Команда
Контакти
Про нас

    Головна сторінка


по курсу «Історія розвитку нафтогазового справи» Тема: «Горіння і паливо»





Скачати 28.97 Kb.
Дата конвертації 09.04.2018
Розмір 28.97 Kb.
Тип реферат

Федеральне агентство з освіти

Державна освітня установа
вищої професійної освіти

Санкт-Петербурзький державний гірничий інститут ім. Г.В. Плеханова
(технічний університет)

Кафедра пічних технологій і переробки енергоносіїв

реферат

по курсу «Історія розвитку нафтогазового справи»

Тема: «Горіння і паливо»

Виконав: студент групи ТХ-06-2 ___________ / Федоров П.А. /

(Підпис)

ОЦІНКА: _____________

Дата: _____________

Перевірив: ___________ / Дубовик О.А. /

(Підпис)

Санкт-Петербург

2006

Основні відомості про паливо.

Паливом називаються горючі речовини, які спалюються для отримання тепла.

Відповідно до фізичним станом паливо поділяють на тверде, рідке і газоподібне.

До твердого палива відносять деревину, торф, горючі сланці і весь кам'яне вугілля, що видобувається.

До рідкого палива в основному відносять сиру нафту, різні нафтопродукти і мазут.

До газоподібному паливу відносять природний газ, а також різні промислові гази: доменний, коксовий, генераторний та ін.

Залежно від походження паливо розділяється на природне і штучне.

Природним називають паливо в тому вигляді, в якому воно було отримано при видобутку: кам'яне вугілля, деревина, торф, сира нафта, природний газ та ін.

Штучне паливо - це продукт, отриманий при технологічній переробці природного палива. Наприклад: кокс, брикети, дизельне паливо, мазут, генераторний газ та ін.

Паливо, яке за технічними та економічними міркувань невигідно перевозити на великі відстані через його низьку якість, як правило, використовують поблизу місця видобутку або отримання, називається місцевим.

До високоякісному паливу відносяться кам'яне вугілля, антрациту, рідке паливо і природний газ.

Всі види палива складаються з горючої і негорючої частин.

До горючої частини відносяться: вуглець, водень, вуглеводні, а також сірка, яка шкідлива для котлів і навколишнього повітря.

До негорючої частини відносяться кисень О2, азот N2, волога Н2О, і зола А. Волога і зола складають зовнішній баласт палива, а кисень і азот - внутрішній

Паливо характеризується робочої, сухий і горючої масами.

Умови спалювання твердого палива залежать від кількості і властивостей наявних в ньому золи, вологи, кількості летючих горючих речовин.

При спалюванні рідкого палива (мазуту), що має високу в'язкість, одна з основних задач - розпорошення його на дрібні крапельки.

Газове паливо найбільш придатний для змішування його з повітрям, який необхідний для горіння, оскільки паливо і повітря знаходяться в одному агрегатному стані.

Горіння природного газу.

Горіння - це реакція, при якій відбувається перетворення хімічної енергії палива в тепло.

Горіння буває повним і неповним. Повний горіння відбувається при достатній кількості кисню. Брак його викликає неповне згоряння, при якому виділяється менша кількість тепла, ніж при повному, і окис вуглецю (СО), отравляюще діюча на обслуговуючий персонал, утворюється сажа, що осідає на поверхні нагрівання котла і збільшує втрати тепла, що призводить до перевитрати палива і зниження к.к.д. котла, забруднення атмосфери.

Для згоряння 1 м3 метану потрібно 10 м3 повітря, в якому знаходиться 2 м3 кисню. Для повного спалювання природного газу повітря подають в топку з невеликим надлишком. Ставлення дійсно витраченого обсягу повітря Vд до теоретично необхідного Vт називається коефіцієнтом надлишку повітря a = Vд / Vт. Цей показник залежить від конструкції газового пальника і топки: чим вони досконаліше тим менше a. Необхідно стежити, щоб коефіцієнт надлишку повітря не був менше 1, так як це призводить до неповного згоряння газу. Збільшення коефіцієнта надлишку повітря знижує к.к.д. котлоагрегату.

