Reaksyon ng natural na gas combustion. Proseso ng pagkasunog ng gas

Komposisyon at katangian ng natural gas. Likas na gas (nasusunog na natural na gas; GGP) - Isang gaseous mixture na binubuo ng methane at mas mabibigat na hydrocarbons, nitrogen, carbon dioxide, water vapor, sulfur-containing compounds, inert gases . Ang methane ay ang pangunahing bahagi ng HGP. Ang HGP ay kadalasang naglalaman din ng mga bakas na halaga ng iba pang mga bahagi (Larawan 1).

1. Kabilang sa mga nasusunog na sangkap ang mga hydrocarbon:

a) methane (CH 4) ay ang pangunahing bahagi ng natural na gas, hanggang sa 98% sa dami (ang natitirang mga bahagi ay naroroon sa maliit na dami o wala). Walang kulay, walang amoy at walang lasa, hindi nakakalason, sumasabog, mas magaan kaysa sa hangin;

b) mabigat (saturated) hydrocarbons [ethane (C 2 H 6), propane (C 3 H 8), butane (C 4 H 10), atbp.] - walang kulay, walang amoy at walang lasa, hindi nakakalason, sumasabog, mas mabigat kaysa hangin.

2. Mga hindi nasusunog na bahagi (ballast) :

a) nitrogen (N 2) - isang bahagi ng hangin, walang kulay, walang amoy at walang lasa; inert gas, dahil hindi ito nakikipag-ugnayan sa oxygen;

b) oxygen (O 2) - isang bahagi ng hangin; walang kulay, walang amoy at walang lasa; ahente ng oxidizing.

c) carbon dioxide (carbon dioxide CO 2) - walang kulay na may bahagyang maasim na lasa. Kapag nakapaloob sa hangin ng higit sa 10%, ito ay nakakalason, mas mabigat kaysa sa hangin;

Hangin . Ang dry atmospheric air ay isang multicomponent gas mixture na binubuo ng (vol. %): nitrogen N 2 - 78%, oxygen O 2 - 21%, inert gases (argon, neon, krypton, atbp.) - 0.94% at carbon dioxide - 0.03%.

Fig.2. Komposisyon ng hangin.

Ang hangin ay naglalaman din ng singaw ng tubig at mga random na dumi - ammonia, sulfur dioxide, alikabok, microorganism, atbp. ( kanin. 2). Ang mga gas na bumubuo sa hangin ay ipinamamahagi nang pantay-pantay sa loob nito at ang bawat isa sa kanila ay nagpapanatili ng mga katangian nito sa pinaghalong.

3. Mga nakakapinsalang sangkap :

a) hydrogen sulfide (H 2 S) - walang kulay, na may amoy ng bulok na itlog, nakakalason, nasusunog, mas mabigat kaysa sa hangin.

b) ang hydrocyanic acid (HCN) ay isang walang kulay na liwanag na likido, sa isang gas mayroon itong gas na estado. Nakakalason, nagiging sanhi ng kaagnasan ng metal.

4. Mga mekanikal na dumi (nakadepende ang nilalaman sa mga kondisyon ng transportasyon ng gas):

a) mga resin at alikabok - kapag pinaghalo, maaari silang bumuo ng mga blockage sa mga pipeline ng gas;

b) tubig - sa mababang temperatura nagyeyelo, na bumubuo ng mga plug ng yelo, na humahantong sa pagyeyelo ng mga aparatong pampababa.

GGPSa pamamagitan ng mga katangian ng toxicological nabibilang sa mga sangkap ng ΙV-th hazard class ayon sa GOST 12.1.007. Ang mga ito ay gaseous, low-toxic, fire at explosive na mga produkto.

Densidad: density ng hangin sa atmospera sa ilalim ng normal na kondisyon - 1.29 kg/m3, at methane - 0.72 kg/m 3 Samakatuwid, ang methane ay mas magaan kaysa sa hangin.

Mga kinakailangan ng GOST 5542-2014 para sa mga tagapagpahiwatig ng GGP:

1) konsentrasyon ng masa hydrogen sulfide- hindi hihigit sa 0.02 g/m 3 ;

2) mass concentration ng mercaptan sulfur- hindi hihigit sa 0.036 g/m 3 ;

3) mole fraction ng oxygen- hindi hihigit sa 0.050%;

4) pinahihintulutang nilalaman ng mga mekanikal na dumi- hindi hihigit sa 0.001 g/m 3;

5) mole fraction ng carbon dioxide sa natural gas, hindi hihigit sa 2.5%.

6) Net calorific value GGP sa ilalim ng karaniwang mga kondisyon ng pagkasunog ayon sa GOST 5542-14 - 7600 kcal/m 3 ;

8) tindi ng amoy ng gas para sa para sa mga layunin ng munisipyo na may isang bahagi ng dami ng 1% sa hangin - hindi bababa sa 3 puntos, at para sa gas para sa mga layuning pang-industriya, ang tagapagpahiwatig na ito ay itinatag sa kasunduan sa mamimili.

Unit ng gastos sa pagbebenta GGP - 1 m 3 ng gas sa presyon na 760 mm Hg. Art. at temperatura 20 o C;

Temperatura ng auto-ignition– ang pinakamababang temperatura ng pinainit na ibabaw, na ibinigay na mga kondisyon nag-aapoy ng mga nasusunog na sangkap sa anyo ng gas o steam-air mixture. Para sa methane ito ay 537 °C. Temperatura ng pagkasunog (maximum na temperatura sa combustion zone): methane - 2043 °C.

Tiyak na init ng pagkasunog ng methane: pinakamababa - QH = 8500 kcal/m3, pinakamataas - Qв - 9500 kcal/m3. Para sa layunin ng paghahambing ng mga uri ng gasolina, ang konsepto karaniwang gasolina (ce) , sa Russian Federation bawat yunit ang calorific value ng 1 kg ng karbon ay kinuha na katumbas ng 29.3 MJ o 7000 kcal/kg.

Ang mga kondisyon para sa pagsukat ng daloy ng gas ay::

· normal na kondisyon(n. sa): pamantayan pisikal na kondisyon, kung saan ang mga katangian ng mga sangkap ay karaniwang nauugnay. Ang mga normal na kondisyon ay tinukoy ng IUPAC (International Union of Practical and Applied Chemistry) tulad ng sumusunod: Presyon ng atmospera 101325 Pa = 760 mmHg st..Temperatura ng hangin 273.15 K = 0°C .Densidad ng methane sa Well.- 0.72 kg/m 3,

· karaniwang kondisyon(Sa. sa) volume na may mutual ( komersyal) pakikipag-ayos sa mga mamimili - GOST 2939-63: temperatura 20°C, presyon 760 mm Hg. (101325 N/m), ang halumigmig ay zero. (Ni GOST 8.615-2013 ang mga normal na kondisyon ay tinutukoy bilang "karaniwang kondisyon"). Densidad ng methane sa s.u.- 0.717 kg/m 3.

Bilis ng pagpapalaganap ng apoy (bilis ng pagkasunog)– bilis ng paggalaw ng harap ng apoy na may kaugnayan sa sariwang jet ng nasusunog na halo sa isang tiyak na direksyon. Tinatayang bilis ng pagpapalaganap ng apoy: propane - 0.83 m/s, butane - 0.82 m/s, methane - 0.67 m/s, hydrogen - 4.83 m/s, depende sa komposisyon, temperatura, presyon ng pinaghalong, ang ratio ng gas at hangin sa pinaghalong, ang diameter ng harap ng apoy, ang likas na katangian ng paggalaw ng pinaghalong (laminar o magulong) at tinutukoy ang katatagan ng pagkasunog.

