Gori gas. Uslovi neophodni za sagorevanje gasa. Proizvodi potpunog i nepotpunog sagorevanja gasnog goriva. Količina vazduha potrebna za potpuno sagorevanje gasa. Odnos viška vazduha i njegov uticaj na efikasnost sagorevanja gasa

Sagorevanje gasa je reakcija kombinacije zapaljivih gasnih komponenti sa kiseonikom u vazduhu, praćena oslobađanjem toplote. Proces sagorevanja zavisi od hemijskog sastava goriva. Glavna komponenta prirodnog gasa je metan, ali su zapaljivi i etan, propan i butan, koji se nalaze u malim količinama.

Prirodni plin proizveden iz zapadnosibirskih ležišta gotovo u potpunosti (do 99%) sastoji se od CH4 metana. Vazduh se sastoji od kiseonika (21%) i azota i male količine drugih nesagorivih gasova (79%). Pojednostavljeno, reakcija potpunog sagorevanja metana je sljedeća:

CH4 + 2O2 + 7,52 N2 = CO2 + 2H20 + 7,52 N2

Kao rezultat reakcije sagorijevanja pri potpunom sagorijevanju nastaje ugljični dioksid CO2, a vodena para H2O je tvar koja nema štetan utjecaj na okoliš i čovjeka. Azot N ne učestvuje u reakciji. Za potpuno sagorevanje 1 m³ metana, teoretski je potrebno 9,52 m³ vazduha. U praktične svrhe, smatra se da je za potpuno sagorevanje 1 m³ prirodnog gasa potrebno najmanje 10 m³ vazduha. Međutim, ako se dovede samo teoretski potrebna količina zraka, tada je nemoguće postići potpuno sagorijevanje goriva: teško je pomiješati plin sa zrakom na način da se svakom od njih dovede potreban broj molekula kisika. njegovih molekula. U praksi se za sagorevanje dovodi više vazduha nego što je teoretski potrebno. Količina viška zraka određena je koeficijentom viška zraka a, koji pokazuje omjer količine zraka koja se stvarno potroši za sagorijevanje i teoretski potrebne količine:

α = V činjenica/V teor.

gdje je V količina zraka koja se stvarno koristi za sagorijevanje, m³;
V je teoretski potrebna količina zraka, m³.

Koeficijent viška zraka najvažniji je pokazatelj koji karakterizira kvalitetu sagorijevanja plina gorionikom. Što je manji a, to će izduvni gasovi odneti manje toplote, veća je efikasnost opreme koja koristi gas. Ali sagorijevanje plina s nedovoljnim viškom zraka rezultira nedostatkom zraka, što može uzrokovati nepotpuno sagorijevanje. Za moderne gorionike sa potpunim prethodnim miješanjem plina sa zrakom, koeficijent viška zraka je u rasponu od 1,05 - 1,1 ", odnosno, zrak se za sagorijevanje troši za 5 - 10% više nego što je teoretski potrebno.

Kod nepotpunog sagorevanja proizvodi sagorevanja sadrže značajnu količinu ugljen-monoksida CO, kao i neizgoreli ugljenik u obliku čađi. Ako gorionik radi vrlo loše, onda proizvodi izgaranja mogu sadržavati vodik i neizgoreni metan. Ugljen-monoksid CO (ugljen-monoksid) zagađuje vazduh u prostoriji (kada se koristi oprema bez ispuštanja produkata sagorevanja u atmosferu - plinske peći, stubovi male toplotne snage) i ima toksično dejstvo. Čađ kontaminira površine za izmjenu topline, naglo smanjuje prijenos topline i smanjuje efikasnost opreme za domaćinstvo koja koristi plin. Osim toga, kada koristite plinske peći, posuđe je kontaminirano čađom, što zahtijeva znatan trud za uklanjanje. U bojlerima čađa zagađuje izmjenjivač topline, u "zanemarenim" slučajevima, gotovo do potpunog prestanka prijenosa topline iz proizvoda izgaranja: stup gori, a voda se zagrijava za nekoliko stupnjeva.

Dolazi do nepotpunog sagorevanja:

• sa nedovoljnim dovodom vazduha za sagorevanje;
• sa lošim miješanjem plina i zraka;
• uz pretjerano hlađenje plamena prije završetka reakcije sagorijevanja.

Kvalitet sagorevanja gasa može se kontrolisati bojom plamena. Sagorijevanje plina lošeg kvaliteta karakterizira žuti dimni plamen. Kada je plin potpuno izgorio, plamen je kratka buktinja plavičasto-ljubičaste boje sa visokom temperaturom. Za kontrolu rada industrijskih plamenika koriste se posebni uređaji koji analiziraju sastav dimnih plinova i temperaturu produkata izgaranja. Trenutno, pri podešavanju određenih tipova kućne opreme koja koristi gas, takođe je moguće regulisati proces sagorevanja temperaturom i analizom dimnih gasova.

Glasano Hvala!

Možda će vas zanimati:

• 
• 

Aleksandar Pavlovič Konstantinov

Glavni inspektor za kontrolu bezbjednosti nuklearno i radijacijski opasnih objekata. Kandidat tehničkih nauka, vanredni profesor, profesor Ruske akademije prirodnih nauka.

Kuhinja sa plinskim štednjakom često je glavni izvor zagađenja zraka u cijelom stanu. I, što je veoma važno, to se odnosi na većinu stanovnika Rusije. Zaista, u Rusiji 90% urbanih i preko 80% ruralnih stanovnika koristi plinske peći Khata, Z. I. Zdravlje ljudi u savremenoj ekološkoj situaciji. - M. : FAIR-PRESS, 2001. - 208 str..

Posljednjih godina pojavile su se publikacije ozbiljnih istraživača o velikoj opasnosti plinskih peći po zdravlje. Doktori znaju da u kućama u kojima su ugrađene plinske peći stanovnici češće i duže obolijevaju nego u kućama s električnim pećima. I govorimo o mnogim različitim bolestima, a ne samo o bolestima respiratornog trakta. Pad zdravlja posebno je uočljiv kod žena, dece, kao i kod starijih i hroničnih bolesnika koji više vremena provode kod kuće.

Profesor V. Blagov je svjesno nazvao upotrebu plinskih šporeta "hemijskim ratom velikih razmjera protiv vlastitog naroda".

Zašto je upotreba plina u domaćinstvu štetna po zdravlje

Pokušajmo odgovoriti na ovo pitanje. Postoji nekoliko faktora koji zajedno čine upotrebu plinskih peći opasnim po zdravlje.

Prva grupa faktora

Ova grupa faktora je posledica same hemije procesa sagorevanja prirodnog gasa. Čak i kada bi plin za domaćinstvo potpuno izgorio do vode i ugljičnog dioksida, to bi dovelo do pogoršanja sastava zraka u stanu, posebno u kuhinji. Uostalom, istovremeno se kisik izgara iz zraka, dok se koncentracija ugljičnog dioksida povećava. Ali to nije glavni problem. Na kraju, ista stvar se dešava i sa vazduhom koji čovek udiše.

Mnogo je gore što se u većini slučajeva sagorevanje gasa ne dešava potpuno, a ne 100%. Zbog nepotpunog sagorijevanja prirodnog plina nastaje mnogo više toksičnih proizvoda. Na primjer, ugljični monoksid (ugljični monoksid), čija koncentracija može biti višestruko, 20-25 puta veća od dopuštene norme. Ali to dovodi do glavobolje, alergija, tegoba, oslabljenog imuniteta. Yakovleva, M. A. Imamo plin u stanu. - Poslovni ekološki časopis. - 2004. - br. 1(4). - S. 55..