Повноту згоряння палива можна визначити за допомогою газоаналізатора і візуально - за кольором і характером полум'я:

прозоро-блакитне - згоряння повне;

червоний або жовтий - згоряння неповне.

Горіння регулюється збільшенням подачі повітря в топку котла або зменшенням подачі газу. У цьому процесі використовується первинний (змішується з газом в пальнику - до горіння) і вторинний (з'єднується з газом або газоповітряної сумішшю в топці котла в процесі горіння) повітря.

У котлах, обладнаних дифузійними пальниками (без примусової подачі повітря), вторинний повітря під дією розрядження надходить в топку через поддувочние дверцята.

У котлах, обладнаних інжекційними пальниками: первинний повітря надходить в пальник за рахунок інжекції і регулюється регулювальної шайбою, а вторинний - через поддувочние дверцята.

В котлах з змішувальними пальниками первинний і вторинний повітря подається в пальник вентилятором і регулюється повітряними засувками.

Порушення співвідношення між швидкістю газоповітряної суміші на виході з пальника і швидкістю поширення полум'я призводить до відриву або проскакування полум'я на пальниках.

Якщо швидкість газоповітряної суміші на виході з пальника більше швидкості поширення полум'я - відрив, а якщо менше - проскок.

При відриві і проскоке полум'я обслуговуючий персонал повинен погасити котел, провентилювати топку і газоходи і знову розпалити котел.

Горіння і паливо

Найбільше практичне значення для людини має горіння за участю кисню, наприклад, горіння різних видів палива в топках печей, різних пальниках, двигунах внутрішнього згоряння і т. Д.

Пальник для газового зварювання

Що необхідно для горіння? Звичайно, для цього перш за все потрібні речовини, між якими відбувається реакція, тобто горючою речовиною і кисень. Ці речовини повинні знаходитися в тісному контакті один з одним.
Але цього не достатньо. Дрова, покладені в грубку, що не загоряються самі, хоча і оточені з усіх боків повітрям, що містить кисень. Їх потрібно запалити, т. Е. Довести температуру дерева до тієї, при якій починається його взаємодія з киснем. Для цього зовсім не обов'язково вводити дерево в безпосереднє зіткнення з вогнем; досягти потрібної температури можна, наприклад, приклавши шматок дерева до розпеченому залізу. Первісна людина домагався підвищення температури тертям двох шматків сухого дерева одна об одну.
Температура, при якій починається горіння, різна у різних речовин. Гас загоряється при 400 ° С, сірка - при 450 ° С, деревний пил - при 610 ° С, фосфор білий - при 45-60 ° С (в залежності від ступеня його подрібнення). Для продовження розпочатого горіння подальше нагрівання вже не потрібно: речовина нагрівається за рахунок тепла, що виділяється при самому горінні. Щоб почалося горіння, наприклад, лучину, ми вводимо її кінець в полум'я палаючого сірника. У цьому місці дерево нагрівається до потрібної температури і загоряється. Виділяється при горінні тепло нагріває найближчий до вогню ділянку лучінкі, починається горіння цієї ділянки. Потім нагрівається наступну ділянку, і горіння поширюється все далі і далі, захоплюючи все нові і нові ділянки.
Якщо горюча речовина сильно подрібнене і знаходиться в вигляді тонкого порошку (вугілля) або у вигляді дрібних крапель (гас, бензин) і речовини ці будуть змішані з повітрям так, що він буде оточувати кожну їхню частку, то при підпалюванні таких сумішей тепло, що виділилося в одному місці, швидко пошириться на всі боки і нагріє до температури займання всю суміш. Відбудеться швидке згоряння всієї суміші.

