ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Особенности сжигания газообразного топлива Основные характеристики газообразного топлива из "Наладка и эксплуатация систем газоснабжения котельных установок Издание 2" Газообразное топливо представляет собой смесь простых горючих и негорючих или балластных газов. Горючими газами, входящими в состав, газообразного топлива, являются метан СНд, тяжелые углеводороды, объединяемые общей формулой СтН , водород На и окись углерода СО. Балластными газами являются азот N2 и углекислый газ СО2. Кроме того, в некоторых видах газообразного топлива содержится небольшое количество кисло рода Оа, а также водяных паров Н2О. [c.5] Содержание сероводорода (Нг8) — горючей, но вредной примеси, в различных видах газообразного топлива колеблется от малого количества, определяемого выражением следы до 1—2% и выше. Потребителям газообразное топливо должно подаваться очищенным от вредных примесей, в том числе и от сероводорода, количество которого не должно превышать 2 г на 100 нм . [c.5] Содержание различных компонентов в газообразном топливе, как это видно из табл. 1, зависит от способа получения искусственного газа или от месторождения природного газа. Так, природный газ чисто газовых месторождений состоит в основном из метана попутный газ (получаемый при добыче нефти) содержит большое количество тяжелых углеводородов газы сухой перегонки топлива содержат водород (более 50% в коксовом газе), окись углерода и значительное количество балластных газов (до 45% в сланцевом газе). [c.5] Таким образом, основными горючими элементами газообразного топлива, как и других видов топлива, являются углерод и водород. [c.5] Физико-химические свойства горючих и балластных газов приведены в табл. 2. В этой же таблице в целях сравнения приведены данные для ацетилена, широко применяемого в сварочной технике. [c.7] Свойства газообразного топлива, обусловленные свойствами отдельных составляющих, характеризуют его теплотехнические и эксплуатационные особенности. [c.7] К теплотехническим характеристикам можно отнести теплоту сгорания, температуры воспламенения и горения, скорость распространения пламени. Эксплуатационные характеристики газообразного топлива определяются взрываемостью газовоздушных смесей, токсичностью, удельным весом, влажностью. [c.7] Из теплотехнических характеристик топлива наиболее важной является теплота сгорания. Чем больше метана и особенно тяжелых углеводородов в газообразном топливе, тем выше- эта величина. Присутствие в газообраном топливе балластных газов приводит к ее снижению. [c.7] Зажигание и дальнейшее самопроизвольное горение газовоздушной смеси обеспечивается при нагревании хотя бы небольшой части ее объема до температуры воспламенения. Наиболее высокая температура воспламенения у метана, а наиболее низкая — у сероводорода и ацетилена. [c.7] Весьма важной характеристикой газообразного топлива является скорость распространения пламени. Это — скорость, с которой при наличии очага горения газовоздушная смесь прогревается до температуры воспламенения,или скорость, с которой перемещается фронт пламени относительно невоспламененной смеси. Эта величина определяется условиями молекулярной теплопроводности данной газовоздушной смеси. [c.8] Распространение пламени может происходить в неподвижной, а также в ламинарно или турбулентно движущейся смеси. [c.8] При сжигании неподвижной газовоздушной смеси, например, в трубке небольшого диаметра, фронт пламени представляет собой слой весьма малой величины (толщины). Рассматриваемая в этом случае нормальная скорость распространения пламени определяется скоростью, с которой пламя перемещается по нормали относительно невоснла-мененной смеси. Скорость распространения пламени в трубках (каналах) в значительной мере зависит от диаметра последних. Увеличение диаметра трубки способствует появлению возмущений и искривлений фронта пламени, что приводит к повышению скорости распространения пламени. [c.8] Из компонентов, входящих в состав газообразного топлива, наибольшей скоростью распространения пламени отличается водород, наименьшей — метан. Значения максимальной нормальной скорости распространения пламени при ламинарном истечении газовоздушной смеси приведены в табл. 2. [c.9] В котельной технике сжигание газовоздушпых смесей происходит при турбулентном режиме движения. Основные особенности распространения пламени в этих условиях изложены в 4 настоящей главы. [c.9] Находящиеся в замкнутых объемах газовоздушные смеси при определенных соотношениях газа и воздуха являются взрывоопасными. Минимальное содержание газа в смеси, при котором может произойти взрыв, называется нижним пределом взрывае-мости, а максимальное содержание газа определяет верхний предел. Горение таких смесей происходит мгновенно, что приводит к скачкообразному нагреванию газов и резкому возрастанию их давления. [c.9] Как видно из данных, приведенных в табл. 2, из составляющих газообразных топлив широкими пределами взрываемости отличаются водород и окись углерода. Тяжелые углеводороды (пропан, бутан) характеризуются очень малыми нижними пределами взрываемости, что делает опасным даже небольшие утечки этих газов. [c.9] Наиболее опасными по взрываемости газовоздушных смесей являются газы, отличающиеся низкой температурой воспламенения при малых значениях нижнего предела взрываемости, например, ацетилен. [c.9] Увеличение содержания балластных примесей N2 и СО2 в газообразном топливе приводит к сужения пределов взрываемости, а также к уменьшению скорости распространения пламени. [c.9] Необходимо отметить, что значения пределов взрываемости, приводимые различными авторами, не всегда точно совпадают. Объясняется это особенностями теоретических расчетов и условиями экспериментов. Для практических расчетов эти отклонения не имеют существенного значения. [c.9] Второй эксплуатационной особенностью газообразного топлива является его токсичность (ядовитость), обусловленная содержанием в нем, а также в продуктах неполного горения, окиси углерода, оказывающей вредное воздействие на организм человека. [c.9] Вернуться к основной статье