Osim ugljičnog monoksida, u zrak se oslobađaju sumpor dioksid, dušikovi oksidi, formaldehid i benzpiren, jak karcinogen. U gradovima, benzpiren ulazi u atmosferski zrak iz emisija iz metalurških poduzeća, termoelektrana (posebno na ugljen) i automobila (posebno starih). Ali koncentracija benzpirena, čak ni u zagađenom atmosferskom zraku, ne može se porediti s njegovom koncentracijom u stanu. Slika pokazuje koliko više benzpirena dobijemo dok smo u kuhinji.

Unos benzpirena u ljudski organizam, mcg/dan

Uporedimo prve dvije kolone. U kuhinji dobijamo 13,5 puta više štetnih materija nego na ulici! Radi jasnoće, procijenimo unos benzpirena u naše tijelo ne u mikrogramima, već u razumljivijem ekvivalentu - broju popušenih cigareta dnevno. Dakle, ako pušač popuši jednu kutiju (20 cigareta) dnevno, onda u kuhinji osoba dobije ekvivalent od dvije do pet cigareta dnevno. Odnosno, čini se da domaćica, koja ima plinski štednjak, malo "puši".

Druga grupa faktora

Ova grupa se odnosi na uslove rada plinskih peći. Svaki vozač zna da je nemoguće biti u garaži u isto vrijeme kada i automobil sa upaljenim motorom. Ali u kuhinji imamo upravo takav slučaj: sagorevanje ugljikovodičnih goriva u zatvorenom prostoru! Nemamo uređaj koji ima svaki automobil - auspuh. Prema svim higijenskim pravilima, svaki plinski štednjak mora biti opremljen kišobranom za ispušnu ventilaciju.

Stvari su posebno loše ako imamo malu kuhinju u malom stanu. Oskudna površina, minimalna visina plafona, loša ventilacija i plinski štednjak radi cijeli dan. Ali s niskim stropovima, proizvodi izgaranja plina akumuliraju se u gornjem sloju zraka debljine do 70-80 centimetara. Bojko, A. F. Zdravlje 5+. - M. : Rossiyskaya Gazeta, 2002. - 365 str..

Često se rad domaćice na plinskom štednjaku uspoređuje sa štetnim radnim uvjetima na radnom mjestu. Ovo nije sasvim tačno. Proračuni pokazuju da ako je kuhinja mala, a nema dobre ventilacije, onda imamo posla sa posebno štetnim radnim uslovima. Vrsta metalurga koji opslužuje koks baterije.

Kako smanjiti štetu od plinske peći

Kako da budemo, ako je sve tako loše? Možda se zaista isplati riješiti plinske peći i ugraditi električni ili indukcijski? Pa, ako postoji takva prilika. A ako ne? Za to postoji nekoliko jednostavnih pravila. Dovoljno ih je promatrati, a štetu po zdravlje od plinske peći možete smanjiti na desetine puta. Navodimo ova pravila (većina su preporuke profesora Yu. D. Gubernskog) Ilnitski A. Miriše na gas. - Budite zdravi! - 2001. - br. 5. - S. 68–70..

1. Iznad šporeta je potrebno ugraditi aspirator sa prečistačem vazduha. Ovo je najefikasniji pristup. Ali čak i ako iz nekog razloga to ne možete učiniti, preostalih sedam pravila će također značajno smanjiti zagađenje zraka.
2. Pratite potpunost sagorevanja gasa. Ako odjednom boja plina nije onakva kakva bi trebala biti prema uputstvu, odmah pozovite plinare da regulišu pokvareni gorionik.
3. Nemojte pretrpavati šporet dodatnim posuđem. Posuđe treba stavljati samo na gorionike koji rade. U tom slučaju će se osigurati slobodan pristup zraka gorionicima i potpunije sagorijevanje plina.
4. Bolje je koristiti ne više od dva plamenika ili pećnicu i jedan plamenik u isto vrijeme. Čak i ako vaša peć ima četiri gorionika, najbolje je uključiti najviše dva u isto vrijeme.
5. Maksimalno vrijeme neprekidnog rada plinske peći je dva sata. Nakon toga morate napraviti pauzu i dobro prozračiti kuhinju.
6. Tokom rada plinskog štednjaka, vrata kuhinje moraju biti zatvorena, a prozor otvoren. To će osigurati da se proizvodi izgaranja uklone kroz ulicu, a ne kroz dnevne sobe.
7. Nakon završetka plinskog štednjaka, preporučljivo je provjetriti ne samo kuhinju, već i cijeli stan. Poželjna je unakrsna ventilacija.
8. Nikada ne koristite plinsku peć za grijanje ili sušenje rublja. Ne biste zapalili vatru usred kuhinje u tu svrhu, zar ne?

Sagorevanje je hemijska reakcija koja se odvija brzo u vremenu, kombinujući zapaljive komponente goriva sa kiseonikom u vazduhu, praćena intenzivnim oslobađanjem toplote, svetlosti i produkata sagorevanja.

Za metan, reakcija sagorevanja sa vazduhom je:

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + Qn

C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 3H2O + Qn

Za LPG:

C4 H10 + 6,5O2 = 4CO2 + 5H2O + Qn

Produkti potpunog sagorevanja gasova su vodena para (H2 O), ugljen-dioksid (CO2 ) ili ugljični dioksid.

Sa potpunim sagorevanjem gasova, boja plamena je u pravilu plavkasto-ljubičasta.

Uzima se volumetrijski sastav suhog zraka:O2 ≈ 21%, N2 ≈ 79%, iz ovoga proizilazi da

1m3 kiseonika se nalazi u 4,76m3 (≈ 5 m3) vazduha.

Zaključak: za paljenje

- 1m3 metana zahtijeva 2m3 kisika ili oko 10m3 zraka,

- 1m3 propana - 5m3 kiseonika ili oko 25m3 vazduha,

- 1 m3 butana - 6,5 m3 kiseonika ili oko 32,5 m3 vazduha,

- 1m3 LPG ~ 6m3 kiseonika ili oko 30m3 vazduha.

U praksi, kada se gas sagorijeva, vodena para se u pravilu ne kondenzira, već se uklanja zajedno s drugim produktima izgaranja. Stoga se tehnički proračuni zasnivaju na nižoj kalorijskoj vrijednosti Qn.

Potrebni uslovi za sagorevanje:

1. dostupnost goriva (gasa);

2. prisustvo oksidacionog agensa (kiseonik vazduha);

3. prisustvo izvora temperature paljenja.

Nepotpuno sagorevanje gasova.

Uzrok nepotpunog sagorevanja gasa je nedovoljno vazduha.

Produkti nepotpunog sagorevanja gasova su ugljen monoksid ili ugljen monoksid (CO), nesagoreni zapaljivi ugljovodonici (Cn Hm) i atomski ugljik ili čađ.

Za prirodni gasCH4 + O2 → CO2 + H2 O + CO+ CH4 + C

Za LPGCn Hm + O2 → CO2 + H2 O + CO + Cn Hm + C

Najopasnija je pojava ugljičnog monoksida, koji ima toksični učinak na ljudski organizam. Formiranje čađi daje plamenu žutu boju.

Nepotpuno sagorijevanje plina je opasno za ljudsko zdravlje (sa sadržajem od 1% CO2 u zraku, 2-3 udisaja za osobu je dovoljno za trovanje sa smrtnim ishodom).