Подібне згоряння речовин називають спалахом. Так спалахує іноді накопичилася в пічних трубах сажа або вдихається в піч за допомогою форсунки мазут при його підпалюванні. Якщо насипати в паперову трубочку суперечки плауна, що мають вигляд тонкої жовтої пилу (застосовується для пересипання пігулок під назвою «лікоподій»), подути в трубочку з одного кінця і підпалити вилітають суперечки з іншого, то складається із спор хмарка спалахує, утворюючи велике яскраве полум'я. У XVI-XVII ст. такими спалахами суперечка лікоподію користувалися в театрах для імітації блискавки, а скоморохи розважали народ на вулицях Москви та інших міст під час святкових гулянь, нерідко направляючи безпечне полум'я в бороду проходив жителя або в проїжджав повз віз сіна.
Особливо легко спалахують при підпалюванні суміші горючих газів з повітрям або чистим киснем, тому що в цьому випадку створюється тісне зіткнення реагуючих речовин, а тому горіння, що почалося в одному місці, швидко поширюється і охоплює всю масу суміші. При ще більш швидкому згоранні речовин відбувається вибух - миттєве згоряння, що супроводжується сильним звуком і нерідко великими руйнуваннями. Руйнування викликаються тиском газів, що утворюються при горінні і займають у багато разів більший обсяг, ніж вибухають речовина: гази вдаряють об перешкоду, що заважає їх поширенню, і руйнують його.
Горіння може стати причиною великих лих: стихія вогню, вийшовши з підпорядкування волі людини, знищує будівлі, приводить в непридатність машини, пожирає майно, забирає людські життя. Вибухи можуть також приносити великі нещастя. Особливо небезпечні вибухи сумішей повітря з горючими газами і парами горючих рідин - бензину, гасу, ефіру та ін. Тому в поводженні з такими вогненебезпечними речовинами потрібно бути особливо обережним і уважним: стежити, щоб крани газових плит та інших приладів не залишалися відкритими, коли цими приладами не користуються, зберігати горючі рідини в добре закритому посуді і далі від вогню, приміщення, в яких встановлені великі газові прилади (топки, колонки та ін.), перед запалюванням газу необхідно провітрювати.
Незважаючи на те що вибухи можуть нести з собою великі руйнування, людина нерідко використовує їх силу в своїй практичній діяльності. Вибухи використовуються при розвідці і видобутку руд та інших корисних копалин, при проведенні каналів, доріг в горах, для руйнування заторів крижаних брил на річках під час весняного льодоходу та т.п.
Для виникнення горіння, як ми бачили, необхідно тісне зіткнення горючої речовини з повітрям і температура, при якій між ними починається хімічна реакція. Якщо хоча б одна з цих умов не буде виконано, горіння не виникне. Звідси ясно, що для запобігання виникненню горіння досить порушити хоча б одне з названих умов.
На практиці, бажаючи припинити горіння в тому чи іншому випадку, ми цим і користуємося. Щоб погасити запалений сірник, ми робимо рукою, в якій тримаємо її, швидкий рух, і вогонь гасне; щоб погасити свічку, ми дуємо на її полум'я. І в тому і в іншому випадку ми знижуємо температуру горючої речовини до більш низької, ніж та, при якій може йти реакція його з киснем. Бажаючи припинити горіння газу, горіння гасу в лампі, ми закриваємо кран або опускаємо гніт і тим самим припиняємо надходження пального матеріалу.
