Gori plin. Uvjeti potrebni za izgaranje plina. Proizvodi potpunog i nepotpunog izgaranja plinskog goriva. Količina zraka potrebna za potpuno izgaranje plina. Omjer viška zraka i njegov utjecaj na učinkovitost izgaranja plina

Izgaranje plina je reakcija kombinacije zapaljivih plinskih komponenti s kisikom u zraku, praćena oslobađanjem topline. Proces izgaranja ovisi o kemijskom sastavu goriva. Glavna komponenta prirodnog plina 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. Zrak se sastoji od kisika (21%) i dušika te male količine drugih negorivih plinova (79%). Pojednostavljeno, reakcija potpunog izgaranja metana je sljedeća:

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

Kao rezultat reakcije izgaranja tijekom potpunog izgaranja nastaje ugljični dioksid CO2, a vodena para H2O je tvar koja nema štetan učinak na okoliš i čovjeka. Dušik N ne sudjeluje u reakciji. Za potpuno izgaranje 1 m³ metana teoretski je potrebno 9,52 m³ zraka. U praktične svrhe smatra se da je za potpuno izgaranje 1 m³ prirodnog plina potrebno najmanje 10 m³ zraka. Međutim, ako se dovede samo teoretski potrebna količina zraka, tada je nemoguće postići potpuno izgaranje goriva: teško je pomiješati plin sa zrakom na način da se u svaku od njih dovede potreban broj molekula kisika. njegove molekule. U praksi se za izgaranje dovodi više zraka nego što je teoretski potrebno. Količina viška zraka određena je koeficijentom viška zraka a, koji pokazuje omjer stvarno potrošenog zraka za izgaranje i teoretski potrebnog iznosa:

α = V činjenica./V teor.

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

Koeficijent viška zraka najvažniji je pokazatelj koji karakterizira kvalitetu izgaranja plina plamenikom. Što je manji a, to će manje topline odnijeti ispušni plinovi, veća je učinkovitost opreme koja koristi plin. Ali spaljivanje plina s nedovoljnim viškom zraka rezultira nedostatkom zraka, što može uzrokovati nepotpuno izgaranje. Za moderne plamenike s potpunim prethodnim miješanjem plina sa zrakom, koeficijent viška zraka je u rasponu od 1,05 - 1,1 ", odnosno, zrak se za izgaranje troši 5 - 10% više nego što je teoretski potrebno.

Kod nepotpunog izgaranja proizvodi izgaranja sadrže značajnu količinu ugljičnog monoksida CO, kao i neizgorjeli ugljik u obliku čađe. Ako plamenik radi vrlo loše, tada proizvodi izgaranja mogu sadržavati vodik i neizgorjeli metan. Ugljični monoksid CO (ugljični monoksid) zagađuje zrak u prostoriji (pri korištenju opreme bez ispuštanja produkata izgaranja u atmosferu - plinske peći, stupovi male toplinske snage) i ima toksični učinak. Čađa kontaminira površine za izmjenu topline, naglo smanjuje prijenos topline i smanjuje učinkovitost opreme koja koristi plin u kućanstvu. Osim toga, kada koristite plinske peći, posuđe je onečišćeno čađom, što zahtijeva znatan trud za uklanjanje. U bojlerima čađa onečišćuje izmjenjivač topline, u "zanemarenim" slučajevima, gotovo do potpunog prestanka prijenosa topline iz proizvoda izgaranja: stupac gori, a voda se zagrijava za nekoliko stupnjeva.

Dolazi do nepotpunog izgaranja:

• s nedovoljnim dovodom zraka za izgaranje;
• s lošim miješanjem plina i zraka;
• uz pretjerano hlađenje plamena prije završetka reakcije izgaranja.