Nepotpuno sagorevanje je neekonomično (čađ ometa proces prenosa toplote, nepotpunim sagorevanjem gasa dobijamo manje toplote za koju sagorevamo gas).

Da biste kontrolisali potpunost sagorevanja, obratite pažnju na boju plamena, koja treba da bude plava pri potpunom sagorevanju, a žućkasto-slamasta ako je nepotpuno sagorevanje. Najsavršeniji način kontrole potpunosti sagorevanja je analiza produkata sagorevanja pomoću gasnih analizatora.

Metode sagorevanja gasa.

Koncept primarnog i sekundarnog zraka.

Postoje 3 načina sagorevanja gasa:

1) difuzija,

2) kinetički,

3) mješovito.

Metoda difuzije ili metoda bez prethodnog mešanja gasa sa vazduhom.

Samo plin iz gorionika ulazi u zonu sagorijevanja. Vazduh potreban za sagorevanje se meša sa gasom u zoni sagorevanja. Ovaj vazduh se naziva sekundarnim.

Plamen je izdužen, žute boje.

a= 1,3÷1,5t≈ (900÷1000) o S

Kinetička metoda - metoda sa potpunim prethodnim miješanjem plina sa zrakom.

Gorionik se dovodi plinom, a zrakom preko uređaja za puhanje. Vazduh neophodan za sagorevanje i koji se dovodi u gorionik radi prethodnog mešanja sa gasom naziva se primarni.

Plamen je kratak, zelenkasto-plavkaste boje.

a= 1,01÷1,05t≈ 1400o S

Mješoviti metod - metoda sa djelimičnim prethodnim miješanjem plina sa zrakom.

Plin ubrizgava primarni zrak u gorionik. Smjesa plina i zraka s nedovoljnom količinom zraka za potpuno sagorijevanje ulazi u zonu sagorijevanja iz gorionika. Ostatak vazduha je sekundaran.

Plamen je srednje veličine, zelenkastoplave boje.

a=1,1 ¸ 1,2 t≈1200o S

Odnos viška vazduhaa= Litd./L theor. je odnos količine vazduha potrebnog za sagorevanje u praksi i količine vazduha potrebnog za sagorevanje i teoretski izračunato.

Uvijek bi trebao bitia>1, inače će doći do pregorevanja.

Lpr.=a∙ L teor., tj. Koeficijent viška vazduha pokazuje koliko je puta količina vazduha potrebna za sagorevanje u praksi veća od količine vazduha potrebnog za sagorevanje i izračunato teoretski.

Jedinice mjerenja gasovitih komponenti produkata sagorevanja →

Sadržaj odjeljka

Prilikom sagorijevanja organskih goriva u kotlovskim pećima nastaju različiti produkti sagorijevanja, kao što su ugljični oksidi CO x = CO + CO 2, vodena para H 2 O, oksidi sumpora SO x = SO 2 + SO 3, dušikovi oksidi NO x \ u003d NO + NO 2 , policiklični aromatični ugljovodonici (PAH), fluoridi, jedinjenja vanadijuma V 2 O 5 , čestice, itd. (vidi tabelu 7.1.1). U slučaju nepotpunog sagorevanja goriva u pećima, izduvni gasovi mogu sadržati i ugljovodonike CH4, C2H4 itd. Svi produkti nepotpunog sagorevanja su štetni, ali se njihovo stvaranje može minimizirati savremenom tehnologijom sagorevanja goriva [1].

Tabela 7.1.1. Specifične emisije iz spaljivanja organskih goriva u energetskim kotlovima [3]

Simboli: A p, S p – sadržaj pepela i sumpora po radnoj masi goriva, %.

Kriterijum za sanitarnu ocjenu životne sredine je maksimalno dozvoljena koncentracija (MPC) štetne materije u atmosferskom vazduhu na nivou tla. MPC treba shvatiti kao takvu koncentraciju različitih supstanci i hemijskih spojeva, koja uz svakodnevnu dugotrajnu izloženost ljudskom tijelu ne izaziva nikakve patološke promjene ili bolesti.

Maksimalno dozvoljene koncentracije (MPC) štetnih materija u atmosferskom vazduhu naseljenih mesta date su u tabeli. 7.1.2 [4]. Maksimalna jednokratna koncentracija štetnih tvari utvrđuje se uzorcima uzetim u roku od 20 minuta, prosječna dnevna - dnevno.

Tabela 7.1.2. Maksimalno dozvoljene koncentracije štetnih materija u atmosferskom vazduhu naseljenih mesta

Zagađivač	Maksimalna dozvoljena koncentracija, mg / m 3
Maksimalno jednokratno	Prosječno dnevno
Prašina nije otrovna	0,5	0,15
sumpor dioksid	0,5	0,05
ugljen monoksid	3,0	1,0
ugljen monoksid	3,0	1,0
dušikov dioksid	0,085	0,04
Dušikov oksid	0,6	0,06
čađ (čađ)	0,15	0,05
hidrogen sulfid	0,008	0,008
Benz(a)piren	-	0,1 μg / 100 m 3
Vanadijum pentoksid	-	0,002
Jedinjenja fluora (za fluor)	0,02	0,005
Hlor	0,1	0,03

Proračuni se vrše za svaku štetnu tvar posebno, tako da koncentracija svake od njih ne prelazi vrijednosti date u tabeli. 7.1.2. Za kotlovnice ovi uslovi su pooštreni uvođenjem dodatnih zahtjeva o potrebi sumiranja djelovanja oksida sumpora i dušika, što je određeno izrazom

Istovremeno, usled lokalnog nedostatka vazduha ili nepovoljnih termičkih i aerodinamičkih uslova, u pećima i komorama za sagorevanje nastaju produkti nepotpunog sagorevanja, koji se uglavnom sastoje od ugljen-monoksida CO (ugljen-monoksida), vodonika H2 i raznih ugljovodonika, koji karakterišu toplotu. gubici u kotlovskoj jedinici zbog hemijske nepotpunosti sagorevanja (hemijsko sagorevanje).

Osim toga, tokom procesa sagorijevanja dobiva se niz kemijskih spojeva koji nastaju kao rezultat oksidacije različitih komponenti goriva i dušika u zraku N 2. Najznačajniji dio njih su dušikovi oksidi NO x i sumpor SO x .

Oksidi dušika nastaju zbog oksidacije i molekularnog dušika u zraku i dušika sadržanog u gorivu. Eksperimentalna istraživanja su pokazala da glavni udio NOx koji nastaje u ložištima kotlova, odnosno 96÷100%, otpada na dušikov monoksid (oksid) NO. Azot dioksid NO 2 i hemioksid N 2 O nastaju u znatno manjim količinama, a njihov udio je približno: za NO 2 - do 4%, a za N 2 O - stoti dio procenta ukupne emisije NOx. U tipičnim uslovima spaljivanja goriva u kotlovima, koncentracije azot-dioksida NO 2 su po pravilu zanemarljive u odnosu na sadržaj NO i obično se kreću od 0÷7 ppm do 20÷30 ppm. Istovremeno, brzo miješanje toplih i hladnih područja u turbulentnom plamenu može dovesti do relativno velikih koncentracija dušikovog dioksida u hladnim zonama strujanja. Osim toga, do djelomične emisije NO 2 dolazi u gornjem dijelu peći iu horizontalnom dimovodu (na T> 900÷1000 K) i pod određenim uslovima može dostići i primetne veličine.

Dušikov hemoksid N 2 O, koji nastaje tokom sagorevanja goriva, je, po svemu sudeći, kratkotrajni međuprodukt. N 2 O praktično nema u produktima sagorevanja iza kotlova.

