Методы сжигания природного газа

Принципы сжигания газа

В зависимости от способа подачи в топочную камеру газа и воздуха и условий их смешения различают варианты организации процесса горения, основанные на следующих принципах горения:

• диффузионный — с внешним (после горелки) смешением газа и воздуха;
• кинетический — с полным предварительным (в горелке) смешением до образования однородной смеси;
• диффузионно-кинетический — с неполным предварительным смешением без образования однородной смеси;
• то же, с частичным предварительным смешением с образованием однородной смеси, но с недостатком окислителя в начальной смеси.

Для сжигания, например, природного газа в отопительном котле требуется определенное время Т г , которое складывается из времени смешения Т_см газа с воздухом, времени нагрева Т_н газовоздушной смеси до температуры воспламенения и времени Т_хр, необходимого для протекания собственно химических реакций горения:

Первые два временных периода составляют физическую стадию процесса горения Т_физ = Т _см + Т _н, а Т _хр — продолжительность химической стадии процесса горения.

Схемы, иллюстрирующие осуществление принципов сжигания газа:
а — диффузионный; б — кинетический; в — диффузионно-кинетический в горелках с неполным предварительным смешением; г- то же, в горелках с частичным предварительным смешением; ФДГ — фронт диффузионного горения; ФКГ – фронт кинетического горения; α — коэффициент избытка воздуха.

На рисунке (а) показана принципиальная схема организации диффузионного принципа сжигания в газовой горелке. Видно, что газ и воздух в пределах горелки не контактируют. Смешение компонентов, участвующих в горении, в данном случае осуществляется в топочной камере. Для диффузионного принципа сжигания Т_физ » Т_хр, процесс горения при этом затягивается, и при достаточном для сжигания количестве воздуха получается относительно длинный светящийся факел ярко-соломенного цвета.

Сгорание топлива в газовой горелке происходит в тонком поверхностном слое факела, называемом фронтом горения, к которому из внутренней части факела поступает газ, а из топки — воздух.

При кинетическом принципе сжигания (б) наиболее продолжительная часть процесса в газовой горелке — стадия смешения топлива с окислителем Т_см — переносится в горелку. При этом Т _хр » Т _физ, т. е. Т_г ≈ Т _хр. При достаточных температурах в топке процесс горения топлива происходит очень быстро и образуется короткий факел в виде голубого прозрачного конуса. Сгорание топлива в данном случае осуществляется на поверхности этого конуса, называемой фронтом кинетического горения.

При реализации диффузионно-кинетического способа сжигания (в газовых горелках с неполным и частичным предварительным смешением), при котором продолжительности физической и химической стадий процесса соизмеримы, т.е. Т _физ = Т _хр, факел имеет два фронта горения (в, г): кинетический в виде голубого прозрачного конуса и диффузионный, в котором происходит догорание топлива в прозрачном факеле бледно-голубого цвета.

Производственная компания «Спецгазпром» готова провести комплексную модернизацию Ваших котлов с установкой высокоэффективных экономичных газовых горелок SF, а также новейшей автоматики регулирования и безопасности котла.

Предварительный подбор газовых горелок SF на типоряд котлов

Каталог газовых горелок SF (технические характеристики)

Свяжитесь с нами и мы предложим Вам конкретные варианты модернизации со стоимостью, сроками и экономическим эффектом:

• Горелочные устройства SF
  • Технические характеристики ГУ SF
  • График зависимости горелок SF
  • Таблица подбора по котлам
  • Различные режимы работы горелок SF
  • Горелка SF в блочном исполнении
  • Модернизация котла ДКВР-6,5
  • Модернизация котла ДКВР-10
  • Модернизация котла ДКВР-20
  • Модернизация котла ДЕ-6,5
  • Модернизация котла ДЕ-10
  • Модернизация котла ДЕ-16
  • Модернизация котла ДЕ-25
  • Модернизация котла КВГМ-10
  • Модернизация котла КВГМ-20
  • Модернизация котла КВГМ-30
  • Модернизация котла КВГМ-50
  • Модернизация котла КВГМ-100
  • Модернизация котла ПТВМ-30
  • Модернизация котла ПТВМ-50
  • Модернизация котла ПТВМ-100

  Производственная компания «Спецгазпром» приглашает к сотрудничеству проектные, монтажные, наладочные организации

  для проведения совместных работ по модернизации газоиспользующего оборудования

  Производственная Компания «Спецгазпром» 620014, Екатеринбург, ул.Чернышевского, д.16, оф.719 +7(343) 380 23 40

  ПК «Спецгазпром» проводит модернизацию огнетехнического оборудования путём внедрения новой технологии сжигания топлива с управляемой структурой течения горючего и окислителя, реализованной в горелочных устройствах SF