Kvaliteta izgaranja plina može se kontrolirati bojom plamena. Izgaranje plina loše kvalitete karakterizira žuti dimni plamen. Kada je plin potpuno izgorio, plamen je kratka buktinja plavkasto-ljubičaste boje s visokom temperaturom. Za kontrolu rada industrijskih plamenika koriste se posebni uređaji koji analiziraju sastav dimnih plinova i temperaturu produkata izgaranja. Trenutačno je pri podešavanju određenih tipova kućne plinske opreme moguće regulirati proces izgaranja temperaturom i analizom dimnih plinova.

Glasano Hvala!

Možda će vas zanimati:

• 
• 

Aleksandar Pavlovič Konstantinov

Glavni inspektor za kontrolu sigurnosti nuklearno i radijacijski opasnih objekata. Kandidat tehničkih znanosti, izvanredni profesor, profesor Ruske akademije prirodnih znanosti.

Kuhinja s plinskim štednjakom često je glavni izvor onečišćenja zraka u cijelom stanu. I, što je vrlo važno, to se odnosi na većinu stanovnika Rusije. Doista, u Rusiji 90% urbanih i više od 80% ruralnih stanovnika koristi plinske peći Khata, Z. I. Ljudsko zdravlje u suvremenoj ekološkoj situaciji. - M. : FAIR-PRESS, 2001. - 208 str..

Posljednjih godina pojavile su se publikacije ozbiljnih istraživača o velikoj opasnosti plinskih peći za zdravlje. Liječnici znaju da u kućama u kojima su ugrađene plinske peći stanovnici češće i dulje obolijevaju nego u kućama s električnim štednjacima. I govorimo o mnogim različitim bolestima, a ne samo o bolestima dišnih puteva. Smanjenje razine zdravlja posebno je uočljivo kod žena, djece, kao i kod starijih i kroničnih bolesnika koji više vremena provode kod kuće.

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

Zašto je korištenje plina za kućanstvo štetno po zdravlje

Pokušajmo odgovoriti na ovo pitanje. Nekoliko je čimbenika koji zajedno čine korištenje plinskih peći opasnim po zdravlje.

Prva skupina čimbenika

Ova skupina čimbenika posljedica je same kemije procesa izgaranja prirodnog plina. Čak i kada bi plin za kućanstvo potpuno izgorio na vodu i ugljični dioksid, to bi dovelo do pogoršanja sastava zraka u stanu, posebno u kuhinji. Uostalom, u isto vrijeme, kisik se izgara iz zraka, dok se koncentracija ugljičnog dioksida povećava. Ali to nije glavni problem. Na kraju, isto se događa i sa zrakom koji čovjek udiše.

Mnogo je gore što se u većini slučajeva izgaranje plina ne događa potpuno, a ne 100%. Zbog nepotpunog izgaranja prirodnog plina nastaje mnogo više otrovnih 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. - Broj 1(4). - S. 55..

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

Unos benzpirena u ljudskom tijelu, mcg / dan

Usporedimo prva dva stupca. U kuhinji dobivamo 13,5 puta više štetnih tvari 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 dobiva ekvivalent od dvije do pet cigareta dnevno. Odnosno, čini se da domaćica, koja ima plinski štednjak, malo "puši".

Druga skupina čimbenika

Ova se skupina odnosi na uvjete rada plinskih peći. Svaki vozač zna da je nemoguće biti u garaži u isto vrijeme kad i automobil s upaljenim motorom. Ali u kuhinji imamo upravo takav slučaj: izgaranje ugljikovodičnih goriva u zatvorenom prostoru! Nemamo uređaj koji ima svaki automobil – ispušnu cijev. 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 stropa, loša ventilacija i plinski štednjak koji radi cijeli dan. Ali s niskim stropovima, proizvodi izgaranja plina nakupljaju 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 točno. Izračuni pokazuju da ako je kuhinja mala, a nema dobre ventilacije, onda imamo posla s posebno štetnim radnim uvjetima. Vrsta metalurga koji opslužuje koks baterije.