Sumpor sadržan u gorivu je izvor stvaranja sumpornih oksida SO x: sumpornog SO 2 (sumpor-dioksid) i sumpornog SO 3 (sumpornog trioksida) anhidrida. Ukupna emisija mase SO x zavisi samo od sadržaja sumpora u gorivu S p , a njihova koncentracija u dimnim gasovima zavisi i od koeficijenta protoka vazduha α. Udio SO 2 je po pravilu 97÷99%, a udio SO 3 je 1÷3% ukupne proizvodnje SO x . Stvarni sadržaj SO 2 u gasovima koji izlaze iz kotlova kreće se od 0,08 do 0,6%, a koncentracija SO 3 - od 0,0001 do 0,008%.

Među štetnim komponentama dimnih gasova posebno mjesto zauzima velika grupa policikličnih aromatičnih ugljovodonika (PAH). Mnogi PAH imaju visoku kancerogenu i (ili) mutagenu aktivnost, aktiviraju fotohemijski smog u gradovima, što zahtijeva strogu kontrolu i ograničenje njihovih emisija. Istovremeno, neki PAH, kao što su fenantren, fluoranten, piren i niz drugih, gotovo su fiziološki inertni i nisu kancerogeni.

PAH nastaju kao rezultat nepotpunog sagorijevanja bilo kojeg ugljikovodika goriva. Ovo posljednje nastaje zbog inhibicije reakcija oksidacije ugljikovodika goriva hladnim zidovima uređaja za sagorijevanje, a može biti uzrokovano i nezadovoljavajućom mješavinom goriva i zraka. To dovodi do stvaranja u pećima (komorama za sagorijevanje) lokalnih oksidirajućih zona s niskom temperaturom ili zona sa viškom goriva.

Zbog velikog broja različitih PAH-ova u dimnim plinovima i teškoće mjerenja njihovih koncentracija, uobičajeno je da se nivo kancerogene kontaminacije produkata sagorijevanja i atmosferskog zraka procjenjuje koncentracijom najjačeg i najstabilnijeg kancerogena, benzo(a) piren (B(a)P) C 20 H 12 .

Zbog visoke toksičnosti, posebno treba spomenuti proizvode sagorijevanja lož ulja kao što su oksidi vanadijuma. Vanadijum se nalazi u mineralnom delu lož ulja i pri sagorevanju stvara vanadijum okside VO, VO 2 . Međutim, prilikom formiranja naslaga na konvektivnim površinama, oksidi vanadijuma su prisutni uglavnom u obliku V 2 O 5 . Vanadijum pentoksid V 2 O 5 je najotrovniji oblik vanadijum oksida, stoga se njihove emisije računaju u smislu V 2 O 5 .

Tabela 7.1.3. Približna koncentracija štetnih materija u produktima sagorevanja pri spaljivanju organskih goriva u kotlovima

Emisije =	Koncentracija, mg / m 3
	Prirodni gas	lož ulje	Ugalj
Dušikovi oksidi NO x (u smislu NO 2)	200÷ 1200	300÷ 1000	350 ÷1500
Sumpor dioksid SO2	-	2000÷6000	1000÷5000
Sumporni anhidrid SO 3	-	4÷250	2 ÷100
Ugljen monoksid CO	10÷125	10÷150	15÷150
Benz (a) piren C 20 H 12	(0,1÷1, 0) 10 -3	(0,2÷4,0) 10 -3	(0,3÷14) 10 -3
Čvrste čestice	-	<100	150÷300

Prilikom sagorijevanja lož ulja i čvrstih goriva, emisije također sadrže čestice, koje se sastoje od letećeg pepela, čestica čađi, PAH-a i neizgorjelog goriva kao rezultat mehaničkog sagorijevanja.

Opsezi koncentracija štetnih materija u dimnim gasovima pri sagorevanju različitih vrsta goriva dati su u tabeli. 7.1.3.

Sastav i svojstva prirodnog gasa. Prirodni gas (zapaljivi prirodni gas; GGP) - Gasovita smeša koja se sastoji od metana i težih ugljovodonika, azota, ugljen-dioksida, vodene pare, jedinjenja koja sadrže sumpor, inertnih gasova . Metan je glavna komponenta GGP-a. HGP obično sadrži i količine drugih komponenti u tragovima (slika 1).

1. Zapaljive komponente uključuju ugljovodonike:

a) metan (CH 4) - glavna komponenta prirodnog gasa, do 98% zapremine (ostale komponente su prisutne u malim količinama ili ih nema). Bezbojan, bez mirisa i ukusa, netoksičan, eksplozivan, lakši od vazduha;

b) teški (ograničavajući) ugljovodonici [etan (C 2 H 6), propan (C h H 8), butan (C 4 H 10) itd.] - bezbojni, bez mirisa i ukusa, netoksični, eksplozivni, teži od zrak.

2. Nezapaljive komponente (balast) :

a) azot (N 2) - komponenta vazduha, bez boje, mirisa i ukusa; inertni gas, jer ne reaguje sa kiseonikom;

b) kiseonik (O 2) - sastavni deo vazduha; bez boje, mirisa i ukusa; oksidaciono sredstvo.

c) ugljični dioksid (ugljični dioksid CO 2) - bez boje sa blago kiselkastim okusom. Kada je sadržaj u zraku više od 10% otrovan, teži od zraka;

Zrak . Suvi atmosferski vazduh je višekomponentna gasna mešavina koja se sastoji od (vol.%): azota N 2 - 78%, kiseonika O 2 - 21%, inertnih gasova (argon, neon, kripton, itd.) - 0,94% i ugljen dioksid - 0,03%.

Fig.2. Sastav vazduha.

Vazduh takođe sadrži vodenu paru i nasumične nečistoće - amonijak, sumpor-dioksid, prašinu, mikroorganizme itd. ( pirinač. 2). Gasovi koji čine zrak ravnomjerno su raspoređeni u njemu i svaki od njih zadržava svoja svojstva u mješavini.

3. Štetne komponente :

a) vodonik sulfid (H 2 S) - bezbojan, sa mirisom pokvarenih jaja, otrovan, zapaljiv, teži od vazduha.

b) cijanovodonična (cijanovodonična) kiselina (HCN) - bezbojna laka tečnost, u gasu ima gasovito stanje. Otrovno, izaziva koroziju metala.

4. Mehaničke nečistoće (sadržaj zavisi od uslova transporta gasa):

a) smole i prašina - kada se pomiješaju, mogu stvoriti blokade u plinovodima;

b) voda - smrzava se na niskim temperaturama, stvarajući ledene čepove, što dovodi do smrzavanja redukcijskih uređaja.

GGPon toksikološka karakterizacija spadaju u supstance ΙV-te klase opasnosti prema GOST 12.1.007. To su plinoviti, niskotoksični, eksplozivni proizvodi.

Gustina: gustoća atmosferskog zraka u normalnim uvjetima - 1,29 kg / m 3, i metan - 0,72 kg / m 3 Stoga je metan lakši od vazduha.

Zahtjevi GOST 5542-2014 za GGP indikatore:

1) masena koncentracija vodonik sulfida- ne više od 0,02 g/m 3 ;

2) masena koncentracija merkaptan sumpora- ne više od 0,036 g/m 3 ;

3) molarni udio kiseonika- ne više od 0,050%;

4) dozvoljeni sadržaj mehaničkih nečistoća- ne više od 0,001 g/m 3;

5) molni udio ugljičnog dioksida u prirodnom gasu ne više od 2,5%.

