La combustion de la chaudière est l'étude de la façon dont les combustibles sont brûlés dans des chaudières à eau chaleur de la vapeur. Il existe de nombreuses applications pour les chaudières à vapeur, y compris le chauffage des procédés chimiques, la chaleur de la vapeur pour les bâtiments et l'eau chaude et de la vapeur pour alimenter des génératrices à turbine électrique. Est la réaction de combustion de combustibles avec de l'oxygène dans l'air pour créer de la chaleur qui est utilisée pour la production de vapeur.
Une variété de combustibles peut être utilisée pour la combustion de la chaudière, y compris le gaz naturel, le mazout et les biocarburants produits à partir de plantes ou de déchets animaux. Lorsque le carburant est pulvérisé ou atomisé dans une chaudière avec de l'air, une bobine d'allumage ou d'une flamme pilote à petite échelle peut enflammer le mélange. La combustion dégage beaucoup de chaleur, dont certaine chauffe l'eau à la vapeur, et une partie est perdue en raison de pertes par rayonnement et de la cheminée. Le rayonnement est la perte de chaleur infrarouge qui se produit à partir d'une chaudière à chaud dans une pièce plus fraîche. Pertes à la cheminée sont des gaz chauds qui sont évacués de la chaudière grâce à son conduit de fumée ou de ventilation.
Les propriétaires et exploitants sont intéressés à maximiser l'efficacité de combustion de la chaudière. Les principales questions à prendre en considération sont l'efficacité de combustion, ou comment bien les mélanges de carburant et de l'air brûle, et comment minimiser les pertes de chaleur. La perte de chaleur rayonnante peut être minimisés par une bonne isolation de la chaudière et la tuyauterie de vapeur. Conception de la chaudière et les commandes peuvent être utilisées pour maximiser l'efficacité de combustion.
La zone de combustion d'une chaudière comporte normalement des tubes contenant de l'eau et de la vapeur passant à travers une boîte ouverte qui peut contenir des brûleurs et des contrôles. La conception du tube peut améliorer l'efficacité, à l'aide de systèmes multi-pass. Tubes d'eau entrant dans la chaudière peut d'abord passer par la zone de gaz de combustion, ce qui prend un peu de la chaleur résiduelle et le préchauffage de l'eau. Les tubes peuvent alors passer à travers la zone de combustion plus d'une fois d'utiliser pleinement la chaleur de combustion, ce qui améliore également l'efficacité.
Efficacité de combustion des mélanges d'air et de carburant est cruciale pour le fonctionnement de la chaudière appropriée. Une molécule de combustible nécessite une quantité théorique d'oxygène pour brûler complètement, mais en réalité, l'excès d'oxygène est nécessaire en raison de diverses pertes dans la zone de combustion. L'air est d'environ 21 pour cent d'oxygène, d'azote de manière non brûlé dans l'air doit être chauffé dans la chaudière et évacué par le conduit de fumée. Cette a une incidence sur l'efficacité des chaudières et produit des composés azotés qui ont été connectés aux pluies acides et du smog.
Trop d'oxygène réduit la température de combustion de la chaudière, peut créer certains polluants indésirables et nécessite du carburant à l'oxygène et de l'azote de la chaleur qui ne sont pas utilisés. Le manque d'oxygène peut réduire l'efficacité de la chaudière et de créer des sous-produits de suie et d'autres qui peuvent endommager la chaudière au fil du temps. Recherches ont montré que les concentrations d'oxygène et la surveillance de gaz de combustion dans le gaz de fumée, et maintenir une température de combustion proprement dite, permettent d'optimiser le rendement de la chaudière.
Les petites chaudières peuvent être ajustées manuellement à l'aide de capteurs de gaz de combustion et des thermomètres de gaz de combustion, chaudières, mais beaucoup peuvent bénéficier de contrôles automatiques. Chaudières peut ne pas fonctionner à un point de fonctionnement unique, mais ont différents besoins de vapeur ou des conditions d'exploitation, ce qui rend les réglages manuels de l'efficacité pratique. Vieilles chaudières peuvent être équipées de commandes électroniques qui fournissent une rétroaction aux pompes d'entrée d'air et de carburant pour donner le meilleur ratio pour la combustion.