Kako smanjiti štetu od plinskog štednjaka

Kako možemo biti, ako je sve tako loše? Možda se doista 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 plinskog štednjaka možete smanjiti na desetke puta. Navodimo ova pravila (većina su preporuke profesora Yu. D. Gubernskog) Ilnitski A. Miriše na plin. - Budi zdrav!. - 2001. - br. 5. - S. 68–70..

1. Iznad peći potrebno je ugraditi ispušnu napu s pročistačem zraka. Ovo je najučinkovitiji pristup. Ali čak i ako iz nekog razloga to ne možete učiniti, preostalih sedam pravila će također značajno smanjiti onečišćenje zraka.
2. Pratiti potpunost izgaranja plina. Ako odjednom boja plina nije onakva kakva bi trebala biti prema uputama, odmah pozovite plinare da reguliraju pokvareni plamenik.
3. Nemojte pretrpavati štednjak dodatnim posuđem. Posuđe treba stavljati samo na plamenike koji rade. U tom slučaju osigurat će se slobodan pristup zraka plamenicima i potpunije izgaranje plina.
4. Bolje je koristiti ne više od dva plamenika ili pećnicu i jedan plamenik u isto vrijeme. Čak i ako vaš štednjak ima četiri plamenika, najbolje je upaliti najviše dva u isto vrijeme.
5. Maksimalno vrijeme neprekidnog rada plinskog štednjaka je dva sata. Nakon toga morate napraviti pauzu i dobro prozračiti kuhinju.
6. Tijekom 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 prozračiti ne samo kuhinju, već i cijeli stan. Poželjna je unakrsna ventilacija.
8. Nikada nemojte koristiti plinski štednjak za grijanje ili sušenje rublja. U tu svrhu ne biste zapalili vatru usred kuhinje, zar ne?

Izgaranje je kemijska reakcija koja se odvija brzo u vremenu, spajajući zapaljive komponente goriva s kisikom u zraku, praćena intenzivnim oslobađanjem topline, svjetlosti i produkata izgaranja.

Za metan, reakcija izgaranja sa zrakom je:

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + Qn

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

Za UNP:

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

Produkti potpunog izgaranja plinova su vodena para (H2 O), ugljični dioksid (CO2 ) ili ugljični dioksid.

S potpunim izgaranjem plinova, boja plamena je u pravilu plavkasto-ljubičasta.

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

1m3 kisika nalazi se u 4,76m3 (≈ 5 m3) zraka.

Zaključak: za spaljivanje

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

- 1m3 propana - 5m3 kisika ili oko 25m3 zraka,

- 1 m3 butana - 6,5 m3 kisika ili oko 32,5 m3 zraka,

- 1m3 LPG ~ 6m3 kisika ili oko 30m3 zraka.

U praksi, kada se plin izgara, vodena para se u pravilu ne kondenzira, već se uklanja zajedno s drugim produktima izgaranja. Stoga se tehnički izračuni temelje na nižoj ogrjevnoj vrijednosti Pn.

Uvjeti potrebni za izgaranje:

1. dostupnost goriva (plin);

2. prisutnost oksidacijskog sredstva (kisik zraka);

3. prisutnost izvora temperature paljenja.

Nepotpuno izgaranje plinova.

Uzrok nepotpunog izgaranja plina je nedovoljno zraka.

Produkti nepotpunog izgaranja plinova su ugljični monoksid ili ugljični monoksid (CO), neizgoreni zapaljivi ugljikovodici (Cn Hm) i atomski ugljik ili čađa.

Za prirodni plinCH4 + O2 → CO2 + H2 O + CO+ CH4 + C

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

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

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

Nepotpuno izgaranje je neekonomično (čađa ometa proces prijenosa topline, nepotpunim izgaranjem plina dobivamo manje topline za koju sagorijevamo plin).

