Теплогенерация

[heat generation] — получение теплоты из других видов энергии. В металлургической печи источником теплоты мо быть химическая энергия топлива (топливная печь), химическая энергия шихтовых материалов (автогенная печь) и электрическая энергия (электрическая печь). Теплогенерация при сжигании топлива характеризуется количеством теплоты, выделенной при полном сгорании единицы топлива и конденсации водяного пара (высшая теплота сгорания) или без конденсации водяного пара (низшая теплота сгорания). При сжигании топлива, изменяя расход воздуха, можно регулировать температуру горения, количество и химический состав продуктов сгорания, устойчивость процесса горения и теплогенерации. При недостатке воздуха происходит неполное сгорание топлива (химический недожог) и снижение теплогенерации. Применение дутья, обогащенного кислородом, позволяет одновременно повысить полноту сгорания топлива и снизить расход воздуха. Для сжигания топлива применяют различные устройства: щелевые горелки для пылевидного топлива, форсунки для мазута, горелки и излучательные трубы для газа. Эффективность теплогенерации в различных топливосжигательных устройствах оценивается долей теплоты, передаваемой в рабочее пространство печи (КИП-коэффициент использования топлива). При использовании химической энергии шихтовых материалов теплогенерация происходит в зоне технологического процесса за счет тепловых эффектов экзотермических химических реакций и физико-химических процессов. Теплогенерация в электрических печах происходит с коэффициентом использования энергии, равным единице. Закономерности преобразования энергии электромагнитного поля в теплоту основаны на общей теории переноса энергии, сформулированной в 1874 г. Н. А. Умовым. Плотность потока энергии в виде вектора Умова определяется интенсивностью теплогенерации в результате необратимого рассеяния (диссипации) энергии в нагреваемом материале по закону Джоуля — Ленца (печи сопротивления и индукционные), при магнитной поляризации ферромагнитного материала (гистерезисный нагрев) и при электрической поляризации диэлектрика (диэлектрический нагрев).