3.

Feste Brennstoffe

Zur Wärmeerzeugung verwendet man u. a. feste Brennstoffe – z. B. Kohle, Koks, Holz oder Torf. Der Brennstoff wird durch die beim Zünden zugeführte Wärme (oder durch die schon entstandene Reaktionswärme) zunächst zersetzt. Dabei entstehen flüchtige Substanzen, meist Gase, die zuweilen mit rußender Flamme verbrennen. Wie schnell der feste, kohlenstoffhaltige Rückstand dieser Zersetzung verbrennt, hängt davon ab, wie schnell der Sauerstoff die Oberfläche erreicht. Außerdem erfordert die Verbrennung der festen Bestandteile eine relativ hohe Oberflächentemperatur von rund 400 bis 800 °C. Wird der Brennstoff auf einem Rost verbrannt, so führt man die Luft durch die Lücken zwischen den festen Brennstoffteilen. Dadurch lässt sich die erforderliche hohe Temperatur zwischen den brennenden Teilen aufrechterhalten. Soll die Verbrennung schneller ablaufen, dann wird die Kohle vorher zu feinem Staub zermahlen. Dieser wird anschließend – mit Luft vermischt – in den Ofen eingeblasen. Das notwendige Luft-Brennstoff-Mengenverhältnis hängt vor allem von der Art und Beschaffenheit des Brennstoffes ab. Zur vollständigen Verbrennung von 1 Kilogramm normaler, teerhaltiger Steinkohle sind mindestens 11 Kilogramm Luft nötig. Die Verbrennung von Kohlenstaub ergibt meist Flammentemperaturen von rund 1 500 °C. Bei der unkontrollierten Zündung von feinem Kohlenstaub oder von anderen Stäuben kann die Reaktion so heftig werden, dass es zur Explosion kommt. Diese so genannten Staubexplosionen sind beispielsweise in Kohlenbergwerken sehr gefürchtet (siehe Bergbau). Sie sind außerdem in allen Betrieben möglich, in denen oxidierbare Substanzen (z. B. Mehl) als feiner Staub vorliegen.