Sa mga disadvantages (mapanganib na katangian) GGP isama ang: explosiveness (flammability); matinding pagkasunog; mabilis na pagkalat sa espasyo; kawalan ng kakayahan upang matukoy ang lokasyon; nakaka-suffocating effect, na may kakulangan ng oxygen para sa paghinga .

Pagsabog (flammability) . Makilala:

A) mababang limitasyon sa pagkasunog ( NPV) – pinakamababang nilalaman gas sa hangin kung saan nag-aapoy ang gas (methane – 4.4%) . Sa mas mababang nilalaman ng gas sa hangin, hindi magkakaroon ng pag-aapoy dahil sa kakulangan ng gas; (Larawan 3)

b) itaas na limitasyon sa flammability ( ERW) – ang pinakamataas na nilalaman ng gas sa hangin kung saan nangyayari ang proseso ng pag-aapoy ( methane – 17%) . Sa mas mataas na nilalaman ng gas sa hangin, hindi magaganap ang pag-aapoy dahil sa kakulangan ng hangin. (Larawan 3)

SA FNP NPV At ERW tinawag mababa at itaas na mga limitasyon ng konsentrasyon ng pagpapalaganap ng apoy ( NCPRP At VKPRP) .

Sa pagtaas ng presyon ng gas bumababa ang saklaw sa pagitan ng itaas at mas mababang mga limitasyon ng presyon ng gas (Larawan 4).

Para sa isang pagsabog ng gas (methane) maliban sa nilalaman nito sa hangin sa loob ng mga limitasyon ng flammability kailangan panlabas na mapagkukunan ng enerhiya (spark, apoy, atbp.) . Sa kaso ng pagsabog ng gas sa saradong volume (kuwarto, firebox, tangke, atbp.), higit na pagkasira kaysa pagsabog sa bukas na hangin (kanin. 5).

Pinakamataas na pinahihintulutang konsentrasyon ( MPC) mga nakakapinsalang sangkap GGP sa hangin ng lugar ng pagtatrabaho ay itinatag sa GOST 12.1.005.

Pinakamataas na isang beses na MPC sa hangin ng lugar ng pagtatrabaho (sa mga tuntunin ng carbon) ay 300 mg/m3.

Mapanganib na konsentrasyon GGP (volume fraction ng gas sa hangin) ay ang konsentrasyon ay katumbas ng 20% ng mas mababang limitasyon ng flammability ng gas.

Lason - ang kakayahang lason ang katawan ng tao. Ang mga hydrocarbon gas ay walang malakas na toxicological effect sa katawan ng tao, ngunit ang kanilang paglanghap ay nagdudulot ng pagkahilo sa isang tao, at ang kanilang makabuluhang nilalaman sa inhaled air. Kapag bumababa ang oxygen sa 16% o mas mababa, maaaring humantong sa inis.

Sa nasusunog na gas na may hindi sapat na oxygen, ibig sabihin, sa underburning, nabuo ang mga produkto ng pagkasunog carbon monoxide (CO), o carbon monoxide, na isang lubhang nakakalason na gas.

Pag-amoy ng gas - pagdaragdag ng malakas na amoy na sangkap (odorant) sa gas upang bigyan ito ng amoy GGP bago ihatid sa mga mamimili sa mga urban network. Sa gamitin para sa odorization ng ethyl mercaptan (C 2 H 5 S H - ayon sa antas ng epekto sa katawan kabilang sa ΙΙ class ng toxicological hazard ayon sa GOST 12.1.007-76 ), ito ay idinagdag 16 g bawat 1000m 3 . Ang intensity ng amoy ng odorized HGP na may volume fraction na 1% sa hangin ay dapat na hindi bababa sa 3 puntos ayon sa GOST 22387.5.

Ang non-odorized gas ay maaaring ibigay sa mga pang-industriyang negosyo, dahil natural gas odor intensity para sa mga negosyong pang-industriya ang pagkonsumo ng gas mula sa mga pangunahing pipeline ng gas ay itinatag sa pamamagitan ng kasunduan sa consumer.

Pagkasunog ng mga gas. Ang silid ng pagkasunog ng isang boiler (furnace), kung saan ang gaseous (likido) na gasolina ay sinusunog sa isang tanglaw, ay tumutugma sa konsepto ng isang "chamber combustion chamber ng isang nakatigil na boiler."

Pagkasunog ng mga hydrocarbon gas – tambalang kemikal nasusunog na mga bahagi ng gas (carbon C at hydrogen H) na may air oxygen O 2 (oxidation) na may paglabas ng init at liwanag: CH 4 +2O 2 =CO 2 +2H 2 O .

Sa kumpletong pagkasunog ang carbon ay gumagawa ng carbon dioxide (CO 2), at tubig uri - singaw ng tubig (H 2 O) .

Sa teorya Upang masunog ang 1 m 3 ng methane, 2 m 3 ng oxygen ang kinakailangan, na nakapaloob sa 9.52 m 3 ng hangin (Larawan 6). Kung Walang sapat na combustion air na ibinibigay , kung gayon para sa ilang mga molekula ng mga nasusunog na sangkap ay hindi magkakaroon ng sapat na mga molekula ng oxygen at sa mga produktong pagkasunog, bilang karagdagan sa carbon dioxide (CO 2), nitrogen (N 2) at singaw ng tubig (H 2 O), mga produkto hindi kumpletong pagkasunog ng gas :

-carbon monoxide (CO), na, kung ilalabas sa lugar, ay maaaring magdulot ng pagkalason sa mga tauhan ng serbisyo;

- uling (C) , na, na idineposito sa mga ibabaw ng heating pinipigilan ang paglipat ng init;

- hindi nasusunog na methane at hydrogen , na maaaring maipon sa mga firebox at tambutso (mga tsimenea), na bumubuo ng isang paputok na timpla. Kapag kulang ang hangin, nangyayari ito Hindi kumpletong pagkasunog gasolina o, gaya ng sinasabi nila, ang proseso ng pagkasunog ay nangyayari sa underburning. Ang underburning ay maaari ding mangyari kapag mahinang paghahalo ng gas sa hangin at mababang temperatura sa combustion zone.

Para sa kumpletong pagkasunog ng gas, kinakailangan: ang pagkakaroon ng hangin sa lugar ng pagkasunog sapat na dami at magandang paghahalo sa gas; mataas na temperatura sa combustion zone.

Upang matiyak ang kumpletong pagkasunog ng gas, ang hangin ay ibinibigay sa mas maraming dami kaysa sa teoretikal na kinakailangan, ibig sabihin, labis, at hindi lahat ng hangin ay makikibahagi sa pagkasunog. Ang bahagi ng init ay gagamitin upang painitin ang labis na hangin na ito at ilalabas sa atmospera kasama ng flue gas.

Ang pagkakumpleto ng pagkasunog ay tinutukoy nang biswal (dapat mayroong isang mala-bughaw-asul na apoy na may mga lilang dulo) o sa pamamagitan ng pagsusuri sa komposisyon mga tambutso na gas.

Teoretikal (stoichiometric) dami ng hangin ng pagkasunog ay ang dami ng hangin na kailangan para sa kumpletong pagkasunog ng isang unit volume ( 1 m 3 ng tuyong gas o masa ng gasolina, na kinakalkula mula sa kemikal na komposisyon ng gasolina ).

Wasto (aktwal, kailangan) Ang dami ng hangin ng pagkasunog ay ang dami ng hangin na aktwal na ginagamit upang magsunog ng dami ng yunit o masa ng gasolina.

Labis na air coefficient para sa combustion α ay ang ratio ng aktwal na dami ng combustion air sa theoretical one: α = V f / V t >1,

saan: V f - aktwal na dami ng ibinibigay na hangin, m 3;

V t – teoretikal na dami ng hangin, m3.