Але найчастіше ми припиняємо горіння, перегороджуючи доступ кисню до палаючого речовини. Це ми робимо, коли прикриваємо полум'я палаючої спиртівки ковпачком, коли гасимо вогонь, накриваючи його дошкою або ганчіркою, засинаючи піском або землею. Щоб припинити горіння палива в топках печей або послабити горіння, скорочують приплив кисню, закриваючи піддавали. Нерідко горіння припиняють, заливаючи вогонь водою. Вода при цьому виконує двояку роль: потрапляючи на палаюче речовина, вона знижує його температуру і, швидко випаровуючись, обволікає палаюче речовина паром і тим самим припиняє підхід кисню до нього.
Умови припинення горіння враховуються і при гасінні пожеж.Вогонь заливають водою, а при горінні дерев'яного будинку, крім того, прагнуть за допомогою багрів видалити від вогню дошки, бруски, колоди та інші горючі матеріали.
Чому різні речовини горять неоднаково? Чому одні речовини горять полум'ям, а інші, як вугілля, тільки розпалюються, полум'я не образуя? І полум'я у різних речовин неоднакова: у одних воно бліде, безбарвне, як полумя водню або спирту, а у інших - яскраве, що світиться. Крім того, полум'я різних речовин може бути різного кольору - жовтого, зеленого, фіолетового, червоного. У чому ж причина цієї відмінності?
Все це дуже добре і просто пояснив великий англійський вчений Майкл Фарадей. Він роз'яснив, що полум'ям горять всі гази, а також рідкі та тверді речовини, що переходять при спалюванні в газоподібний стан. Саме полум'я (вогонь) являє собою розпечені за рахунок тепла, що виділяється при горінні, гази і пари.
Але полум'ям згоряють і дерево, і папір, і інші речовини, які, як ми знаємо, при нагріванні не переходять в пароподібний стан. Чим же пояснюється виникнення полум'я при горінні цих речовин? Спостереження і досліди дадуть нам відповідь і на це питання. Якщо погасити вогонь палаючої скіпки, то від її чорного обвуглені кінця деякий час струменить сизий димок. Подібний дим в ще більшій кількості йде від палаючого поліна, якщо його вийняти з печі або багаття і загасити полум'я. Дим іде і від розгорається або не зовсім погашеного багаття.
Запалені в грубці дрова спочатку горять полум'ям (ми бачимо язики вогню), а потім полум'я пропадає і залишається лише розпечене вугілля - «жар». Вогонь був до тих пір, поки не вийшли при розкладанні дерева все горючі гази і пари, а коли їх не стало, полум'яне горіння припинилося: вугілля горить без полум'я, тому що в пар він не переходить і, як речовина просте, не розкладається з виділенням горючих газів.
Що сказано про дерево, можна сказати і про інших речовинах, які горять полум'ям, але самі в пароподібний стан не переходять.
Чому полум'я при горінні одних речовин бліде, безбарвне, а інших - яскраве, що світиться? Прості досліди дадуть нам відповідь і на це питання. Введемо скляну пластинку в бліде полум'я спиртівки, іншу платівку - в яскраве, світиться полум'я парафінової свічки. Вийнявши першу платівку, ми побачимо, що з нею ніяких змін не відбулося, а в полум'ї парафіну пластинка покрилася шаром кіптяви - сажі, що складається з найдрібніших частинок вугілля.
Присутність в полум'я парафіну частинок вугілля і робить полум'я яскравим: ці-то частинки, розжарюючись при високій температурі, і світяться. В парафіні міститься приблизно 90% вуглецю, в спирті - 52%. Притікає до полум'я спирту кисню достатньо, щоб він швидко з'єднався з вуглецем і утворив вуглекислий газ, але його недостатньо, щоб швидко з'єднатися з усім вуглецем в парах парафіну. Вільний вуглець, що знаходиться в полум'ї парафіну у вигляді дрібних частинок вугілля, затримується в ньому, розжарюється і надає полум'я яскравість і світність.