Kako biste kontrolirali potpunost izgaranja, obratite pozornost na boju plamena, koja bi trebala biti plava tijekom potpunog izgaranja, a žućkasto-slamasta ako je nepotpuno izgaranje. Najsavršeniji način kontrole potpunosti izgaranja je analiza produkata izgaranja pomoću plinskih analizatora.

Metode izgaranja plina.

Koncept primarnog i sekundarnog zraka.

Postoje 3 načina spaljivanja plina:

1) difuzija,

2) kinetički,

3) mješoviti.

Difuzijska metoda ili metoda bez prethodnog miješanja plina sa zrakom.

Samo plin iz plamenika ulazi u zonu izgaranja. Zrak potreban za izgaranje miješa se s plinom u zoni izgaranja. Taj se zrak naziva sekundarnim.

Plamen je izdužen, žut.

a= 1,3÷1,5t≈ (900÷1000) o S

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

Plin se dovodi do plamenika, a zrak se dovodi pomoću uređaja za puhanje. Zrak potreban za izgaranje i koji se dovodi u plamenik radi prethodnog miješanja s plinom naziva se primarnim.

Plamen je kratak, zelenkasto-plavkaste boje.

a= 1,01÷1,05t≈ 1400o S

Mješovita metoda - metoda s djelomičnim preliminarnim miješanjem plina sa zrakom.

Plin ubrizgava primarni zrak u plamenik. Smjesa plina i zraka s nedovoljnom količinom zraka za potpuno izgaranje ulazi u zonu izgaranja iz plamenika. Ostatak zraka je sekundaran.

Plamen je srednje veličine, zelenkastoplave boje.

a=1,1 ¸ 1,2 t≈1200o S

Omjer viška zrakaa= Litd./L teor. je omjer količine zraka potrebne za izgaranje u praksi i količine zraka potrebnog za izgaranje i teoretski izračunato.

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

Lnpr.=a∙ L teor., tj. Koeficijent viška zraka pokazuje koliko je puta količina zraka potrebna za izgaranje u praksi veća od količine zraka koja je potrebna za izgaranje i izračunata teoretski.

Mjerne jedinice plinovitih sastojaka produkata izgaranja →

Sadržaj odjeljka

Prilikom izgaranja organskih goriva u kotlovskim pećima nastaju različiti produkti izgaranja, kao što su ugljični oksidi CO x \u003d CO + CO 2, vodena para H 2 O, oksidi sumpora SO x = SO 2 + SO 3, dušikovi oksidi NO x \ u003d NO + NO 2 , policiklički aromatski ugljikovodici (PAH), fluoridi, vanadijevi spojevi V 2 O 5 , čestice, itd. (vidi tablicu 7.1.1). U slučaju nepotpunog izgaranja goriva u pećima, ispušni plinovi mogu sadržavati i ugljikovodike CH4, C2H4 itd. Svi produkti nepotpunog izgaranja su štetni, ali se njihovo stvaranje može minimizirati suvremenom tehnologijom izgaranja goriva [1].

Tablica 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, %.

Kriterij za sanitarnu ocjenu okoliša je najveća dopuštena koncentracija (MPC) štetne tvari u atmosferskom zraku na razini tla. MPC treba shvatiti kao takvu koncentraciju raznih tvari i kemijskih spojeva, koja, uz svakodnevnu dugotrajnu izloženost ljudskom tijelu, ne uzrokuje nikakve patološke promjene ili bolesti.

Maksimalno dopuštene koncentracije (MPC) štetnih tvari u atmosferskom zraku naseljenih mjesta date su u tablici. 7.1.2 [4]. Maksimalna jednokratna koncentracija štetnih tvari određuje se uzorcima uzetim u roku od 20 minuta, prosječna dnevna - po danu.