Coefficient labis na palabas Ilang beses ang aktwal na pagkonsumo ng hangin para sa gas combustion ay lumampas sa teoretikal depende sa disenyo ng gas burner at furnace: kung mas perpekto sila, mas mataas ang koepisyent α mas mababa. Kapag ang sobrang air coefficient para sa mga boiler ay mas mababa sa 1, ito ay humahantong sa hindi kumpletong pagkasunog ng gas. Ang pagtaas ng labis na ratio ng hangin ay binabawasan ang kahusayan. pag-install gamit ang gas. Para sa isang bilang ng mga hurno kung saan ang metal ay natutunaw, upang maiwasan ang oxygen corrosion - α < 1 at isang silid ng pagkasunog para sa hindi pa nasusunog na mga sangkap na nasusunog ay naka-install sa likod ng firebox.

Upang ayusin ang traksyon, ginagamit ang mga guide vane, gate, rotary valve at electromechanical coupling.

Mga kalamangan ng gaseous fuel kumpara sa solid at liquid– mababang gastos, kadalian ng paggawa para sa mga tauhan, mababang dami nakakapinsalang mga dumi sa mga produkto ng pagkasunog, pinabuting mga kondisyon para sa proteksyon sa kapaligiran, hindi na kailangan para sa transportasyon sa kalsada at tren, mahusay na paghahalo sa hangin (mas mababa sa α), buong automation, mataas na kahusayan.

Mga pamamaraan ng pagkasunog ng gas. Ang combustion air ay maaaring:

1) pangunahin, ay pinapakain sa loob ng burner, kung saan ito ay hinaluan ng gas (isang gas-air mixture ay ginagamit para sa combustion).

2) pangalawa, direktang pumapasok sa combustion zone.

Ang mga sumusunod na pamamaraan ng pagkasunog ng gas ay nakikilala:

1. Paraan ng pagsasabog- Ang gas at combustion air ay ibinibigay nang hiwalay at pinaghalo sa combustion zone, i.e. ang lahat ng hangin ay pangalawa. Ang apoy ay mahaba at nangangailangan ng malaking espasyo sa pagkasunog. (Larawan 7a).

2. Kinetic na pamamaraan - lahat ng hangin ay nahahalo sa gas sa loob ng burner, i.e. lahat ng hangin ay pangunahin. Ang apoy ay maikli, isang maliit na espasyo sa pagkasunog ay kinakailangan (Larawan 7c).

3. Pinaghalong paraan - bahagi ng hangin ay ibinibigay sa loob ng burner, kung saan ito ay halo-halong gas (ito ang pangunahing hangin), at bahagi ng hangin ay ibinibigay sa combustion zone (pangalawang). Ang apoy ay mas maikli kaysa sa paraan ng pagsasabog (Larawan 7b).

Pag-alis ng mga produkto ng pagkasunog. Ang vacuum sa pugon at ang pag-alis ng mga produkto ng pagkasunog ay ginawa ng isang draft na puwersa na nagtagumpay sa paglaban ng landas ng usok at bumangon dahil sa pagkakaiba ng presyon sa pagitan ng magkaparehong taas na mga haligi ng panlabas na malamig na hangin at mas magaan na mainit na tambutso na gas. Sa kasong ito, ang mga flue gas ay lumipat mula sa firebox papunta sa tsimenea, at sa kanilang lugar ang malamig na hangin ay pumapasok sa firebox (Larawan 8).

Ang puwersa ng traksyon ay nakasalalay sa: temperatura ng hangin at flue gas, taas, diameter at kapal ng dingding ng tsimenea, barometric (atmospheric) na presyon, kondisyon ng mga tambutso (chimney), pagsipsip ng hangin, vacuum sa firebox .

Natural draft force - nilikha ng taas ng tsimenea, at artipisyal, na isang smoke exhauster na may hindi sapat na natural na draft. Ang draft force ay kinokontrol ng mga damper, guide vane ng mga smoke exhauster at iba pang device.

Labis na ratio ng hangin (α ) depende sa disenyo ng gas burner at furnace: mas perpekto ang mga ito, mas maliit ang koepisyent at nagpapakita kung gaano karaming beses ang aktwal na pagkonsumo ng hangin para sa gas combustion ay lumampas sa teoretikal.

Pressurization - pag-alis ng mga produkto ng pagkasunog ng gasolina dahil sa pagpapatakbo ng mga tagahanga ng blower .Kapag nagpapatakbo "sa ilalim ng presyon", isang malakas, siksik na silid ng pagkasunog (furnace) ay kinakailangan na makatiis sa labis na presyon na nilikha ng bentilador.

Mga kagamitan sa gas burner.Mga gas-burner- magbigay ng supply ng kinakailangang halaga ng gas at hangin, paghaluin ang mga ito at ayusin ang proseso ng pagkasunog, at nilagyan ng tunnel, air distribution device, atbp., ay tinatawag na gas burner device.

Mga kinakailangan sa burner:

1) ang mga burner ay dapat matugunan ang mga kinakailangan ng mga nauugnay na teknikal na regulasyon (may sertipiko o deklarasyon ng pagsunod) o sumailalim sa isang pagsusuri sa kaligtasan sa industriya;

2) tiyakin ang kumpletong pagkasunog ng gas sa lahat ng mga operating mode na may kaunting labis na hangin (maliban sa ilang mga burner mga hurno ng gas) at kaunting paglabas ng mga nakakapinsalang sangkap;

3) magagawang gumamit ng awtomatikong kontrol at mga sistema ng kaligtasan, pati na rin ang pagsukat ng mga parameter ng gas at hangin sa harap ng burner;

4) dapat mayroon simpleng disenyo, maging available para sa mga pagkukumpuni at pagbabago;

5) gumana nang matatag sa loob ng mga limitasyon ng regulasyon sa pagpapatakbo, kung kinakailangan, may mga stabilizer upang maiwasan ang paghihiwalay ng apoy at pambihirang tagumpay;

Mga pagpipilian mga gas burner (Larawan 9). Ayon sa GOST 17356-89 (Gas, likidong panggatong at pinagsamang mga burner. Mga tuntunin at kahulugan. Susog Blg. 1) :Limitasyon sa katatagan ng burner , Kung saan hindi pa bumangon pagkalipol, pagkasira, paghihiwalay, pagbagsak ng apoy at hindi katanggap-tanggap na vibrations.

Tandaan. Umiiral taas at baba mga limitasyon ng napapanatiling operasyon.

1) Burner thermal power N g. – ang dami ng init na nabuo bilang resulta ng pagkasunog ng gasolina na ibinibigay sa burner bawat yunit ng oras, N g =V. Q kcal/h, kung saan ang V ay ang oras-oras na pagkonsumo ng gas, m 3 / h; Q n. - init ng pagkasunog ng gas, kcal/m3.

2) Mga limitasyon sa katatagan ng operasyon ng burner , Kung saan hindi pa bumangon pagkalipol, pagkabigo, paghihiwalay, pagbagsak ng apoy at hindi katanggap-tanggap na mga vibrations . Tandaan. Umiiral tuktok - N vp . at mas mababang -N n.p. mga limitasyon ng napapanatiling operasyon.

3) pinakamababang kapangyarihan N min. - thermal power ng burner, na nagkakahalaga ng 1.1 power, na tumutugma sa mas mababang limitasyon ng matatag na operasyon nito, i.e. ang mababang limitasyon ng kapangyarihan ay tumaas ng 10%, N min. =1.1N n.p.

4) itaas na limitasyon ng matatag na operasyon ng burner N v.p. – ang pinakamataas na matatag na kapangyarihan, operasyon nang walang paghihiwalay o flashover ng apoy.