Схема будови і температури полум'я:
а - газового пальника; б - спиртівки

Якщо при горінні свічки гніт її не буде сам рівномірно згорати і стане більше, ніж це потрібно для нормального горіння свічки, то рідкого парафіну стане підніматися по ньому більше, в полум'ї накопичиться так багато частинок вугілля, що вони не зможуть втриматися в ньому і разом з вуглекислим газом і парами води, що утворюються при горінні, полетять у вигляді сажі. «Свічка коптить», - скажемо ми. Щоб зробити полум'я не коптить, потрібно зменшити приплив надходить знизу рідкого парафіну, для чого слід вкоротити гніт. Подібне явище ми спостерігаємо і при горінні гасу в гасової лампи.
Полум'я запаленого примуса, широко побутувала у нас до кінця 1950-х рр., На відміну від полум'я гасниці не світяться і світло-синє, хоча і в гасової лампи, і в примусі згорає один і той же речовина - гас. Пояснюється це тим, що в примусі гас надходить для згоряння через отвір в капсулі пальника тонким струменем, яка з силою вдаряє об нижню поверхню металевого гуртка пальника і при цьому розбивається на дрібні крапельки, розпорошується. Кисень повітря оточує кожну найменшу крапельку. Горіння йде швидко, і вугільні частинки не накопичуються в полум'я.
Не завжди світність полум'я залежить від присутності в ньому частинок вугілля. Наприклад, полум'я палаючого фосфору дуже яскраве, полум'я палаючого магнію сліпуче, але вугільних частинок в полум'ї цих речовин, звичайно, немає. В даних випадках світність полум'я залежить від присутності в ньому розпечених часток інших речовин: в полум'я фосфору - розпечених частинок фосфорного ангідриду, а в полум'ї магнію - частинок оксиду магнію.
Несвітними полум'я можна зробити світиться, якщо в нього ввести частки твердих речовин. Якщо, наприклад, в бліде полум'я водню вдувати вапняну пил, то полум'я стає яскравим і світиться за рахунок розпечених частинок вапна. До широкого поширення електричного освітлення для отримання яскравого світла в полум'я гасових або спиртових ламп поміщали бавовняні ковпачки, просочені різними солями, які при прожарюванні випромінювали яскравий білий світ.


Познайомимося тепер з найважливішими видами палива і прийомами його спалювання.
З найдавніших часів і до наших днів людина використовує в якості палива дрова. Наша країна дуже багата деревиною. Величезні лісові масиви простягаються на півночі європейської частини Росії; дрімуча тайга покриває середній і північний Урал і на тисячі кілометрів простягається на схід в Сибіру. Але дрова - економічно невигідному для себе паливо.
Дерево - цінний будівельний і виробний матеріал, важлива сировина для хімічної галузі промисловості. Шляхом хімічної переробки з нього отримують деревне і винний спирт, оцтову кислоту, дубильні речовини для вичинки шкір, ліки, штучний шовк, фото- і кіноплівку і багато інших цінних продуктів. Велика кількість деревини йде на виробництво паперу, картону і т. П. Спалювати дерево в топках печей і позбавлятися при цьому всіх цих речовин явно невигідно.

Теплотворні властивості палива

Значно більше використовується як паливо кам'яне вугілля. Наша країна багата і цим видом палива: по запасам його ми займаємо перше місце серед всіх країн світу.
Кам'яне вугілля утворився із залишків дерев, які виростали десятки і сотні мільйонів років тому. Клімат в той час був значно тепліше, і потужна деревна рослинність покривала величезні заболочені простору на Землі.
Найдавніший вугілля - антрацит. Вуглецю в ньому до 96,5%. Від інших видів викопного вугілля антрацит відрізняється своїм скляним блиском. При горінні антрацит не утворює полум'я і дає більше тепла, ніж інші вугілля. Інший вид викопного вугілля - кам'яне вугілля. Він поступається за віком антрациту. Процес розкладання при утворенні кам'яного вугілля не дійшов до кінця, і тому в ньому ще містяться речовини, які при нагріванні дають горючі пари і гази. При горінні його тому утворюється полум'я, хоча і невелике. Наймолодший викопне вугілля - бурий. У ньому ще більше неразложившихся речовин, а кількість вуглецю в горючій масі близько 55-70%. Його легко відрізнити від інших вугілля по бурому кольором. Належить він до довгополум'яних вугіллю.
Хоча ми і маємо величезними природними запасами всіх видів викопного вугілля і видобуток їх з кожним роком зростає, споживання і цього виду палива все ж зменшується. Причиною цього, по-перше, є, то, що кам'яне вугілля в дуже великій кількості витрачається у виробництві металів з руд: металургійна галузь промисловості вимагає величезної кількості коксу. По-друге, копалини вугілля, особливо кам'яне і буре, при хімічній переробці дають дуже багато цінних продуктів, необхідних для виробництва добрив, пластичних мас, барвників, ліків, вибухових речовин і багатьох інших.
До кам'яного вугілля близький за своїм походженням торф, що утворюється при розкладанні без доступу повітря болотної рослинності. Видобуток, сушка та пресування торфу в брикети проводиться зазвичай за допомогою машин. Торф - місцеве паливо: він не перевозиться далеко від місць видобутку, а споживається прилеглими фабриками, заводами, електростанціями та ін.
Найбільше значення як паливо в нашій країні в даний час мають нафту і природні гази. Але видобута з землі нафту не використовується в сирому вигляді як паливо, а спершу надходить на нафтопереробні заводи. Тут з неї отримують різні нафтопродукти - бензин, гас, мазут, мастила та ін. Бензин використовується в двигунах внутрішнього згоряння, що призводять в дію авто- і авіатранспорт. Використовуються в якості палива і інші нафтопродукти в тракторах, топках на заводах і фабриках, пароплавах і т.д.
Природний газ поряд з нафтою є в даний час також найважливішим паливом. Він утворився в процесі перетворення деревних порід давніх епох в кам'яне вугілля. Утворюючись ж в земних надрах при розкладанні рослинних залишків, газ не знаходив собі виходу і накопичувався серед гірських порід. Десятки і сотні мільйонів років перебував він під землею, поки людина не виконав зверху свердловину і не дав йому виходу. Місць підземного скупчення газу у нас багато.
Освіта нафти з тваринних і рослинних залишків також супроводжувалося виділенням газів, і тому з свердловин завжди разом з нафтою виходять гази, які називають попутними. Ці гази - прекрасне паливо, що дає багато тепла, але, крім того, вони служать і найціннішим сировиною в хімічній галузі промисловості. Близько 80% видобутого газу використовується як сировина на хімічних заводах для отримання пластмас, каучуку, штучного волокна, барвників і багатьох інших речовин.
Ми зупинилися на найважливіших видах палива. Як бачимо, все, крім дерева, являють собою продукти розкладання залишків організмів, що колись населяли Землю, і є викопними видами палива.