6) Neto kalorijska vrijednost GGP pod standardnim uslovima sagorevanja prema GOST 5542-14 - 7600 kcal / m 3 ;

8) intenzitet mirisa gasa za kućne potrebe sa volumnim udjelom od 1% u zraku - najmanje 3 boda, i za gas za industrijsku upotrebu, ovaj indikator se postavlja u dogovoru sa potrošačem.

Jedinica troškova prodaje GGP - 1 m 3 gasa pod pritiskom od 760 mm Hg. Art. i temperatura 20oC;

Temperatura automatskog paljenja- najniža temperatura zagrijane površine, koja pod datim uslovima zapaljuje zapaljive materije u obliku gasne ili parno-vazdušne mešavine. Za metan je 537 °C. Temperatura sagorevanja (maksimalna temperatura u zoni sagorevanja): metan - 2043 °C.

Specifična toplota sagorevanja metana: najniži - Q H = 8500 kcal / m 3, najviši - Qv - 9500 kcal / m 3. Za potrebe poređenja vrsta goriva, koncept ekvivalentno gorivo (c.f.) , u RF po jedinici kalorijska vrijednost 1 kg kamenog uglja uzeta je jednakom 29,3 MJ ili 7000 kcal/kg.

Uslovi za merenje protoka gasa su:

· normalnim uslovima(n. at): standardni fizički uslovi sa kojima su svojstva supstanci obično povezana. Referentne uslove definiše IUPAC (Međunarodna unija praktične i primenjene hemije) na sledeći način: Atmosferski pritisak 101325 Pa = 760 mmHg st..Temperatura zraka 273.15K= 0°C .Gustina metana pri dobro.- 0,72 kg / m 3,

· standardni uslovi(sa. at) volumen na obostrano ( komercijalno) obračuni sa potrošačima - GOST 2939-63: temperatura 20°S, pritisak 760 mm Hg. (101325 N/m), vlažnost je nula. (Do GOST 8.615-2013 normalni uslovi se nazivaju "standardni uslovi"). Gustina metana pri s.u.- 0,717 kg / m 3.

Brzina širenja plamena (brzina gorenja)- brzina fronta plamena u odnosu na svježi mlaz zapaljive smjese u datom smjeru. Procijenjena brzina širenja plamena: propan - 0,83 m/s, butan - 0,82 m/s, metan - 0,67 m/s, vodonik - 4,83 m/s, zavisi o sastavu, temperaturi, pritisku smeše, odnosu gasa i vazduha u smeši, prečniku fronte plamena, prirodi kretanja smeše (laminarno ili turbulentno) i određuje stabilnost sagorevanja..

Na nedostatke (opasna svojstva) GGP uključuju: eksplozivnost (zapaljivost); intenzivno pečenje; brzo širenje u prostoru; nemogućnost određivanja lokacije; efekat gušenja, sa nedostatkom kiseonika za disanje .

Eksplozivnost (zapaljivost) . Razlikovati:

a) donja granica zapaljivosti ( NPS) - najmanja količina gasa u vazduhu pri kojoj se gas zapali (metan - 4,4%) . Sa manjim sadržajem gasa u vazduhu, neće doći do paljenja usled nedostatka gasa; (sl. 3)

b) gornja granica zapaljivosti ( ERW) - najveći sadržaj gasa u vazduhu pri kojem dolazi do procesa paljenja ( metan - 17%) . Sa većim sadržajem gasa u vazduhu, neće doći do paljenja usled nedostatka vazduha. (sl. 3)

AT FNP NPS i ERW pozvao donja i gornja granica koncentracije širenja plamena ( NKPRP i VKPRP) .

At povećanje pritiska gasa raspon između gornje i donje granice pritiska gasa se smanjuje (slika 4).

Za eksploziju gasa (metan) Osim toga njegov sadržaj u vazduhu unutar zapaljivog opsega potreban vanjski izvor energije (varnica, plamen, itd.) . Sa eksplozijom gasa u zatvorenom prostoru (prostorija, peć, rezervoar itd.), više razaranja nego eksplozije na otvorenom (pirinač. 5).

Maksimalno dozvoljene koncentracije ( MPC) štetne materije GGP u vazduhu radnog prostora utvrđene su GOST 12.1.005.

Maksimalni jednokratni MPC u vazduhu radnog prostora (u smislu ugljenika) je 300 mg/m 3.

opasna koncentracija GGP (volumenski udio gasa u vazduhu) je koncentracija jednaka 20% niža granica zapaljivosti gasa.

Toksičnost - sposobnost trovanja ljudskog tijela. Ugljikovodični plinovi nemaju jak toksikološki učinak na ljudski organizam, ali njihovo udisanje izaziva vrtoglavicu kod čovjeka, a njihov značajan sadržaj u udahnutom zraku. Kada se kiseonik smanji na 16% ili manje može dovesti do gušenje.

At gorući plin uz nedostatak kisika, odnosno sa nedogorevanjem, u produktima sagorevanja nastaje ugljen monoksid (CO), ili ugljični monoksid, koji je vrlo toksičan plin.

Odorizacija gasa - dodavanje supstance jakog mirisa (odoranta) u gas da bi se dobio miris GGP prije isporuke potrošačima u gradskim mrežama. At upotreba za odorizaciju etil merkaptana (C 2 H 5 SH - prema stepenu uticaja na organizam pripada ΙΙ-toj klasi toksikološke opasnosti prema GOST 12.1.007-76 ), dodaje se 16 g na 1000 m 3 . Intenzitet mirisa odoriziranog HGP-a sa volumnim udjelom od 1% u zraku mora biti najmanje 3 boda prema GOST 22387.5.

Gas bez mirisa može se isporučivati ​​industrijskim preduzećima, jer Intenzitet mirisa prirodnog gasa za industrijska preduzeća koja troše gas iz magistralnih gasovoda određuje se u dogovoru sa potrošačem.

Gorući gasovi. Peć kotla (peći) u kojoj se gasovito (tečno) gorivo sagoreva u baklji odgovara konceptu „stacionarne kotlovske komorne peći“.

Sagorijevanje ugljikovodičnih plinova - hemijska kombinacija komponenti zapaljivog gasa (ugljik C i vodik H) sa atmosferskim kiseonikom O 2 (oksidacija) uz oslobađanje toplote i svetlosti: CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O .

Kod potpunog sagorevanja ugljik nastaje ugljični dioksid (CO 2), ali voda vrsta - vodena para (H 2 O) .

U teoriji za sagorevanje 1 m 3 metana potrebno je 2 m 3 kiseonika koji se nalazi u 9,52 m 3 vazduha (slika 6). Ako a nedovoljno vazduha za sagorevanje , tada za dio molekula zapaljivih komponenti neće biti dovoljno molekula kisika i u produktima sagorevanja, pored ugljičnog dioksida (CO 2), dušika (N 2) i vodene pare (H 2 O), proizvodi nepotpuno sagorevanje gasa :

-ugljen monoksid (CO), koji, ako se pusti u prostorije, može izazvati trovanje operativnog osoblja;

- čađ (C) , koji se taloži na grejnim površinama ometa prenos toplote;

- neizgoreli metan i vodonik , koji se može akumulirati u pećima i dimnjacima (dimnjacima), stvarajući eksplozivnu smjesu. Kada nedostaje vazduha, nepotpuno sagorevanje goriva ili, kako kažu, proces sagorevanja se dešava sa nedogorevanjem. Izgaranje se može pojaviti i kada loše mešanje gasa sa vazduhom i niska temperatura u zoni sagorevanja.

