Katilo deginimas – tai tyrimas, kaip kuras deginamas katiluose, kurie šildo vandenį garui gauti. Yra daug garo katilų pritaikymo būdų, įskaitant cheminių procesų šildymą, pastatų ir karšto vandens garų šilumą bei garą elektros turbinų generatoriams varyti. Degimas yra kuro reakcija su deguonimi ore, sukuriant šilumą, kuri naudojama garo gamybai.
Katilų deginimui gali būti naudojamas įvairus kuras, įskaitant gamtines dujas, mazutą ir biokurą, pagamintą iš augalinių ar gyvulinių atliekų. Kai kuras purškiamas arba purškiamas į katilą su oru, uždegimo ritė arba maža liepsna gali uždegti mišinį. Degimo metu išsiskiria daug šilumos, dalis jos pakaitina vandenį iki garų, o dalis prarandama dėl radiacijos ir dūmų nuostolių. Spinduliuotė yra infraraudonųjų spindulių šilumos nuostoliai, kurie atsiranda iš karšto katilo į vėsesnę patalpą. Dūmų nuostoliai yra įkaitusios dujos, kurios iš katilo išleidžiamos per jo dūmtakį arba ventiliacijos angą.
Savininkai ir operatoriai suinteresuoti maksimaliai padidinti katilo degimo efektyvumą. Pagrindiniai klausimai, į kuriuos reikia atsižvelgti, yra degimo efektyvumas arba tai, kaip gerai dega kuro ir oro mišiniai, ir kaip sumažinti šilumos nuostolius. Spinduliavimo šilumos nuostolius galima sumažinti tinkamai izoliuojant katilą ir garo vamzdynus. Katilo konstrukcija ir valdikliai gali būti naudojami siekiant maksimaliai padidinti degimo efektyvumą.
Katilo degimo zonoje paprastai yra vamzdeliai su vandeniu ir garais, kurie praeina per atvirą dėžę, kurioje gali būti degikliai ir valdikliai. Vamzdžių konstrukcija gali pagerinti efektyvumą, naudojant kelių pralaidų sistemas. Vandens vamzdžiai, patenkantys į katilą, pirmiausia gali pereiti per dūmų zoną, kuri paima dalį atliekinės šilumos ir iš anksto pašildo vandenį. Tada vamzdžiai gali praeiti per degimo zoną daugiau nei vieną kartą, kad būtų visiškai panaudota degimo šiluma, o tai taip pat pagerina efektyvumą.
Katilo degimo efektyvumas oro ir kuro mišiniams yra labai svarbus tinkamam katilo veikimui. Kuro molekulei pilnai sudeginti reikia teorinio deguonies kiekio, tačiau realiai deguonies perteklius reikalingas dėl įvairių nuostolių degimo zonoje. Oras yra apie 21 procentas deguonies, todėl ore esantis nesudegęs azotas taip pat turi būti šildomas katile ir išleidžiamas dūmtakiu. Tai dar labiau paveikia katilo efektyvumą ir gamina azoto junginius, kurie buvo susiję su rūgštiniu lietumi ir smogo susidarymu.
Per daug deguonies sumažina katilo degimo temperatūrą, gali susidaryti kai kurių nepageidaujamų teršalų, o deguoniui ir azotui šildyti reikia kuro, kuris nenaudojamas. Dėl deguonies trūkumo gali sumažėti katilo efektyvumas ir atsirasti suodžių bei kitų šalutinių produktų, kurie laikui bėgant gali sugadinti katilą. Tyrimai parodė, kad stebint deguonies ir degimo dujų koncentraciją išmetamosiose dujose ir palaikant tinkamą dūmų temperatūrą galima optimizuoti katilo veikimą.
Mažesnius katilus galima reguliuoti rankiniu būdu naudojant išmetamųjų dujų jutiklius ir išmetamųjų dujų termometrus, tačiau daugeliui katilų gali būti naudingas automatinis valdymas. Katilai gali neveikti viename darbo taške, bet turės skirtingus garo poreikius arba veikimo sąlygas, todėl rankiniu būdu nustatyti efektyvumo nustatymus nepraktiška. Senesniuose katiluose galima modifikuoti elektroninius valdiklius, kurie perduoda grįžtamąjį ryšį į oro ir kuro tiekimo siurblius, kad būtų užtikrintas geriausias degimo santykis.