5) maximum na kapangyarihan ng burner N max - thermal power ng burner, na nagkakahalaga ng 0.9 power, na tumutugma sa itaas na limitasyon ng matatag na operasyon nito, i.e. nabawasan ng 10% ang kapangyarihan sa itaas na limitasyon, N max. = 0.9 N v.p.

6) rated power N nom - ang pinakamataas na thermal power ng burner kapag ang mga indicator ng pagganap ay sumusunod sa mga itinatag na pamantayan, i.e. ang pinakamataas na kapangyarihan kung saan ang burner ay nagpapatakbo ng mahabang panahon na may mataas na kahusayan.

7) hanay ng operating regulation (thermal power ng burner) - isang regulated range kung saan maaaring magbago ang thermal power ng burner sa panahon ng operasyon, i.e. mga halaga ng kapangyarihan mula N min hanggang N nom. .

8) working regulation coefficient K pp. – ang ratio ng na-rate na thermal power ng burner sa pinakamababang operating thermal power nito, i.e. ipinapakita kung gaano karaming beses ang na-rate na kapangyarihan ay lumampas sa minimum: K pp. = N nom./ N min

Mapa ng rehimen.Ayon sa "Mga Panuntunan para sa paggamit ng gas...", na inaprubahan ng RF Government noong Mayo 17, 2002 No. 317(binago noong 06/19/2017) , sa pagtatapos ng gawaing pagtatayo at pag-install sa mga itinayo, na-reconstruct o na-moderno na kagamitan at kagamitan na gumagamit ng gas na na-convert sa gas mula sa iba pang uri ng gasolina, isinasagawa ang gawaing pagsasaayos ng pag-komisyon at pagpapatakbo. Supply ng gas sa mga itinayo, muling itinayo o na-moderno na kagamitan at kagamitan na gumagamit ng gas na na-convert sa gas mula sa iba pang uri ng gasolina upang isagawa mga gawaing pagkomisyon (komprehensibong pagsubok) at ang pagtanggap ng mga kagamitan sa pagpapatakbo ay isinasagawa batay sa isang sertipiko ng kahandaan ng mga network ng pagkonsumo ng gas at kagamitan na gumagamit ng gas ng isang pasilidad sa pagtatayo ng kapital para sa koneksyon (teknolohiyang koneksyon). Ang mga tuntunin ay nagsasaad na:

· kagamitang gumagamit ng gas - boiler, industrial furnace, teknolohikal na linya, waste heater at iba pang mga installation gamit ang gas bilang gasolina upang makabuo ng thermal energy para sa sentral na pag-init, supply ng mainit na tubig, sa teknolohikal na proseso iba't ibang industriya, pati na rin ang iba pang mga device, apparatus, unit, teknolohikal na kagamitan at instalasyon gamit ang gas bilang hilaw na materyal;

· mga gawaing pagkomisyon- kumplikado ng mga gawa, kabilang ang paghahanda para sa pagsisimula at pagsisimula ng kagamitang gumagamit ng gas na may mga komunikasyon at mga kabit, na nagdadala ng karga ng kagamitang gumagamit ng gas sa antas na napagkasunduan ng organisasyong nagmamay-ari ng kagamitan, A inaayos din ang combustion mode ng kagamitang gumagamit ng gas walang pag-optimize ng kahusayan;

· paggawa ng komisyon- isang hanay ng mga gawa, kabilang ang pag-set up ng kagamitang gumagamit ng gas upang makamit ang disenyo (sertipikadong) kahusayan sa hanay ng mga workload, pagsasaayos ng mga paraan awtomatikong regulasyon mga proseso ng pagkasunog ng gasolina, mga halaman sa pagbawi ng init at pantulong na kagamitan, kabilang ang mga kagamitan sa paggamot ng tubig para sa mga boiler house.

Ayon sa GOST R 54961-2012 (Gas distribution systems. Gas consumption networks) ito ay inirerekomenda:Mga mode ng pagpapatakbo kagamitang gumagamit ng gas sa mga negosyo at mga boiler house dapat sumunod sa mga kard ng rehimen , inaprubahan ng technical manager ng enterprise at P ay ginawa nang hindi bababa sa isang beses bawat tatlong taon na may mga pagsasaayos (kung kinakailangan) ng mga kard ng rehimen .

Ang hindi naka-iskedyul na regular na pagsasaayos ng mga kagamitang gumagamit ng gas ay dapat isagawa sa mga sumusunod na kaso: pagkatapos overhaul kagamitang gumagamit ng gas o paggawa ng mga pagbabago sa disenyo na nakakaapekto sa kahusayan ng paggamit ng gas, gayundin sa kaso ng mga sistematikong paglihis ng mga kinokontrol na parameter ng pagpapatakbo ng kagamitang gumagamit ng gas mula sa mga operating chart.

Pag-uuri ng mga gas burner Ayon sa GOST Ang mga gas burner ay inuri ayon sa: paraan ng pagbibigay ng bahagi; antas ng paghahanda ng nasusunog na pinaghalong; daloy rate ng mga produkto ng pagkasunog; ang likas na katangian ng daloy ng pinaghalong; nominal na presyon gas; antas ng automation; posibilidad ng pag-regulate ng labis na koepisyent ng hangin at mga katangian ng apoy; lokalisasyon ng combustion zone; ang posibilidad ng paggamit ng init ng mga produkto ng pagkasunog.

SA chamber furnace ng isang gas-fired installation puno ng gas ang gasolina ay sinusunog sa isang flare.

Ayon sa paraan ng supply ng hangin, ang mga burner ay maaaring:

1) Mga burner sa atmospera -Ang hangin ay pumapasok sa combustion zone nang direkta mula sa atmospera:

A. Pagsasabog – Ito ang pinakasimpleng burner sa disenyo, na kadalasan ay isang tubo na may mga butas na na-drill sa isa o dalawang hanay. Ang gas ay pumapasok sa combustion zone mula sa pipe sa pamamagitan ng mga butas, at hangin - dahil sa pagsasabog at enerhiya ng gas jet (bigas. 10 ), ang lahat ng hangin ay pangalawa .

Mga kalamangan ng burner : pagiging simple ng disenyo, pagiging maaasahan ng operasyon ( Ang pagbagsak ng apoy ay imposible ), tahimik na operasyon, magandang regulasyon.

Bahid: mababang kapangyarihan, hindi matipid, mataas (mahabang) apoy, kailangan ang mga combustion stabilizer upang maiwasang mawala ang apoy ng burner sa paghihiwalay .

b. Iniksyon - hangin ay tinuturok, i.e. ay sinipsip sa loob ng burner dahil sa enerhiya ng gas stream na lumalabas mula sa nozzle . Ang gas stream ay lumilikha ng vacuum sa nozzle area, kung saan ang hangin ay sinisipsip sa pamamagitan ng puwang sa pagitan ng air washer at ng burner body. Sa loob ng burner, ang gas at hangin ay pinaghalo, at ang gas-air mixture ay pumapasok sa combustion zone, at ang natitirang hangin na kinakailangan para sa gas combustion (secondary) ay pumapasok sa combustion zone dahil sa diffusion (Fig. 11, 12, 13 ).

Depende sa dami ng iniksyon na hangin ay may iba't ibang mga burner ng iniksyon: na may hindi kumpleto at kumpletong pre-mixing ng gas at hangin.

Sa mga burner gitna at mataas na presyon gas ang buong bagay ay sinipsip kinakailangang hangin, ibig sabihin. lahat ng hangin ay pangunahin, ang kumpletong paunang paghahalo ng gas sa hangin ay nangyayari. Ang isang ganap na inihanda na pinaghalong gas-air ay pumapasok sa combustion zone at hindi na kailangan ng pangalawang hangin.