Tablica 7.1.2. Najveće dopuštene koncentracije štetnih tvari u atmosferskom zraku naseljenih mjesta

Zagađivač	Maksimalna dopuštena koncentracija, mg / m 3
Maksimalno jednokratno	Prosječno dnevno
Prašina nije otrovna	0,5	0,15
sumporov dioksid	0,5	0,05
ugljični monoksid	3,0	1,0
ugljični monoksid	3,0	1,0
dušikov dioksid	0,085	0,04
Dušikov oksid	0,6	0,06
čađa (čađa)	0,15	0,05
sumporovodik	0,008	0,008
Benz(a)piren	-	0,1 μg / 100 m 3
Vanadijev pentoksid	-	0,002
Spojevi fluora (za fluor)	0,02	0,005
Klor	0,1	0,03

Proračuni se provode za svaku štetnu tvar posebno, tako da koncentracija svake od njih ne prelazi vrijednosti navedene u tablici. 7.1.2. Za kotlovnice ovi uvjeti su pooštreni uvođenjem dodatnih zahtjeva o potrebi zbrajanja učinaka sumpornih i dušikovih oksida, što je određeno izrazom

Istodobno, zbog lokalnog nedostatka zraka ili nepovoljnih toplinskih i aerodinamičkih uvjeta, u pećima i komorama za izgaranje nastaju produkti nepotpunog izgaranja, koji se uglavnom sastoje od ugljičnog monoksida CO (ugljični monoksid), vodika H2 i raznih ugljikovodika, koji karakteriziraju toplinu. gubici u kotlovskom agregatu zbog kemijske nepotpunosti izgaranja (kemijsko dogaranje).

Osim toga, tijekom procesa izgaranja 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 .

Dušikovi oksidi nastaju zbog oksidacije i molekularnog dušika u zraku i dušika sadržanog u gorivu. Eksperimentalna istraživanja su pokazala da glavni udio NOx koji nastaje u pećima kotlova, odnosno 96÷100%, otpada na dušikov monoksid (oksid) NO. Dušikov 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 postotka ukupne emisije NOx. U tipičnim uvjetima spaljivanja goriva u kotlovima, koncentracije dušikovog dioksida NO 2 su u pravilu zanemarive u odnosu na sadržaj NO i obično se kreću od 0÷7 ppm do 20÷30 ppm. Istodobno, 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 i u horizontalnom dimovodu (na T> 900÷1000 K) i pod određenim uvjetima može doseći i zapažene veličine.

Dušikov hemoksid N 2 O, koji nastaje tijekom izgaranja goriva, je, po svemu sudeći, kratkotrajni međuprodukt. N 2 O praktički nema u produktima izgaranja iza kotlova.

Sumpor sadržan u gorivu izvor je stvaranja sumpornih oksida SO x: sumpornog SO 2 (sumpornog dioksida) i sumpornog SO 3 (sumpornog trioksida) anhidrida. Ukupna masena emisija SO x ovisi samo o sadržaju sumpora u gorivu S p , a njihova koncentracija u dimnim plinovima ovisi i o koeficijentu strujanja zraka α. U pravilu, udio SO 2 iznosi 97÷99%, a udio SO 3 je 1÷3% ukupnog izlaza SO x . Stvarni sadržaj SO 2 u plinovima 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 plinova posebno mjesto zauzima velika skupina policikličkih aromatskih ugljikovodika (PAH). Mnogi PAH-i imaju visoku kancerogenu i (ili) mutagenu aktivnost, aktiviraju fotokemijski smog u gradovima, što zahtijeva strogu kontrolu i ograničenje njihovih emisija. U isto vrijeme, neki PAH-ovi, kao što su fenantren, fluoranten, piren i niz drugih, gotovo su fiziološki inertni i nisu kancerogeni.

PAH nastaju kao rezultat nepotpunog izgaranja bilo kojeg ugljikovodika. Potonje nastaje zbog inhibicije reakcija oksidacije ugljikovodika goriva hladnim stijenkama uređaja za izgaranje, a može biti uzrokovano i nezadovoljavajućom mješavinom goriva i zraka. To dovodi do stvaranja u pećima (komorama za izgaranje) lokalnih oksidacijskih zona s niskom temperaturom ili zona s viškom goriva.

