Колосники для печи

Движение воздуха в топливниках с колосниками
Схема движения воздуха в топливниках с колосниками:
1, 3 - дверки; 2 - колосниковая решётка

При сжигании твёрдого топлива горелочным устройством служат колосники, поддерживающие и распределяющие по плоскости пода слой горящего топлива. На колосниковой решётке происходит подготовка топлива (подогрев и подсушка) не только за счёт лучистой теплоты топочных газов и обмуровки, но и в основном за счёт продуктов горения, движущихся снизу вверх через слой горящего топлива. Это обеспечивает его воспламенение и устойчивое горение. Колосники обеспечивают постоянный приток воздуха, поступающего из зольника к горящему топливу.

Воздух, проходя через щели между колосниками, распределяется равномерно по всей площади топливника и омывает всё топливо, лежащее на колосниковой решётке.

Поток воздуха при закрытой топочной дверке поступает через поддувальную дверку, рассекается колосниковой решёткой на мелкие струи, которые затем проходят через топливо, воздействуя на него как окислитель. Топливник конструируют таким образом, чтобы приток воздуха соответствовал фазам сжигания топлива.

Фазы сжигания топлива в печи
Структура фаз слоевого сжигания твёрдого топлива в печах:
1 - надслойное пламя; 2 - топливо; 3 - горящее топливо; 4 - шлак; 5 - колосниковая решётка; 6 - воздушный поток

Процесс горения твердого топлива на горизонтальной колосниковой решётке состоит из следующих фаз: выделения надслойного пламени, подсушки и горения слоя топлива, которое коксуется и продолжает гореть по полного выжига горючей массы. Эффективность сжигания топлива на  зависит от высоты его слоя и количества воздуха, поступающего в топливник. По окончании процесса горения остаются шлак и зола, проваливающаяся сквозь отверстия колосников.

Образующийся шлаковый слой предохраняет колосники от чрезмерного нагрева и способствует равномерному распределению воздушных потоков, поступающих из зольника.

Стабильность процессов горения требует регулирования притока воздуха. Необходимость в этом вызывается тем, что высота слоя топлива, размещённого на колосниковой решётке, по мере выгорания уменьшается и, следовательно, снижается сопротивление воздушному потоку. В начальной фазе горения это сопротивление равно расчётному, поскольку в топливнике находится установленное расчётом количество топлива. С течением времени в слое появляются провалы-кратеры, а масса топлива расслаивается, поэтому в топочный объём поступает сверхнормативное количество воздуха. По мере накапливания шлака сопротивление колосниковой решётки возрастает, что приводит к снижению объёма поступающего воздуха и сказывается положительно на топочном процессе, который уже протекает без избытка воздуха. Этого можно достичь также, уменьшив площадь приточного отверстия зольника, для чего прикрывают поддувальную дверку.