Sa mga burner mababang presyon Ang bahagi ng hangin na kinakailangan para sa pagkasunog ay sinisipsip (nagkakaroon ng hindi kumpletong iniksyon ng hangin, ang hangin na ito ay pangunahin), at ang natitirang bahagi ng hangin (pangalawang) ay direktang pumapasok sa combustion zone.

Ang ratio ng gas-air sa mga burner na ito ay kinokontrol ng posisyon ng air washer na may kaugnayan sa katawan ng burner. Ang mga burner ay single-flare at multi-flare na may central at peripheral na supply ng gas (BIG at BIGm) na binubuo ng isang hanay ng mga tubo - mga mixer 1 na may diameter na 48x3, pinagsama ng isang karaniwang gas manifold 2 (Fig. 13 ).

Mga kalamangan ng mga burner: pagiging simple ng disenyo at kontrol ng kapangyarihan.

Mga kawalan ng mga burner: mataas na lebel ingay, posibilidad ng pagbagsak ng apoy, maliit na hanay ng regulasyon sa pagpapatakbo.

2) Mga burner na may sapilitang supply ng hangin - Ito ay mga burner kung saan ang combustion air ay ibinibigay mula sa isang fan. Ang gas mula sa pipeline ng gas ay pumapasok sa panloob na silid ng burner (Fig. 14 ).

Ang hangin na pinilit ng bentilador ay ibinibigay sa silid ng hangin 2 , dumadaan sa air swirler 4 , pinaikot at pinaghalo sa panghalo 5 na may gas na pumapasok sa combustion zone mula sa gas channel 1 sa pamamagitan ng mga saksakan ng gas 3 .Naganap ang pagkasunog sa isang ceramic tunnel 7 .

kanin. 14. Burner na may sapilitang supply ng hangin: 1 - gas channel; 2 - channel ng hangin; 3 - mga saksakan ng gas; 4 – umiikot; 5 – panghalo; 6 – ceramic tunnel (combustion stabilizer).

kanin. 15. Pinagsamang single-flow burner: 1 - gas inlet; 2 – pumapasok ng langis ng gasolina; 3 – steam inlet at gas outlet; 4 - pangunahing air inlet; 5 – pangalawang air inlet mixer; 6 – langis-singaw nguso ng gripo; 7 - mounting plate; 8 - pangunahing air swirler; 9 - pangalawang air swirler; 10 - ceramic tunnel (combustion stabilizer); 11 - channel ng gas; 12 - pangalawang air channel.

Mga kalamangan ng mga burner: malaking thermal power, malawak na hanay ng operating regulation, ang kakayahang umayos ng labis na air coefficient, ang kakayahang magpainit ng gas at hangin.

Mga disadvantages ng mga burner: sapat na pagiging kumplikado ng disenyo; Ang paghihiwalay ng apoy at pambihirang tagumpay ay posible, na ginagawang kinakailangan na gumamit ng mga stabilizer ng pagkasunog (ceramic tunnel).

Ang mga burner na idinisenyo upang magsunog ng ilang uri ng gasolina (gas, likido, solid) ay tinatawag pinagsama-sama (bigas. 15 ). Maaari silang maging single-threaded o double-threaded, i.e. na may isa o higit pang mga supply ng gas sa burner.

3) Block burner – ito ay isang awtomatikong burner na may sapilitang hangin (bigas. 16 ), pinagsama-samang may fan sa isang unit. Ang burner ay nilagyan ng isang awtomatikong sistema ng kontrol.

Ang proseso ng pagkasunog ng gasolina sa mga block burner ay kinokontrol ng isang elektronikong aparato na tinatawag na combustion manager.

Sa mga burner likidong gasolina Kasama sa unit na ito ang fuel pump o fuel pump at fuel heater.

Kinokontrol at sinusubaybayan ng control unit (combustion manager) ang operasyon ng burner, tumatanggap ng mga utos mula sa thermostat (temperature regulator), flame control electrode at mga sensor ng gas at air pressure.

Ang daloy ng gas ay kinokontrol ng isang butterfly valve na matatagpuan sa labas ng burner body.

Ang retaining washer ay may pananagutan sa paghahalo ng gas sa hangin sa conical na bahagi ng flame tube at ginagamit upang ayusin ang supply ng hangin (pagsasaayos ng gilid ng presyon). Ang isa pang posibilidad para sa pagbabago ng dami ng ibinibigay na hangin ay upang baguhin ang posisyon ng air butterfly valve sa air regulator housing (suction side adjustment).

Ang regulasyon ng gas-air ratios (kontrol ng gas at air butterfly valves) ay maaaring:

· konektado, mula sa isang actuator:

· kontrol sa dalas ng daloy ng hangin, sa pamamagitan ng pagbabago ng bilis ng pag-ikot ng motor na de koryente ng fan gamit ang isang inverter, na binubuo ng isang frequency converter at isang pulse sensor.

Ang burner ay awtomatikong nag-aapoy ng ignition device gamit ang ignition electrode. Ang pagkakaroon ng apoy ay sinusubaybayan ng isang electrode ng pagsubaybay sa apoy.

Operating sequence para sa pag-on ng burner:

· kahilingan para sa pagbuo ng init (mula sa termostat);

· pag-on sa electric motor ng fan at paunang bentilasyon ng firebox;

· pag-on sa electronic ignition;

· pagbubukas solenoid valve, supply ng gas at burner ignition;

· signal mula sa flame control sensor tungkol sa pagkakaroon ng apoy.

Aksidente (insidente) sa mga burner. Pagputol ng apoy - paggalaw ng root zone ng torch mula sa mga saksakan ng burner sa direksyon ng daloy ng gasolina o nasusunog na timpla. Nangyayari kapag ang bilis ng pinaghalong gas-air o gas ay nagiging mas malaki kaysa sa bilis ng pagpapalaganap ng apoy. Lumalayo ang apoy mula sa burner, nagiging hindi matatag at maaaring mawala. Patuloy na dumadaloy ang gas sa napatay na burner at maaaring mabuo ang isang paputok na timpla sa firebox.

Ang paghihiwalay ay nangyayari kapag: tumataas ang presyon ng gas sa itaas ng pinahihintulutang antas, isang matalim na pagtaas sa supply ng pangunahing hangin, o pagtaas ng vacuum sa hurno. Para sa proteksyon laban sa luha mag-apply mga stabilizer ng pagkasunog (kanin. 17): brick slide at mga haligi; ceramic tunnels iba't ibang uri at mga bitak ng ladrilyo; mahinang naka-streamline na mga katawan, na nagiging pinainit sa panahon ng operasyon ng burner (kapag namatay ang apoy, isang sariwang stream ang mag-aapoy mula sa stabilizer), pati na rin ang mga espesyal na pilot burner.

Pagbagsak ng apoy - paggalaw ng torch zone patungo sa nasusunog na timpla, kung saan ang apoy ay tumagos sa burner . Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay nangyayari lamang sa mga burner na may pre-mixed na gas at hangin at nangyayari kapag ang bilis ng pinaghalong gas-air ay nagiging mas mababa kaysa sa bilis ng pagpapalaganap ng apoy. Ang apoy ay tumalon sa loob ng burner, kung saan ito ay patuloy na nasusunog, na nagiging sanhi ng pagpapapangit ng burner dahil sa sobrang pag-init.