Za potpuno sagorevanje gasa potrebno je: prisustvo vazduha na mestu sagorevanja dovoljno i dobro mešanje sa gasom; visoka temperatura u zoni sagorevanja.

Da bi se osiguralo potpuno sagorijevanje plina, zrak se dovodi u većoj količini nego što je teoretski potrebno, odnosno u višku, pri čemu neće sav zrak sudjelovati u sagorijevanju. Dio topline će se potrošiti na zagrijavanje ovog viška zraka i ispuštat će se u atmosferu zajedno s dimnim plinom.

Potpunost sagorevanja utvrđuje se vizuelno (treba da bude plavkasto-plavkast plamen sa ljubičastim krajevima) ili analizom sastava dimnih gasova.

Teorijski (stehiometrijski) zapremina vazduha za sagorevanje je količina vazduha potrebna za potpuno sagorevanje jedinice zapremine ( 1 m 3 suvog gasa ili mase goriva, izračunato iz hemijskog sastava goriva ).

Valjano (stvarno, obavezno) Zapremina zraka za izgaranje je količina zraka koja se stvarno koristi za sagorijevanje jedinice zapremine ili mase goriva.

Odnos vazduha za sagorevanje α je omjer stvarnog volumena zraka za sagorijevanje prema teoretskom: α = V f / V t >1,

gdje: V f - stvarna zapremina dovedenog vazduha, m 3 ;

V t - teoretski volumen zraka, m 3.

Koeficijent višak emisija koliko puta stvarna potrošnja zraka za sagorijevanje plina premašuje teoretsku ovisi o dizajnu plinskog plamenika i peći: što su savršeniji, to je koeficijent α manji. Kada je koeficijent viška zraka za kotlove manji od 1, to dovodi do nepotpunog sagorijevanja plina. Povećanje omjera viška zraka smanjuje efikasnost. plinsko postrojenje. Za brojne peći u kojima se topi metal, kako bi se izbjegla korozija kiseonikom - α < 1 a iza peći se ugrađuje komora za naknadno sagorevanje za neizgorele zapaljive komponente.

Za kontrolu propuha koriste se lopatice, zasuni, rotacioni amortizeri i elektromehaničke spojnice.

Prednosti gasovitih goriva u odnosu na čvrsta i tečna– niska cena, olakšava rad osoblja, mala količina štetnih nečistoća u produktima sagorevanja, poboljšani uslovi životne sredine, nema potrebe za drumskim i železničkim transportom, dobro mešanje sa vazduhom (manje od α), potpuna automatizacija, visoka efikasnost.

Metode sagorevanja gasa. Vazduh za sagorevanje može biti:

1) primarni, dovodi se u gorionik, gde se meša sa gasom (za sagorevanje se koristi mešavina gasa i vazduha).

2) sekundarno, ulazi direktno u zonu sagorijevanja.

Postoje sledeće metode sagorevanja gasa:

1. Metoda difuzije- gas i vazduh za sagorevanje se dovode odvojeno i mešaju u zoni sagorevanja, tj. sav vazduh je sekundaran. Plamen je dug, potreban je veliki prostor za peć. (Sl. 7a).

2. Kinetička metoda - sav vazduh se meša sa gasom unutar gorionika, tj. sav vazduh je primarni. Plamen je kratak, potreban je mali prostor za sagorevanje (Sl. 7c).

3. mešoviti metod - dio zraka se dovodi unutar gorionika, gdje se miješa sa plinom (ovo je primarni zrak), a dio zraka se dovodi u zonu sagorijevanja (sekundarni). Plamen je kraći nego difuzionom metodom (slika 7b).

Uklanjanje produkata sagorevanja. Razrjeđivanje u peći i uklanjanje produkata sagorijevanja nastaje vučnom silom koja savladava otpor dimnog puta i nastaje zbog razlike tlaka između stubova vanjskog hladnog zraka jednake visine i lakšeg vrućeg dimnog plina. U tom slučaju dimni gasovi se kreću iz peći u cev, a na njihovo mesto u peć ulazi hladan vazduh (Sl. 8).

Sila vuče zavisi od: temperatura vazduha i dimnih gasova, visina, prečnik i debljina zida dimnjaka, barometarski (atmosferski) pritisak, stanje gasovoda (dimnjaka), usis vazduha, razređivanje u peći .

Prirodno sila promaje - stvorena visinom dimnjaka, i vještački, koji je dimovod sa nedovoljnim prirodnim propuhom. Vučnu silu regulišu kapije, vodeće lopatice dimovoda i drugi uređaji.

Odnos viška vazduha (α ) zavisi od dizajna plinskog plamenika i peći: što su savršeniji, to je niži koeficijent i pokazuje: koliko puta stvarna potrošnja zraka za sagorijevanje plina premašuje teorijsku.

Supercharging - uklanjanje produkata sagorijevanja goriva zbog rada puhala .Pri radu „pod nadpunjavanjem“ potrebna je jaka, gusta komora za sagorevanje (ložište) koja može da izdrži višak pritiska koji stvara ventilator.

Plinski gorionici.Plinski gorionici- obezbeđuju dovod potrebne količine gasa i vazduha, njihovo mešanje i regulaciju procesa sagorevanja, a opremljen tunelom, uređajem za distribuciju vazduha i sl. naziva se gasni gorionik.

zahtjevi gorionika:

1) gorionici moraju ispunjavati uslove odgovarajućih tehničkih propisa (imati sertifikat ili deklaraciju o usaglašenosti) ili položiti ispit o industrijskoj bezbednosti;

2) obezbedi potpunost sagorevanja gasa u svim režimima rada sa minimalnim viškom vazduha (osim nekih gorionika gasnih peći) i minimalnom emisijom štetnih materija;

3) ume da koristi automatsku kontrolu i sigurnost, kao i merenje parametara gasa i vazduha ispred gorionika;

4) mora imati jednostavan dizajn, biti pristupačan za popravku i reviziju;

5) raditi stabilno u okviru propisa o radu, po potrebi imati stabilizatore za sprečavanje odvajanja i povratnog plamena;

Parametri plinskih gorionika(Sl. 9). Prema GOST 17356-89 (Plameni gas, tečno gorivo i kombinovani. Termini i definicije. Rev. N 1) :Granica stabilnosti plamenika , pri čemu još ne nastaju izumiranje, slom, odvajanje, prasak plamena i neprihvatljive vibracije.

Bilješka. Postoji gornji i donji granice održivosti.

1) Toplotni učinak plamenika N g. - količina topline koja nastaje kao rezultat sagorijevanja goriva dostavljenog gorioniku u jedinici vremena, N g \u003d V. Q kcal/h, gdje je V satna potrošnja plina, m 3 /h; Q n. - toplota sagorevanja gasa, kcal / m 3.

2) Granice stabilnosti plamenika , pri čemu još ne nastaju gašenje, zastoj, odvajanje, flešback i neprihvatljive vibracije . Bilješka. Postoji gornji - N v.p . i niži -N n.p. granice održivosti.

3) minimalna snaga N min. - toplotna snaga gorionika, koja iznosi 1,1 snagu, što odgovara donjoj granici njegovog stabilnog rada, tj. donja granica snage povećana za 10%, N min. =1,1N n.p.

4) gornja granica stabilnog rada gorionika N v.p. – najveća stabilna snaga, rad bez odvajanja i preskoka plamena.

5) maksimalna snaga gorionika N max - toplotna snaga gorionika, koja iznosi 0,9 snage, što odgovara gornjoj granici njegovog stabilnog rada, tj. gornja granica snage smanjena za 10%, N max. = 0,9 N v.p.