При горінні відбувається хімічна реакція між горючою речовиною і киснем, отже, при спалюванні палива необхідно забезпечити достатній приплив кисню до нього і тісне зіткнення між цими речовинами. Найлегше це досягається при спалюванні газового палива.

Газові горілки:
а - Бунзена: 1 - змішувач; 2 - заслінка;
3 - трубка для подачі газу; б - Теклю:
1 - змішувач; 2 - гвинт;
3 - трубка для подачі газу; 4 - кільце

Розглянемо як приклад, як відбувається спалювання газу в пальниках, що застосовуються в лабораторіях. Існує багато типів таких пальників, але в основному вони схожі по влаштуванню і дії. Така пальник являє собою металеву трубку, укріплену на підставці. У нижній частині трубки є отвір, яке дає змогу зменшити і зовсім закривати. Воно грає в пальнику роль піддувала. Газ надходить в пальник знизу через вузький отвір. Закриємо піддавали, відкриємо кран і запалимо газ. Ми побачимо, що полум'я газу яскраве, що світиться. Це говорить про те, що притікає зовні кисню повітря недостатньо для швидкого і повного згоряння газу, що в полум'ї затримуються дрібні частинки вугілля, які при прожарюванні світяться. Відкриємо піддавали - полум'я стає не світяться і набуває синюватого кольору. Тепер кисню достатньо для швидкого і повного згоряння, паливо цілком віддає приховану в ньому енергію у вигляді тепла. Температура такого полум'я значно вище, ніж світиться. Горючий газ, піднімаючись в пальнику вгору, засмоктує через піддавали зовнішнє повітря, змішується з ним, і тепер кисню виявляється цілком достатньо для повного згоряння. Регулюючи краном надходження пального газу, а за допомогою піддувала - надходження кисню, легко здійснити повне згоряння газу і управляти його горінням, отримуючи полум'я з різною температурою.
У всіх інших газових приладах - колонках, плитах, титанів - дотримується в основному той же принцип спалювання газового палива, тільки продукти згоряння - вуглекислий газ і водяну пару - виводяться через трубу назовні.
Спалювання рідкого палива, наприклад мазуту, проводиться в умовах, близьких до тих, які є при спалюванні газового палива. Мазут вводять в топку печі або парового котла через форсунку. Форсунка складається з металевої трубки, що звужується у вихідного отвору. Через трубку з краном в задній частині форсунки подається рідке паливо, а через трубку збоку - стиснений газ або водяна пара. При виході з форсунки рідке паливо розпорошується струмом повітря або водяної пари і згорає, подібно до газу. Регулюючи надходження пального і кисню повітря, легко домогтися повного згоряння палива і можливості управляти його горінням.
Складніше здійснити раціональне спалювання твердого палива і управління цим процесом. По-перше, тверде паливо під час його спалювання не можна вводити настільки ж рівномірно, як вводиться газове або рідке. У міру його згоряння доводиться періодично завантажувати паливо. Важко домогтися і досить тісного контакту палива з киснем, тому що воно надходить в топку зазвичай не в розпиленому стані, а великими компактними порціями: полінами (дрова), шматками (кам'яне вугілля) або ж у вигляді спресованих брикетів (торф). Для того щоб тверде паливо згоряло повніше і рівномірніше, його поміщають в топці на чавунну решітку - колосник. Повітря в топку надходить через піддавали - отвір в стіні печі нижче колосника, щоб повітря проходило через весь шар палива і горіння відбувалося у всій його масі, а не тільки зверху.
Для більш тісного контакту з киснем паливо подрібнюють. При цьому, однак, враховують, що сильно подрібнене паливо, наприклад вугільна дрібниця, може утворити на колоснику настільки ущільнений шар, що повітря не зможе проникнути крізь нього, і спалювання тому буде утруднятися. У таких випадках доводиться перемішувати вугілля, «шурувати» його, щоб забезпечувати надходження кисню повітря до всіх частин палива.

