Τι προκαλεί Clinkers στους λέβητες με άνθρακα;

Τα κλίνκερ υπήρξαν ένα επαναλαμβανόμενο πρόβλημα σε όλους τους λέβητες με καύση άνθρακα για όσο διάστημα οι άνθρωποι λειτουργούσαν λέβητες άνθρακα. Κλίνκερ εμφανίζονται σε μικρές σόμπες που χρησιμοποιούνται για τη θέρμανση ενός σπιτιού και σε γιγάντιους εμπορικούς / βιομηχανικούς λέβητες. Οι κλίνκερ, επίσης γνωστοί ως σκωρία, αποτελούνται από τα μη-καύσιμα στοιχεία και τα ορυκτά που βρίσκονται στον άνθρακα που λιώνουν και συντήκονται μαζί ως άμορφη τέφρα από την καύση άνθρακα. Οι χειριστές λέβητα θεωρούν ότι τα κλίνκερ είναι άθλια πράγματα.

Τα κλίνκερ μοιάζουν με ηφαιστειακή τέφρα και λάβα. Εμφανίζονται στην περιοχή κλιβάνου υψηλής θερμοκρασίας του λέβητα. Οι κλίνκερ σχηματίζονται ως αποτέλεσμα αλληλεπίδρασης μεταξύ ποιότητας άνθρακα, σχεδιασμού λέβητα και λειτουργίας λέβητα. Οι λέβητες άνθρακα τραβούν τον αέρα καύσης τους από το κάτω μέρος, πάνω από τη σχάρα καύσης. Πολλά μεγάλα κλίνκερ στη σχάρα καύσης μπορούν να εμποδίσουν τη διέλευση του αέρα, να αυξήσουν το κόστος λειτουργίας και συντήρησης και ακόμη και να αναγκάσουν να κλείσουν τον λέβητα για τον καθαρισμό των κλίνκερ.

Οι κλίνκερ άνθρακα σχηματίζονται όταν μη καύσιμα στοιχεία που περιέχονται στον άνθρακα όπως σίδηρος, ασβέστιο, πυρίτιο, αλουμίνιο και νάτριο αλληλεπιδρούν με το θείο και τον άνθρακα σε υψηλές θερμοκρασίες. Αυτά τα στοιχεία λιώνουν μαζί με πηλό και αλκάλια για να σχηματίσουν μια υαλώδη σκωρία που τελικά σκληραίνει σε κλίνκερ. Ο σχηματισμός κλίνκερ είναι μια σύνθετη σειρά ορυκτολογικών μετασχηματισμών και αλλαγών φάσης που συμβαίνουν καθώς καίγεται άνθρακας. Τα μικρά κλίνκερ μπορούν να συντηχθούν μαζί για να σχηματίσουν μεγάλα που μπορούν να καταστρέψουν φυσικά τους λέβητες.

Ο ασφαλτικός άνθρακας που είναι πλούσιος σε θείο, ενώσεις σιδήρου και μεταλλικά άλατα τείνει να παράγει τα περισσότερα κλίνκερ. Οι πρακτικές λειτουργίας του λέβητα που μειώνουν τις εκπομπές οξειδίων του αζώτου τείνουν να αυξάνουν το σχηματισμό κλίνκερ. Άλλοι συντελεστές στο σχηματισμό κλίνκερ περιλαμβάνουν την αποτυχία αφαίρεσης αιθάλης και άλλων εναποθέσεων, κακώς κονιοποιημένου άνθρακα και ακατάλληλες ρυθμίσεις καυστήρα που έχουν ως αποτέλεσμα αναποτελεσματικά μίγματα αέρα και καυσίμου. Ένα τζάκι που είναι πολύ μικρό για τον τύπο του άνθρακα που καίγεται σε συνδυασμό με τη σπάνια αφαίρεση τέφρας ενθαρρύνει επίσης το σχηματισμό κλίνκερ. Το πρόβλημα επιδεινώνεται αν δεν υπάρχει τρόπος να παρατηρηθεί συσσώρευση κλίνκερ στο λέβητα.

Ορισμένες εταιρείες προσφέρουν ενισχυτές χημικής καύσης για προσθήκη στον άνθρακα που ισχυρίζονται ότι θα εξαλείψουν ουσιαστικά τον σχηματισμό κλίνκερ από την καύση άνθρακα χαμηλότερης ποιότητας. Αυτές οι ενώσεις δρουν ως χημικός καταλύτης που χρησιμοποιεί την εγγενή υγρασία στα στερεά καύσιμα για να αυξήσει τη θερμοκρασία της καύσης και έτσι μειώνει σημαντικά την ποσότητα της άκαυστης ύλης που διαφορετικά θα λιώσει μόνο για να σχηματίσει κλίνκερ.