Ang surge ay nangyayari kapag: ang presyon ng gas sa harap ng burner ay bumaba sa ibaba ng pinapayagang antas; pag-aapoy sa burner kapag nagbibigay ng pangunahing hangin; malaking supply ng gas sa mababang presyon ng hangin. Kung may breakthrough, maaaring magkaroon ng bahagyang pop, bilang resulta kung saan mawawala ang apoy, habang ang gas ay maaaring patuloy na dumaloy sa idle burner at maaaring magkaroon ng paputok na timpla sa firebox at mga tambutso ng pag-install na gumagamit ng gas. . Upang maprotektahan laban sa pagdulas, ginagamit ang mga plate o mesh stabilizer, dahil sa pamamagitan ng makitid na puwang at walang maliliit na butas para sa pagpasok ng apoy.

Mga aksyon ng mga tauhan sa kaso ng mga aksidente sa burner

Sa kaganapan ng isang aksidente sa burner (paghihiwalay, pambihirang tagumpay o pagkapatay ng apoy) sa panahon ng pag-aapoy o sa panahon ng proseso ng regulasyon, kinakailangan: agad na ihinto ang supply ng gas sa burner na ito (mga burner) at ang aparato ng pag-aapoy; i-ventilate ang firebox at mga tambutso nang hindi bababa sa 10 minuto; alamin ang sanhi ng problema; mag-ulat sa responsableng tao; Matapos alisin ang mga sanhi ng mga problema at suriin ang higpit ng shut-off valve sa harap ng burner, muling mag-apoy ayon sa mga tagubilin ng responsableng tao.

Pagbabago ng burner load.

May mga burner na may iba't ibang paraan mga pagbabago sa thermal power:

Burner na may multi-stage heat output control– ito ay isang burner sa panahon ng operasyon kung saan ang fuel flow regulator ay maaaring i-install sa ilang mga posisyon sa pagitan ng maximum at minimum na mga posisyon ng operating.

Burner na may tatlong yugto na kontrol sa output ng init- ito ay isang burner, sa panahon ng operasyon kung saan maaaring mai-install ang regulator ng daloy ng gasolina sa mga posisyon " pinakamataas na daloy" - "pinakamababang daloy" - "sarado".

Burner na may dalawang yugto na kontrol sa output ng init- burner na gumagana sa "bukas - sarado" na mga posisyon.

Burner na may makinis na kontrol- ito ay isang burner sa panahon ng operasyon kung saan ang fuel flow regulator ay maaaring mai-install sa anumang posisyon sa pagitan ng maximum at minimum na mga posisyon ng operating.

Ang thermal power ng pag-install ay maaaring iakma sa pamamagitan ng bilang ng mga operating burner, kung ibinigay ng tagagawa at ng kard ng rehimen.

Manu-manong pagpapalit ng output ng init, upang maiwasan ang paghihiwalay ng apoy, ang mga sumusunod ay isinasagawa:

Kapag tumataas: dagdagan muna ang suplay ng gas, at pagkatapos ay ang hangin.

Kapag bumababa: bawasan muna ang suplay ng hangin, at pagkatapos ay ang gas;

Upang maiwasan ang mga aksidente sa mga burner, ang pagpapalit ng kanilang kapangyarihan ay dapat gawin nang maayos (sa ilang mga hakbang) ayon sa mapa ng rehimen.

Ang pagkasunog ng natural na gas ay isang kumplikadong pisikal at kemikal na proseso ng pakikipag-ugnayan ng mga nasusunog na bahagi nito sa isang oxidizer, kung saan ang kemikal na enerhiya ng gasolina ay na-convert sa init. Maaaring kumpleto o hindi kumpleto ang pagkasunog. Kapag ang gas ay halo-halong hangin, ang temperatura sa hurno ay sapat na mataas para sa pagkasunog, at ang tuluy-tuloy na supply ng gasolina at hangin ay nagsisiguro ng kumpletong pagkasunog ng gasolina. Ang hindi kumpletong pagkasunog ng gasolina ay nangyayari kapag ang mga patakarang ito ay hindi sinusunod, na humahantong sa mas kaunting paglabas ng init (CO), hydrogen (H2), methane (CH4), at bilang isang resulta, sa pag-deposito ng soot sa mga ibabaw ng pag-init, lumalalang paglipat ng init. at pagtaas ng pagkawala ng init, na humahantong naman sa labis na pagkonsumo ng gasolina at pagbaba sa kahusayan ng boiler at, nang naaayon, sa polusyon sa hangin.

Ang sobrang air coefficient ay depende sa disenyo ng gas burner at furnace. Ang sobrang air coefficient ay dapat na hindi bababa sa 1, kung hindi, maaari itong humantong sa hindi kumpletong pagkasunog ng gas. At din ang isang pagtaas sa labis na koepisyent ng hangin ay binabawasan ang kahusayan ng pag-install na gumagamit ng init dahil sa malaking pagkawala ng init na may mga maubos na gas.

Ang pagkakumpleto ng pagkasunog ay tinutukoy gamit ang isang gas analyzer at sa pamamagitan ng kulay at amoy.

Kumpletong pagkasunog ng gas. methane + oxygen = carbon dioxide + tubig CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O Bilang karagdagan sa mga gas na ito, ang nitrogen at ang natitirang oxygen ay pumapasok sa atmospera na may mga nasusunog na gas. N2 + O2 Kung hindi ganap na nagaganap ang pagkasunog ng gas, ang mga nasusunog na sangkap ay ilalabas sa atmospera - carbon monoxide, hydrogen, soot CO + H + C

Ang hindi kumpletong pagkasunog ng gas ay nangyayari dahil sa hindi sapat na hangin. Kasabay nito, biswal na lumilitaw ang mga dila ng soot sa apoy. Ang panganib ng hindi kumpletong pagkasunog ng gas ay ang carbon monoxide ay maaaring magdulot ng pagkalason sa mga tauhan ng boiler room. Ang nilalaman ng CO sa hangin na 0.01-0.02% ay maaaring magdulot ng banayad na pagkalason. Ang isang mas mataas na konsentrasyon ay maaaring humantong sa matinding pagkalason at kamatayan.Ang nagreresultang soot ay naninirahan sa mga dingding ng mga boiler, sa gayon ay nakakapinsala sa paglipat ng init sa coolant at binabawasan ang kahusayan ng boiler room. Ang soot ay nagsasagawa ng init ng 200 beses na mas masahol kaysa sa methane. Sa teorya, upang masunog ang 1 m3 ng gas, 9 m3 ng hangin ang kailangan. Sa totoong mga kondisyon, mas maraming hangin ang kinakailangan. Ibig sabihin, kailangan ng sobrang dami ng hangin. Ang halagang ito, na itinalagang alpha, ay nagpapakita kung gaano karaming beses na mas maraming hangin ang natupok kaysa sa teoretikal na kinakailangan. Ang alpha coefficient ay depende sa uri ng partikular na burner at kadalasang inireseta sa burner passport o alinsunod sa mga rekomendasyon ng organisasyon ng commissioning work na isinagawa . Habang tumataas ang dami ng labis na hangin sa itaas ng inirerekomendang antas, tumataas ang pagkawala ng init. Sa isang makabuluhang pagtaas sa dami ng hangin, ang apoy ay maaaring mangyari, na lumilikha sitwasyong pang-emergency. Kung ang dami ng hangin ay mas mababa kaysa sa inirerekomenda, kung gayon ang pagkasunog ay hindi kumpleto, sa gayon ay lumilikha ng banta ng pagkalason sa mga tauhan ng boiler room. Ang hindi kumpletong pagkasunog ay tinutukoy ng:

Ang pagkasunog ng gas ay isang reaksyon sa pagitan ng mga nasusunog na bahagi ng isang gas at oxygen sa hangin, na sinamahan ng paglabas ng init. Ang proseso ng pagkasunog ay nakasalalay sa komposisyong kemikal panggatong. Ang pangunahing bahagi ng natural na gas ay methane; ang ethane, propane at butane, na nasa maliit na dami, ay nasusunog din.