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

Zbog visoke toksičnosti, posebno treba istaknuti proizvode izgaranja loživog ulja kao što su vanadijevi oksidi. Vanadij se nalazi u mineralnom dijelu loživog ulja i pri izgaranju stvara vanadijeve okside VO, VO 2 . Međutim, tijekom stvaranja naslaga na konvektivnim površinama, vanadijevi oksidi prisutni su uglavnom u obliku V 2 O 5 . Vanadijev pentoksid V 2 O 5 je najotrovniji oblik vanadijevih oksida, stoga se njihove emisije računaju u smislu V 2 O 5 .

Tablica 7.1.3. Približna koncentracija štetnih tvari u produktima izgaranja tijekom spaljivanja organskih goriva u električnim kotlovima

Emisije =	Koncentracija, mg / m 3
	Prirodni gas	lož ulje	Ugljen
Dušikovi oksidi NO x (u smislu NO 2)	200÷ 1200	300÷ 1000	350 ÷1500
Sumporov dioksid SO2	-	2000÷6000	1000÷5000
Sumporni anhidrid SO 3	-	4÷250	2 ÷100
Ugljični 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

Tijekom izgaranja loživog ulja i krutih goriva, emisije također sadrže čestice, koje se sastoje od letećeg pepela, čestica čađe, PAH-a i neizgorjelog goriva kao posljedica mehaničkog nedovoljno izgaranja.

Rasponi koncentracija štetnih tvari u dimnim plinovima tijekom izgaranja različitih vrsta goriva dani su u tablici. 7.1.3.

Sastav i svojstva prirodnog plina. Prirodni gas (zapaljivi prirodni plin; GGP) - Plinovita smjesa koja se sastoji od metana i težih ugljikovodika, dušika, ugljičnog dioksida, vodene pare, spojeva koji sadrže sumpor, inertnih plinova . Metan je glavna komponenta GGP-a. HGP obično također sadrži količine u tragovima drugih komponenti (slika 1).

1. Zapaljive komponente uključuju ugljikovodike:

a) metan (CH 4) - glavna komponenta prirodnog plina, do 98% volumena (ostale komponente su prisutne u malim količinama ili ih nema). Bezbojan, bez mirisa i okusa, neotrovan, eksplozivan, lakši od zraka;

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

2. Nezapaljive komponente (balast) :

a) dušik (N 2) - sastojak zraka, bez boje, mirisa i okusa; inertni plin, jer ne stupa u interakciju s kisikom;

b) kisik (O 2) - sastavni dio zraka; bez boje, mirisa i okusa; oksidacijsko sredstvo.

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

Zrak . Suhi atmosferski zrak je višekomponentna plinska mješavina koja se sastoji od (vol.%): dušika N 2 - 78%, kisika O 2 - 21%, inertnih plinova (argon, neon, kripton, itd.) - 0,94% i ugljični dioksid - 0,03%.

sl.2. Sastav zraka.

Zrak također sadrži vodenu paru i nasumične nečistoće - amonijak, sumpor dioksid, prašinu, mikroorganizme itd. ( riža. 2). Plinovi koji čine zrak ravnomjerno su raspoređeni u njemu i svaki od njih zadržava svoja svojstva u smjesi.

3. Štetne komponente :

a) sumporovodik (H 2 S) - bezbojan, s mirisom pokvarenih jaja, otrovan, gorući, teži od zraka.

b) cijanovodična (cijanovodična) kiselina (HCN) - bezbojna svijetla tekućina, u plinu ima plinovito stanje. Otrovno, uzrokuje koroziju metala.

