ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Области горения газа из "Основы расчета и проектирования газовых горелок" Природный газ — наиболее дешевый вид топлива, себестоимость его в СССР ниже себестоимости угля и нефти. [c.7] Чем дешевле обходится добыча горючего, чем выше его температура горения, обеспечиваюш ая возможность использования при высоких теплотехнических показателях, и чем меньше оно содержит балласта и вредных примесей, тем эффективнее использование его в народном хозяйстве. [c.7] Теплотехнические характеристики газообразного топлива определяются количеством и составом горючих и негорючих компонентов (балластом) и вредных примесей. [c.7] Как правило, газообразное топливо подается к потребителям предварительно очищенное от иримесей, которых содержится очень мало, за исключением водяных паров. [c.7] Организация топочных процессов состоит в том, чтобы предельно использовать теплоту сгорания газа и получить наибольшее тепловыделение в топке. На процесс горения газа в факеле пламени, особенно на полноту его сжигания, влияют внутренние и внешние условия. [c.7] Внутренние условия определяются соотношением количества и скорости газа и воздуха, процессами их смешения в горелке и в факеле, начальными температурами обоих компонентов (температурой смеси) и исходным составом газа внешние — условиями зажигания (подводом тепла к корню факела), габаритами камеры горения, главным образом в направлении пути факела пламени, и температурой в камере горения. [c.7] Если внутренние условия для завершения полноты сжигания газа обеспечены, а факел пламени в камере горения касается холодных поверхностей, то они покрываются налетом, представляющим собой несгоревший углерод. При соприкосновении с холодными поверхностями пламя настолько охлаждается, что для протекания полной реакции соединения топлива с окислителем температура становится недостаточной. [c.7] Температура факела пламени может снизиться за счет увеличенного теплообмена в камере горения между факелом пламени и охлаждающими поверхностями, и для завершения полной реакции горения может не хватить времени пребыванпя газов в камере, и в этом случае неизбежны потери тепла от химической неполноты сгорания. [c.8] Внутренние условия, влияющие на горение, являются основными для организации и завершения процесса горения газа. Степень совершенства горенпя устанавливается анализом продуктов сгорания. Так, при полном сжигании в продуктах сгорания горючие составляющие не обнаруживаются, а при неполном сжигании содержится окись углерода и другие составляющие исходного горючего газа. [c.8] При горении с теоретически необходимым количеством воздуха (от = 1) образующиеся продукты сгорания называются нейтральными. [c.8] При горении с недостаточным количеством воздуха (ах [ 1) получается восстановительная атмосфера, в которой продукты сгорания обладают способностью восстанавливать окись углерода. Например, для того чтобы углеродистая сталь не окислялась при нагреве до температур ковки или проката, природный газ нужно сжигать при а, равнод 0,56—0,53. [c.8] При горении с избытком воздуха (ат 1) получается окислительная атмосфера, в которой продукты сгорания способны окислять нагреваемый металл. [c.8] Удельное тепловыделение достигает своего предела при полном сгорании и значении коэффициента избытка воздуха, равном единице. Как при меньшем, так и при большем его значении уменьшается выделение тепла. [c.8] На практике процесс горения газообразного топлива происходит в устройствах поточного типа (топки котлов, печи, различные камеры горения и т. д.), отличающихся весьма сложными аэродинамическими условиями в очаге горения. Даже при высоких температурах и концентрациях, которые обычно обеспечиваются в таких устройствах, при достаточной активности составляющих горючей смеси химическая реакция начинает протекать со столь значительной скоростью, что тормозящими процессами являются процессы смесеобразования. Поэтому процессы смесеобразования при горении газа начинают отставать по скорости протекания от химической реакции горения. [c.8] При высокой скорости химической реакции, которая практически всегда обеспечена в установке при температуре более 1000° С, скорость горения практически равна скорости смесеобразования. [c.8] Если время смесеобразования несоизмеримо больше времени, необходимого для прогрева и протекания химической реакции, т. е. Тф тх и Тф хв, то практически тс тф. Это означает, ЧТО процесс протекает в диффузионной области. Примером такого процесса является горение газообразного топлива, вводимого в топку не перемешанным с газообразным окислителем. Обычно при смесях с большим удельным тепловыделением (к которым вполне можно отнести природные газы) в топочной камере удается поддерживать достаточно высокую температуру процесса и химическая реакция протекает практически мгновенно. [c.9] Если время смесеобразования и время на прогрев смеси, наоборот, оказываются несоизмеримо меньшими времени, необходимого для протекания химической реакции, т. е. тф + тв С Тх, то практически Тс хх Это означает, что процесс протекает вкинет и че-с к о й области. Примером такого процесса является введение в топку заранее приготовленной гомогенной горючей смеси (смеси газообразного топлива с газообразным окислителем) при температуре, близкой к температуре воспламенения. [c.9] Следовательно, организация процессов сжигания топлива в воздушном потоке может основываться на двух различных принципах кинетическом и диффузионном. [c.9] В случае нрименения кинетического принципа предварительно создается однородная (гомогенная) смесь топливо -f воздух, которая и вводится в готовом виде в топочное устройство. [c.9] Вернуться к основной статье