6) nazivna snaga N nom - najveća toplotna snaga gorionika, kada su pokazatelji učinka u skladu sa utvrđenim standardima, tj. najveća snaga s kojom gorionik radi dugo vremena uz visoku efikasnost.

7) Opseg regulacije rada (toplotni učinak gorionika) – regulisani opseg u kojem se toplotna snaga gorionika može mijenjati tokom rada, tj. vrijednosti snage od N min do N nom. .

8) koeficijent regulacije rada K rr. je omjer nazivne toplinske snage gorionika i minimalne radne toplinske snage, tj. pokazuje koliko puta nazivna snaga prelazi minimalnu: K rr. = N nominalno / N min

Režimska kartica.Prema "Pravilima za upotrebu gasa ...", koje je odobrila Vlada Ruske Federacije od 17. maja 2002. br. 317(izmijenjeno 19.06.2017.) , po završetku građevinskih i instalaterskih radova na izgrađenoj, rekonstruisanoj ili modernizovanoj gasokorišćenoj opremi i opremi prevedenoj na gas sa drugih vrsta goriva, izvode se radovi puštanja u rad i održavanja. Lansiranje gasa na izgrađenu, rekonstruisanu ili modernizovanu opremu koja koristi gas i opremu pretvorenu u gas iz drugih vrsta goriva za izvođenje puštanje u rad (integrirano testiranje) a prijem opreme u rad vrši se na osnovu akta o spremnosti gasovodnih mreža i gasopotrošne opreme objekta kapitalne izgradnje za priključenje (tehnološki priključak). Pravila navode da:

· oprema koja koristi gas - kotlovi, proizvodne peći, procesne linije, postrojenja za rekuperaciju otpadne topline i druge instalacije koje koriste plin kao gorivo za proizvodnju toplotne energije za centralno grijanje, snabdijevanje toplom vodom, u tehnološkim procesima različitih industrija, kao i drugih uređaja, aparata, jedinica, procesne opreme i instalacija koristeći plin kao sirovinu;

· puštanje u rad- kompleks radova, uključujući pripremu za puštanje u rad i puštanje u rad opreme koja koristi gas sa komunikacijama i armaturom, dovodeći teret opreme koja koristi gas do nivoa dogovorenog sa organizacijom - vlasnikom opreme, a takođe podešavanje načina sagorevanja opreme koja koristi gas bez optimizacije efikasnosti;

· režim i rad na prilagođavanju- skup radova, uključujući podešavanje opreme koja koristi gas u cilju postizanja projektne (pasoške) efikasnosti u opsegu radnih opterećenja, prilagođavanje automatske kontrole procesa sagorevanja goriva, postrojenja za rekuperaciju toplote i pomoćne opreme, uključujući opremu za prečišćavanje vode za kotlarnice.

Prema GOST R 54961-2012 (Sistemi za distribuciju gasa. Mreže potrošnje gasa) preporučuje se:Načini rada oprema koja koristi gas u preduzećima i kotlarnicama mora odgovarati režimskim kartama odobren od strane tehničkog direktora preduzeća i P izrađuje se najmanje jednom u tri godine uz prilagođavanje (po potrebi) režimskih kartica .

Neplanirano podešavanje režima opreme koja koristi gas treba izvršiti u sledećim slučajevima: nakon većeg remonta opreme koja koristi gas ili izvršenja strukturnih promena koje utiču na efikasnost korišćenja gasa, kao iu slučaju sistematskih odstupanja kontrolisanih parametara opreme koja koristi gas iz režimskih karata.

Klasifikacija plinskih gorionika Prema GOST-u plinski gorionici se klasificiraju prema: način nabavke komponente; stepen pripreme zapaljive smeše; brzina isteka produkata izgaranja; priroda toka smjese; nazivni pritisak gasa; stepen automatizacije; mogućnost kontrole koeficijenta viška zraka i karakteristika baklje; lokalizacija zone sagorijevanja; mogućnost korištenja topline produkata izgaranja.

AT komorna peć postrojenja na gas gasoviti gorivo sagorijeva u baklji.

Prema načinu dovoda vazduha gorionici mogu biti:

1) Atmosferski gorionici -vazduh ulazi u zonu sagorevanja direktno iz atmosfere:

a. Difuzija – ovo je najjednostavniji plamenik u dizajnu, koji je u pravilu cijev s rupama izbušenim u jednom ili dva reda. Plin ulazi u zonu sagorijevanja iz cijevi kroz rupe, i vazduh - zbog difuziju i energija gasnog mlaza (pirinač. 10 ), sav vazduh je sekundaran .

Prednosti plamenika : jednostavnost dizajna, pouzdanost rada ( preskok nije moguć ), tih rad, dobra regulacija.

nedostatke: male snage, neekonomičan, visokog (dugog) plamena, potrebni su usporivači plamena kako bi se spriječilo da se plamen gorionika ugasi pri razdvajanju .

b. injekcija - zrak se ubrizgava, tj. usisan u unutrašnjost gorionika zbog energije gasnog mlaza koji izlazi iz mlaznice . Mlaz plina stvara vakuum u području mlaznice, gdje se zrak usisava kroz otvor između perača zraka i tijela gorionika. Unutar gorionika se miješaju plin i zrak, a mješavina plina i zraka ulazi u zonu sagorijevanja, a ostatak zraka neophodan za sagorijevanje plina (sekundarni) zbog difuzije ulazi u zonu sagorijevanja (Sl. 11, 12, 13 ).

U zavisnosti od količine ubrizganog vazduha postoje injekcioni gorionici: uz nepotpuno i potpuno prethodno miješanje plina i zraka.

Gorionik gas srednjeg i visokog pritiska usisava se sav potreban vazduh, tj. sav vazduh je primarni, dolazi do potpunog prethodnog mešanja gasa sa vazduhom. Potpuno pripremljena mešavina gasa i vazduha ulazi u zonu sagorevanja i nema potrebe za sekundarnim vazduhom.

Gorionik nizak pritisak deo vazduha potrebnog za sagorevanje se usisava (nastaje nepotpuno ubrizgavanje vazduha, ovaj vazduh je primarni), a ostatak vazduha (sekundarni) ulazi direktno u zonu sagorevanja.

Odnos "gas - vazduh" u ovim gorionicima je regulisan položajem perača vazduha u odnosu na telo gorionika. Plamenici su jednostruki i višestruki sa centralnim i perifernim dovodom gasa (BIG i BIGm) koji se sastoje od seta cevi - miksera 1 prečnika 48x3, udruženih zajedničkim gasnim razvodnikom 2 (Sl. 13 ).

Prednosti gorionika: jednostavnost dizajna i regulacije snage.

Nedostaci gorionika: visok nivo buke, mogućnost povratnog plamena, mali opseg regulacije rada.

2) Plamenici sa prinudnim vazduhom - To su gorionici u kojima se zrak za izgaranje dovodi iz ventilatora. Gas iz gasovoda ulazi u unutrašnju komoru gorionika (sl. 14 ).

Vazduh koji potiskuje ventilator dovodi se u vazdušnu komoru 2 , prolazi kroz vrtlog zraka 4 , umutiti i umutiti mikserom 5 sa gasom koji iz gasnog kanala ulazi u zonu sagorevanja 1 kroz izlaze za gas 3 .Sagorijevanje se odvija u keramičkom tunelu 7 .