Види топок:
а - шарова; б - вихрова; в - факельна

Речовини, що утворюються при спалюванні в топках палива будь-якого виду (вуглекислий газ, водяні пари, азот і топкові гази, як їх називають), виводяться назовні через димові труби. Ці гази мають більш високу температуру, ніж навколишнє повітря, і тому піднімаються вгору, завдяки чому в трубах створюється тяга. Тяга має велике значення при спалюванні палива. Вона сприяє виведенню з топок продуктів згоряння, які, залишаючись, заважали б підходу кисню до палаючих речовин, і викликає приплив зовнішнього повітря в топку через піддавали: повітря входить на місце газів і парів, що віддаляються з топок.
Людина спалює паливо з різними цілями. В одних випадках він використовує отримується тепло для виплавки металів з руд, варіння скла, випалювання вапняку, в інших випадках - для обігрівання приміщень тощо. Залежно від мети спалювання палива управління його горінням проводиться по-різному.
Для виплавки металів і інших хімічних процесів потрібна висока температура. Вона досягається швидким спалюванням палива, коли виділяється тепло накопичується в одному місці і не встигає розсіятися, піти на обігрівання навколишнього повітря або стін печі. У доменній печі, наприклад, при виплавці чавуну температура повинна досягати 1700-1800 ° С. В цьому випадку для прискорення згоряння палива повітря вдувається в топку або піч за допомогою повітродувних машин. Для більш енергійного горіння до повітря додається чистий кисень - повітря, як кажуть, збагачується киснем.
При спалюванні палива для опалення приміщень, навпаки, потрібно, щоб горіння протікало не так швидко і більш рівномірно, щоб топкові гази не нагрівалися до дуже високої температури і не несли з собою тепло через димову трубу назовні, а по можливості віддавали це тепло на обігрів. Для цього димохід печі для проходу цих газів в стінах роблять максимально довгим (колінчатим). В даний час застосовується спосіб спалювання як твердого палива, так і рідкого в розпиленому стані. Подрібнений в тонкий порошок кам'яне вугілля або торф вдувається в топку в суміші з повітрям через форсунку.

У нашій країні з величезним населенням, великою промисловістю, сільським господарством, різноманітним транспортом спалюється щодня багато різного палива. Правильне його використання - дуже важливо для економіки всього народного господарства.
Вчені та конструктори працюють над втіленням вже найближчим часом ідеї широкого використання в двигунах екологічно чистого палива - водню - замість нафтопродуктів.