Ang natural na gas na ginawa mula sa Western Siberian field ay halos lahat (hanggang sa 99%) ay binubuo ng CH4 methane. Ang hangin ay binubuo ng oxygen (21%) at nitrogen at isang maliit na halaga ng iba pang hindi nasusunog na mga gas (79%). Pinasimple, ang reaksyon ng kumpletong pagkasunog ng mitein ay ganito ang hitsura:

CH4 + 2O2 + 7.52 N2 = CO2 + 2H20 + 7.52 N2

Bilang resulta ng reaksyon ng pagkasunog, ang kumpletong pagkasunog ay gumagawa ng carbon dioxide CO2 at water vapor H2O substance na walang nakakapinsalang epekto sa kapaligiran at tao. Ang Nitrogen N ay hindi nakikilahok sa reaksyon. Para sa kumpletong pagkasunog ng 1 m³ ng methane, 9.52 m³ ng hangin ay kinakailangan ayon sa teorya. Para sa mga praktikal na layunin, pinaniniwalaan na para sa kumpletong pagkasunog ng 1 m³ ng natural na gas, hindi bababa sa 10 m³ ng hangin ang kinakailangan. Gayunpaman, kung ibibigay mo lamang ang teoretikal na kinakailangang dami ng hangin, imposibleng makamit ang kumpletong pagkasunog ng gasolina: mahirap ihalo ang gas sa hangin upang ang kinakailangang bilang ng mga molekula ng oxygen ay ibinibigay sa bawat isa sa mga molekula nito. Sa pagsasagawa, mas maraming hangin ang ibinibigay sa pagkasunog kaysa sa teoryang kinakailangan. Ang dami ng labis na hangin ay tinutukoy ng labis na air coefficient a, na nagpapakita ng ratio ng dami ng hangin na aktwal na natupok para sa pagkasunog sa theoretically kinakailangang halaga:

α = V actual/V theoretical

kung saan ang V ay ang dami ng hangin na aktwal na natupok para sa pagkasunog, m³;
Ang V ay ang teoretikal na kinakailangang dami ng hangin, m³.

Ang labis na koepisyent ng hangin ay ang pinakamahalagang tagapagpahiwatig na nagpapakilala sa kalidad ng pagkasunog ng gas ng isang burner. Ang mas maliit na a, mas mababa ang init na dadalhin ng mga maubos na gas, mas mataas ang kahusayan ng kagamitan sa paggamit ng gas. Ngunit ang pagsunog ng gas na may hindi sapat na labis na hangin ay nagreresulta sa kakulangan ng hangin, na maaaring magdulot ng hindi kumpletong pagkasunog. Para sa mga modernong burner na may kumpletong pre-mixing ng gas at hangin, ang sobrang air coefficient ay nasa hanay na 1.05 - 1.1", iyon ay, ang hangin na natupok para sa combustion ay 5 - 10% higit pa sa theoretically kinakailangan.

Sa hindi kumpletong pagkasunog, ang mga produkto ng pagkasunog ay naglalaman ng malaking halaga ng carbon monoxide CO, pati na rin ang hindi nasusunog na carbon sa anyo ng soot. Kung ang burner ay hindi gumagana, kung gayon ang mga produkto ng pagkasunog ay maaaring maglaman ng hydrogen at unburned methane. Ang carbon monoxide CO (carbon monoxide) ay nagpaparumi sa panloob na hangin (kapag gumagamit ng kagamitan nang hindi nakakapagod ng mga produkto ng pagkasunog sa kapaligiran - gas stoves, mga nagsasalita ng mababang thermal power) at may nakakalason na epekto. Ang uling ay nakakahawa sa mga ibabaw ng pagpapalitan ng init, nang hustong binabawasan ang paglipat ng init at binabawasan ang kahusayan ng mga kagamitang gumagamit ng gas sa bahay. Bilang karagdagan, kapag gumagamit ng mga gas stoves, ang mga pinggan ay nahawahan ng uling, na nangangailangan ng malaking pagsisikap na alisin. Sa mga pampainit ng tubig, ang uling ay nakakahawa sa heat exchanger, sa mga "napapabayaan" na mga kaso, hanggang sa halos ganap na huminto ang paglipat ng init mula sa mga produkto ng pagkasunog: ang haligi ay nasusunog, at ang tubig ay uminit ng ilang degree.

Ang hindi kumpletong pagkasunog ay nangyayari:

• kapag walang sapat na suplay ng hangin para sa pagkasunog;
• na may mahinang paghahalo ng gas at hangin;
• kapag ang apoy ay lumalamig nang labis bago matapos ang reaksyon ng pagkasunog.

Ang kalidad ng pagkasunog ng gas ay maaaring kontrolin ng kulay ng apoy. Ang mahinang pagkasunog ng gas ay nailalarawan sa isang dilaw, mausok na apoy. Kapag ang gas ay ganap na nasunog, ang apoy ay isang maikling tanglaw ng mala-bughaw-lila na kulay na may mataas na temperatura. Upang makontrol ang pagpapatakbo ng mga pang-industriyang burner, ginagamit ang mga espesyal na instrumento na nagsusuri sa komposisyon ng mga flue gas at ang temperatura ng mga produkto ng pagkasunog. Sa kasalukuyan, kapag nagse-set up ng ilang uri ng kagamitan na gumagamit ng gas sa bahay, posible ring i-regulate ang proseso ng pagkasunog sa pamamagitan ng temperatura at pagsusuri ng mga maubos na gas.

Bumoto Salamat!

Maaaring interesado ka sa:

• 
• 

CH 4+ 2 × O 2 +7.52 × N 2 = CO 2 +2× H 2 O + 7.5× N 2 +8500 Kcal

hangin:

, kaya ang konklusyon:

bawat 1 m 3 O 2 mayroong 3.76 m 3N 2

Kapag nagsusunog ng 1 m 3 ng gas, 9.52 m 3 ng hangin ang dapat ubusin (mula noong 2 + 7.52). Sa ganap na pagkasunog ng gas, ang mga sumusunod ay inilabas:

· Carbon dioxide CO 2;

· Singaw ng tubig;

· Nitrogen (air ballast);

· Inilabas ang init.

Kapag nasunog ang 1 m 3 ng gas, 2 m 3 ng tubig ang ilalabas. Kung ang temperatura ng mga gas na tambutso sa tambutso sa tsimenea ay mas mababa sa 120 °C at ang tubo ay mataas at hindi insulated, ang mga singaw ng tubig na ito ay namumuo sa mga dingding ng tsimenea patungo sa ibabang bahagi nito, mula sa kung saan sila pumapasok sa isang tangke ng paagusan o linya. sa pamamagitan ng isang butas.

Upang maiwasan ang pagbuo ng condensation sa tsimenea, kinakailangan upang i-insulate ang tsimenea o bawasan ang taas ng tsimenea, na dati nang nakalkula ang draft sa tsimenea (i.e., ang pagbabawas ng taas ng tsimenea ay mapanganib).

Mga produkto ng kumpletong pagkasunog ng gas.

· Carbon dioxide;

· Singaw ng tubig.

Mga produkto ng hindi kumpletong pagkasunog ng gas.

· Carbon monoxide CO;

· Hydrogen H 2;

· Carbon C.