Rice. 14. Gorionik sa prinudnim dovodom vazduha: 1 - gasni kanal; 2 - vazdušni kanal; 3 - otvori za gas; 4 - vrtlog; 5 - mikser; 6 – keramički tunel (stabilizator sagorevanja).

Rice. 15. Kombinovani jednoprotočni gorionik: 1 - ulaz za gas; 2 – ulaz za lož ulje; 3 - otvori za ulaz pare za izlaz gasa; 4 - ulaz primarnog vazduha; 5 – mešalica za ulaz sekundarnog vazduha; 6 - mlaznica za parno ulje; 7 - montažna ploča; 8 - vrtlog primarnog vazduha; 9 - kovitlac sekundarnog vazduha; 10 - keramički tunel (stabilizator sagorevanja); 11 - kanal za gas; 12 - sekundarni vazdušni kanal.

Prednosti gorionika: velika toplotna snaga, širok opseg regulacije rada, mogućnost regulacije omjera viška zraka, mogućnost predgrijavanja plina i zraka.

Nedostaci gorionika: dovoljna složenost dizajna; moguće je odvajanje i probijanje plamena, u vezi s tim postaje potrebno koristiti stabilizatore sagorijevanja (keramički tunel).

Zovu se gorionici koji su dizajnirani da sagorevaju nekoliko vrsta goriva (gasovito, tečno, čvrsto). kombinovano (pirinač. 15 ). Mogu biti jednostruki i dvonitni, tj. sa jednim ili više dovoda gasa do gorionika.

3) blok plamenik – to je automatski gorionik sa prinudnim dovodom vazduha (pirinač. 16 ), raspoređenih sa ventilatorom u jednu jedinicu. Plamenik je opremljen automatskim sistemom upravljanja.

Proces sagorevanja goriva u blok gorionicima kontroliše elektronski uređaj koji se zove menadžer sagorevanja.

Za uljne gorionike, ova jedinica uključuje pumpu za gorivo ili pumpu za gorivo i predgrijač goriva.

Upravljačka jedinica (menadžer sagorevanja) kontroliše i kontroliše rad gorionika, primajući komande od termostata (regulator temperature), elektrode za kontrolu plamena i senzora pritiska gasa i vazduha.

Protok gasa kontroliše leptir ventil koji se nalazi izvan tela gorionika.

Potporna podloška je odgovorna za miješanje plina sa zrakom u konusnom dijelu plamene cijevi i služi za kontrolu ulaznog zraka (podešavanje na strani pritiska). Druga mogućnost za promjenu količine dovedenog zraka je promjena položaja zračnog leptira u kućištu regulatora zraka (podešavanje na usisnoj strani).

Regulacija odnosa gas-vazduh (kontrola gasnih i vazdušnih leptir ventila) može biti:

povezan, sa jednog aktuatora:

· regulacija frekvencije strujanja zraka, promjenom brzine motora ventilatora pomoću invertera, koji se sastoji od frekventnog pretvarača i pulsnog senzora.

Paljenje gorionika vrši se automatski pomoću uređaja za paljenje pomoću elektrode za paljenje. Prisustvo plamena se prati pomoću elektrode za kontrolu plamena.

Redoslijed rada za paljenje gorionika:

Zahtjev za proizvodnju topline (od termostata);

· uključivanje elektromotora ventilatora i preliminarne ventilacije ložišta;

Omogućavanje elektronskog paljenja

otvaranje elektromagnetnog ventila, dovod plina i paljenje plamenika;

signal sa senzora za kontrolu plamena o prisutnosti plamena.

Nezgode (incidente) na gorionicima. Prekid plamena - pomicanje korijenske zone baklje od izlaza gorionika u smjeru strujanja goriva ili zapaljive smjese. Javlja se kada brzina mješavine plina i zraka ili plina postane veća od brzine širenja plamena. Plamen se odmiče od gorionika, postaje nestabilan i može se ugasiti. Plin nastavlja da struji kroz ugašeni gorionik i u peći se može stvoriti eksplozivna smjesa.

Odvajanje se javlja kada: povećanje tlaka plina iznad dozvoljenog, naglo povećanje dovoda primarnog zraka, povećanje razrjeđivanja u peći. Za zaštita od suza primijeniti stabilizatori sagorevanja (pirinač. 17): tobogani i stupovi od opeke; keramički tuneli raznih vrsta i prorezi za cigle; slabo aerodinamična tijela koja se zagrijavaju tokom rada gorionika (kada se plamen ugasi, svježi mlaz će se zapaliti iz stabilizatora), kao i specijalni pilot gorionici.

Lampa - pomeranje zone baklje prema zapaljivoj smjesi, u kojoj plamen prodire u gorionik . Ova pojava se javlja samo kod gorionika sa prethodnim mešanjem gasa i vazduha i javlja se kada brzina mešavine gasa i vazduha postane manja od brzine širenja plamena. Plamen skače u unutrašnjost gorionika, gdje nastavlja da gori, uzrokujući deformaciju gorionika zbog pregrijavanja.

Do proboja dolazi kada: pritisak gasa ispred gorionika padne ispod dozvoljene vrednosti; paljenje gorionika kada se dovodi primarni vazduh; velika opskrba plinom pri niskom tlaku zraka. Prilikom klizanja može doći do malog pucanja, uslijed čega će se plamen ugasiti, a plin može nastaviti strujati kroz gorionik u praznom hodu i može doći do stvaranja eksplozivne smjese u peći i plinovodima plinske instalacije. Za zaštitu od klizanja koriste se pločasti ili mrežasti stabilizatori., jer kroz uske proreze i male rupice nema probijanja plamena.

Postupci osoblja u slučaju udesa na gorionicima

U slučaju udesa na gorioniku (odvajanje, povratni udar ili gašenje plamena) pri paljenju ili u procesu regulacije, potrebno je: odmah prekinuti dovod plina ovom gorioniku (gorionicima) i uređaju za paljenje; ventilirajte peć i plinske kanale najmanje 10 minuta; saznati uzrok problema; prijaviti odgovornom licu; nakon otklanjanja uzroka kvarova i provjere nepropusnosti zapornog ventila ispred gorionika, po uputi odgovorne osobe, prema uputstvu, ponovo upaliti.

Promjena opterećenja plamenika.

Postoje gorionici na različite načine za promjenu toplinske snage:

Plamenik sa višestepenom regulacijom toplotne snage- ovo je gorionik, tokom kojeg se regulator protoka goriva može ugraditi u nekoliko položaja između maksimalnog i minimalnog radnog položaja.

Plamenik sa trostepenom regulacijom toplotne snage- ovo je gorionik, tokom čijeg rada se regulator protoka goriva može postaviti u položaje "maksimalni protok" - "minimalni protok" - "zatvoreno".

Plamenik sa dvostepenom regulacijom toplotne snage- plamenik koji radi u položajima "otvoreno - zatvoreno".

Modulirajući gorionik- ovo je gorionik, tokom kojeg se regulator protoka goriva može ugraditi u bilo koji položaj između maksimalnog i minimalnog radnog položaja.

Moguće je regulirati toplinsku snagu instalacije brojem gorionika koji rade, ako ih daje proizvođač i režimska kartica.

Ručna promjena toplinske snage, kako bi se izbjeglo odvajanje plamena, provodi se:

Prilikom povećanja: prvo povećajte dovod plina, a zatim i zraka.

Kod smanjenja: prvo smanjite dovod zraka, a zatim i plina;

Da bi se spriječile nesreće na gorionicima, promjena njihove snage mora se odvijati glatko (u nekoliko faza) prema režimskoj karti.