  © 2006 «Спецгазпром» — Новейшие Технологии сжигания топлива. Все права защищены. Полное или частичное копирование материалов запрещено. Новейшие Технологии сжигания топлива

  Источник

  Методы сжигания газа

  В зависимости от способа образования газовоздушной смеси методы сжигания газа подразделяются (рисунок ниже):

  Методы сжигания газа

  

  а — диффузионный; б — смешанный; в — кинетический; 1 — внутренний конус; 2 — зона первичного горения; 3 — зона основного горения; 4 — продукты сгорания; 5 — первичный воздух; 6 — вторичный воздух

  При диффузионном методе сжигания к фронту горения газ поступает под давлением, а необходимый для горения воздух — из окружающего пространства за счет молекулярной или турбулентной диффузии. Смесеобразование здесь протекает одновременно с процессом горения, поэтому скорость процесса горения в основном определяется скоростью смесеобразования.

  Процесс горения начинается после контакта между газом и воздухом и образования газовоздушной смеси необходимого состава. К струе газа диффундирует воздух, а из струи газа в воздух — газ. Таким образом, вблизи струи газа создается газовоздушная смесь, в результате горения которой образуется зона первичного горения газа 2. Горение основной части газа происходит в зоне 3, а в зоне 4 движутся продукты сгорания.

  Выделяемые продукты сгорания осложняют взаимную диффузию газа и воздуха, в результате чего горение протекает медленно, с образованием частиц сажи. Этим и объясняется, что диффузионное горение характеризуется значительной длиной и светимостью пламени.

  Достоинством диффузионного метода сжигания газа является возможность регулирования процесса горения в широком диапазоне. Процесс смесеобразования легко управляем при применении различных регулировочных элементов. Площадь и длину факела можно регулировать дроблением струи газа на отдельные факелы, изменением диаметра сопла горелки, регулированием давления газа и т. д.

  К преимуществам диффузионного метода сжигания относятся: высокая устойчивость пламени при изменении тепловых нагрузок, отсутствие проскока пламени, равномерность температуры по длине пламени.

  Недостатками этого метода являются: вероятность термического распада углеводородов, низкая интенсивность горения, вероятность неполного сгорания газа.

  При смешанном методе сжигания горелка обеспечивает предварительное смешение газа только с частью воздуха, необходимого для полного сгорания газа, остальной воздух поступает из окружающей среды непосредственно к факелу. В этом случае сначала выгорает лишь часть газа, смешанная с первичным воздухом, а оставшаяся часть газа, разбавленная продуктами сгорания, выгорает после присоединения кислорода вторичного воздуха. В результате факел получается более коротким и менее светящимся, чем при диффузионном горении.

  При кинетическом методе сжигания к месту горения подается газовоздушная смесь, полностью подготовленная внутри горелки. Газовоздушная смесь сгорает в коротком факеле. Достоинство этого метода сжигания — малая вероятность химического недожога, небольшая длина пламени, высокая теплопроизводительность горелок. Недостаток — необходимость стабилизации газового пламени.

  Источник

  Методы сжигания газового топлива

  Методы сжигания газа можно разделить на три основные группы, между которыми не всегда можно провести четкую границу.

  Диффузионный. В топку газ и воздух в необходимом количестве подают раздельно, и взаимный контакт (смешение) происходит в топке непосредственно в процессе горения. Используемые в этом случае горелки называют горелками внешнего смешения или диффузионными.

  Смешанный.(диффузионно-кинетический) В топку подают через горелку хорошо подготовленную смесь газа с воздухом, содержащую только часть(30—70 %) воздуха, необходимого для горения. Этот воздух на­зывают первичным. Остальной (вторичный) воздух поступает непосредственнок факелу.Поэтому такие горелки неполного (частичного) смешения часто называют атмосферными.

  Кинетический. Через горелку подают в топку полностью подготовленную газовоздушную смесь, в которой имеется не только теоретически необходимое, но и небольшое избыточное количество воздуха, требующегося для обеспечения полного сгорания газа. Весь этот воздух смешивается с газом до выхода в топку в специальных смесителях. Такой метод используют в современных горелках.

  Средства индивидуальной защиты оператора котельной.

  Оператор котельной обеспечивается спецодеждой и средствами индивидуальной защиты:

  Костюм хлопчатобумажный, рукавицы комбинированные, каска, очки защитные. В загазованной среде используют противогазы (шланговый самовсасывающий противогаз ПШ – 1, противогаз ПШ -2 с подачей воздуха с помощью вентилятора, подача свежего воздуха с расстояния более 15 метров, кислородно – изолирующий противогаз), спасательные пояса, верёвки,каска -применяются при работах в колодцах котлованах и траншеях.

  Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

  Источник

  Читайте также:  Наблюдение изменение природы весной