Sa totoong mga kondisyon, para sa pagkasunog ng gas, ang suplay ng hangin ay bahagyang mas malaki kaysa sa kinakalkula ng formula. Ang ratio ng aktwal na dami ng hangin na ibinibigay para sa combustion sa theoretically kalkuladong volume ay tinatawag na sobrang air coefficient (a). Hindi ito dapat higit sa 1.05...1.2:

Ang labis na labis na hangin ay nagpapababa ng kahusayan. boiler

Sa paligid ng bayan:

175 kg ng karaniwang gasolina ang ginugugol upang makabuo ng 1 Gcal ng init.

Sa pamamagitan ng kalakalan:

162 kg ng karaniwang gasolina ang ginugugol upang makabuo ng 1 Gcal ng init.

Ang labis na hangin ay natutukoy sa pamamagitan ng pagsusuri ng flue gas gamit ang isang aparato.

Coefficientaang haba ng espasyo ng pagkasunog ay hindi pareho. Sa simula ng firebox sa burner, at kapag ang mga flue gas ay lumabas sa tsimenea ito ay mas malaki kaysa sa nakalkula dahil sa mga pagtagas ng hangin sa pamamagitan ng tumutulo na lining (casing) ng boiler.

Ang impormasyong ito ay tumutukoy sa mga boiler na tumatakbo sa ilalim ng vacuum, kapag ang presyon sa firebox ay mas mababa kaysa sa atmospera.

Mga boiler na tumatakbo sa ilalim labis na presyon Ang mga gas sa boiler furnace ay tinatawag na mga pressurized boiler. Sa ganitong mga boiler, ang lining ay dapat na napakahigpit upang maiwasan ang mga flue gas na pumasok sa boiler room at makalason sa mga tao.

Ang pangunahing kondisyon para sa pagkasunog ng gas ay ang pagkakaroon ng oxygen (at samakatuwid ay hangin). Kung walang pagkakaroon ng hangin, imposible ang pagkasunog ng gas. Sa panahon ng pagkasunog ng gas, ang isang kemikal na reaksyon ay nangyayari kapag ang oxygen sa hangin ay pinagsama sa carbon at hydrogen sa gasolina. Ang reaksyon ay nangyayari sa pagpapalabas ng init, liwanag, pati na rin ang carbon dioxide at singaw ng tubig.

Depende sa dami ng hangin na kasangkot sa proseso ng pagkasunog ng gas, nangyayari ang kumpleto o hindi kumpletong pagkasunog.

Sa sapat na suplay ng hangin, ang kumpletong pagkasunog ng gas ay nangyayari, bilang isang resulta kung saan ang mga produkto ng pagkasunog nito ay naglalaman ng mga hindi nasusunog na gas: carbon dioxide C02, nitrogen N2, water vapor H20. Karamihan sa lahat (sa dami) sa mga produkto ng pagkasunog ng nitrogen ay 69.3-74%.

Para sa kumpletong pagkasunog ng gas kinakailangan din na ito ay halo-halong hangin sa ilang (para sa bawat gas) na dami. Kung mas mataas ang calorific value ng gas, mas malaki ang halaga ng hangin na kinakailangan. Kaya, upang magsunog ng 1 m3 ng natural na gas, humigit-kumulang 10 m3 ng hangin ang kinakailangan, artipisyal - mga 5 m3, halo-halong - mga 8.5 m3.

Kung walang sapat na suplay ng hangin, nangyayari ang hindi kumpletong pagkasunog ng gas o kemikal na underburning ng mga nasusunog na materyales. mga bahagi; Lumilitaw ang mga nasusunog na gas sa mga produkto ng pagkasunog: carbon monoxide CO, methane CH4 at hydrogen H2

Sa hindi kumpletong pagkasunog ng gas, isang mahaba, mausok, maliwanag, malabo, kulay dilaw tanglaw.

Kaya, ang kakulangan ng hangin ay humahantong sa hindi kumpletong pagkasunog ng gas, at ang labis ay humahantong sa labis na paglamig ng temperatura ng apoy. Ang temperatura ng pag-aapoy ng natural na gas ay 530 °C, coke gas - 640 °C, halo-halong gas - 600 °C. Bilang karagdagan, na may isang makabuluhang labis na hangin, ang hindi kumpletong pagkasunog ng gas ay nangyayari din. Sa kasong ito, ang dulo ng tanglaw ay madilaw-dilaw sa kulay, hindi ganap na transparent, na may malabo na mala-bughaw-berdeng core; ang apoy ay hindi matatag at lumalabas sa burner.

kanin. 1. Gas flame - walang paunang paghahalo ng gas sa hangin; b -c bahagyang prev. napapatunayan na paghahalo ng gas sa hangin; c - na may paunang kumpletong paghahalo ng gas sa hangin; 1 - panloob na madilim na zone; 2 - mausok na maliwanag na kono; 3 - nasusunog na layer; 4 - mga produkto ng pagkasunog

Sa unang kaso (Larawan 1a), ang tanglaw ay mas mahaba at binubuo ng tatlong mga zone. SA hangin sa atmospera purong gas burns. Sa unang panloob na madilim na zone, ang gas ay hindi nasusunog: hindi ito halo-halong may oxygen sa hangin at hindi pinainit sa temperatura ng pag-aapoy. Ang hangin ay pumapasok sa pangalawang zone sa hindi sapat na dami: ito ay pinanatili ng nasusunog na layer, at samakatuwid ay hindi ito maaaring makihalo nang maayos sa gas. Ito ay pinatunayan ng maliwanag na kumikinang, mapusyaw na dilaw, mausok na kulay ng apoy. Ang hangin ay pumapasok sa ikatlong zone sa sapat na dami, ang oxygen na kung saan ay humahalo nang maayos sa gas, ang gas ay nasusunog na mala-bughaw.

Sa pamamaraang ito, ang gas at hangin ay ibinibigay sa pugon nang hiwalay. Sa firebox, hindi lamang ang pagkasunog ng pinaghalong gas-air ay nangyayari, kundi pati na rin ang proseso ng paghahanda ng pinaghalong. Ang pamamaraang ito ng gas combustion ay malawakang ginagamit sa mga pang-industriyang pag-install.

Sa pangalawang kaso (Larawan 1.6), ang pagkasunog ng gas ay nangyayari nang mas mahusay. Bilang resulta ng bahagyang paunang paghahalo ng gas sa hangin, ang inihandang gas-air mixture ay pumapasok sa combustion zone. Ang apoy ay nagiging mas maikli, hindi maliwanag, at may dalawang zone - panloob at panlabas.

Ang pinaghalong gas-air sa inner zone ay hindi nasusunog, dahil hindi ito pinainit sa temperatura ng pag-aapoy. Sa panlabas na zone, ang pinaghalong gas-air ay nasusunog, habang sa itaas na bahagi ng zone ang temperatura ay tumataas nang husto.

Sa bahagyang paghahalo ng gas sa hangin, sa kasong ito, ang kumpletong pagkasunog ng gas ay nangyayari lamang sa karagdagang suplay ng hangin sa sulo. Sa panahon ng pagkasunog ng gas, dalawang beses na ibinibigay ang hangin: sa unang pagkakataon bago pumasok sa pugon (pangunahing hangin), sa pangalawang pagkakataon nang direkta sa pugon (pangalawang hangin). Ang pamamaraang ito ng gas combustion ay ang batayan para sa disenyo ng mga gas burner para sa mga kasangkapan sa sambahayan at pagpainit ng mga boiler house.

Sa ikatlong kaso, ang sulo ay makabuluhang pinaikli at ang gas ay nasusunog nang mas ganap, dahil ang pinaghalong gas-air ay dati nang inihanda. Ang isang maikling transparent na apoy ay nagpapahiwatig ng pagkakumpleto ng gas combustion kulay asul(flameless combustion), na ginagamit sa mga infrared radiation device para sa pagpainit ng gas.

- Proseso ng pagkasunog ng gas