

Sagorevanje je hemijski proces pri kojem se sagorljivi sastojci goriva, tj. ugljenik (C), vodonik (H) i sumpor (S) u gasovitom stanju spajaju s kiseonikom (O) iz vazduha, pri čemu nastaje toplota. Da bi došlo do gorenja potrebno je dakle da dođe do isparavanja pomenutih gasova. U maloj meri isparavaju ovi gasovi i pri običnoj temperaturi i zbog toga gorivo gubi od svoje vrednosti dugim ležanjem. Kad se gorivo izloži toploti dolazi do ubrzanog isparavanja gasova i kad temperatura dostigne odredenu visinu gasovi se zapale. Ova temperatura naziva se temperaturom (ili tačkom) paljenja. Na tačku paljenja utiče gustina strukture (što je gorivo starije struktura mu je gušća i teže se pali), relativna površina (što su komadi manji površina im je u odnosu na zapremninu veća i lakše se pale), i sadržina isparljivih sastojaka (što je gorivo mlade tim ima više isparljivih sastojaka i lakše se pali). Ovo važi za suva goriva, a ako su vlažna moraju se prethodno sušiti, inače se teško pale.

Da bi došlo do sagorevanja neophodno je da se gorivu dodaje kiseonik. Ovaj kiseonik se spaja sa gasovima koji ispare iz goriva i na taj način dolazi do oksidacije i, uz razvijanje plamena, do sagorevanja. Ugljenik spojen sa dovoljnom količinom kiseonika sagoreva u ugljen-dioksid (CO2). Ako je količina kiseonika nedovoljna uglje-nik ne sagori potpuno nego se stvara ugljen-mo-noksid (CO) koji je vrlo otrovan. Pri nepotpunom sagorevanju bitno se smanjuje toplotna moć go-riva. Tom prilikom čestice uglja zajedno sa nesa-gorelim gasovima odlaze u dimnjak kao gust dim i čad. Vodonik sagoreva u vodu (H2O) i kao vodena para izlazi kroz dimnjak, a sumpor u sum-por-dioksid (SOa) koji draži organe za disa-nje i najeda metale i druge materijale ako dodu s njim u dodir.

Razna goriva traže i različitu količinu kiseonika koji se redovito uzima iz vazduha. Potrebna količina vazduha raste s veličinom toplotne moći, te je za lignit najmanja a za antracit najveća. 

Kako vazduh treba da prođe kroz sloj goriva, prema vrsti i sortimanu goriva biće potrebna i različna debljina ovoga sloja. Na tabl. 30 navedene su optimalne debljine sloja uglja na rešetki ložišta. Kao što se vidi, debljina sloja opada prema sta-rosti uglja, osim u koksa koji zahteva veću debljinu sloja, jer inače hoće da se ugasi. Dim je tada crn zbog sitnih čestica ugljenika koje nesagorele odlaze u atmosferu, a čad je isto tako nesagoreli ugljenik. Crn dim je uvek znak rdavog sagorevanja, dok je dim pri dobrom sagorevaniu ili potpuno nevidljiv ili je beo zbog vodene pare koja je takode produkt sagorevanja. Crn dim znači bacanje goriva kroz dimnjak u atmosferu, a čađ osim toga smeta i iskorišćenju toplote. Čađ pahuljasta oblika naslaže se na zidovima peći i stvori izolacioni sloj vrlo loše toplotne sprovodljivosti. Zbog toga se toplota ne predaje zidovima peći i preko ovih prostoriji nego odlazi u atmosferu. Čađ može biti i sjajna i tvrda. To su nesagorele katranske pare koje se kondenzuju na zidovima dimnjaka i vrlo ih je teško čistiti. Najčešće nastaju pri naglom hladenju gasova (npr. u gvozdenim čunkovima), pri slaboj promaji ili nedovoljno visokoj temperaturi u ložištu. Žute mrlje na dimnjacima u spoljnim zidovima potiču redovno od ovih kondenzovanih katranskih para.

Tablica 31  — Toplotna moć goriva

Odlazni gasovi treba da imaju temperaturu, zavisno od vrste goriva i konstrukcije ložišta, od 150 do 400°C. Viša temperatura je znak rdavog sagorevanja ili nedovoljnog iskorišćenja toplote. Ako gasovi ijnaju nižu temperaturu tada nema dovoljno promaje u dimnjaku.

Pepeo čine nesagorljivi čvrsti sastojci goriva (glina, pesak, gips, kreč i dr.). Najveću količinu pepela imaju treset i lignit, a najmanju drvo. Osim količine pepela važna su i svojstva pepela, naročito njegova topljivost. Lako topljivi pepeo delimično ili potpuno zapuši rešetku i sprečava pravilan dovod vazduha potrebnog za sagorevanje. Sagorevanje je tada nepotpuno, velika količina nesagorelog uglja propada i vatra naglo slabi. Rastopljena šljaka se ohladi na rešetki i njeno odstranjivanje je skopčano s velikim teškoćama.

Izvor M.Radonjić, Grejanje i vetrenje, Građevinska knjiga 1976