4. Mehaničke nečistoće (sadržaj ovisi o uvjetima transporta plina):

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

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

GGPna toksikološka karakterizacija pripadaju tvarima ΙV-te klase opasnosti prema GOST 12.1.007. To su plinoviti, niskotoksični, eksplozivni proizvodi.

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

Zahtjevi GOST 5542-2014 za GGP indikatore:

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

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

3) molni udio kisika- ne više od 0,050%;

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

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

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

8) intenzitet mirisa plina za kućanske svrhe s volumnim udjelom od 1% u zraku - najmanje 3 boda, i za plin za industrijsku uporabu, ovaj se pokazatelj postavlja u dogovoru s potrošačem.

Jedinica troška prodaje GGP - 1 m 3 plina pri tlaku od 760 mm Hg. Umjetnost. i temperatura 20oC;

Temperatura automatskog paljenja- najniža temperatura zagrijane površine koja u zadanim uvjetima zapaljuje zapaljive tvari u obliku mješavine plina ili para-zrak. Za metan je 537 °C. Temperatura izgaranja (maksimalna temperatura u zoni izgaranja): metan - 2043 °C.

Specifična toplina izgaranja metana: najniži - Q H \u003d 8500 kcal / m 3, najviši - Qv - 9500 kcal / m 3. U svrhu usporedbe vrsta goriva, koncept ekvivalentno gorivo (c.f.) , u RF po jedinici kalorijska vrijednost 1 kg kamenog ugljena uzeta je jednakom 29,3 MJ ili 7000 kcal/kg.

Uvjeti za mjerenje protoka plina su:

· normalnim uvjetima(n. na): standardni fizikalni uvjeti s kojima su svojstva tvari obično povezana. Referentne uvjete definira IUPAC (Međunarodna unija praktične i primijenjene kemije) kako slijedi: Atmosferski tlak 101325 Pa = 760 mmHg sv..Temperatura zraka 273,15 tisuća = 0°C .Gustoća metana pri dobro.- 0,72 kg / m 3,

· standardnim uvjetima(s. na) volumen pri međusobnom ( komercijalni) obračuni s potrošačima - GOST 2939-63: temperatura 20°S, tlak 760 mm Hg. (101325 N/m), vlažnost je nula. (Po GOST 8.615-2013 normalni uvjeti nazivaju se "standardnim uvjetima"). Gustoća metana pri s.u.- 0,717 kg / m 3.

Brzina širenja plamena (brzina gorenja)- brzina fronte plamena u odnosu na svježi mlaz zapaljive smjese u zadanom smjeru. Procijenjena brzina širenja plamena: propan - 0,83 m/s, butan - 0,82 m/s, metan - 0,67 m/s, vodik - 4,83 m/s, ovisi o sastavu, temperaturi, tlaku smjese, omjeru plina i zraka u smjesi, promjeru fronte plamena, prirodi kretanja smjese (laminarno ili turbulentno) te određuje stabilnost izgaranja..

Na nedostatke (opasna svojstva) GGP uključuju: eksplozivnost (zapaljivost); intenzivno gori; brzo širenje u prostoru; nemogućnost određivanja mjesta; učinak gušenja, s nedostatkom kisika za disanje .

Eksplozivnost (zapaljivost) . Razlikovati:

a) donja granica zapaljivosti ( NPS) - najmanja količina plina u zraku pri kojoj se plin zapali (metan - 4,4%) . Uz manji sadržaj plina u zraku neće doći do paljenja zbog nedostatka plina; (slika 3)

b) gornja granica zapaljivosti ( ERW) - najveći sadržaj plina u zraku pri kojem dolazi do procesa paljenja ( metan - 17%) . Kod većeg udjela plina u zraku neće doći do paljenja zbog nedostatka zraka. (slika 3)

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

Na povećanje tlaka plina raspon između gornje i donje granice tlaka plina se smanjuje (slika 4).

Za eksploziju plina (metan) Osim njegov sadržaj u zraku unutar zapaljivog područja potrebna vanjski izvor energije (iskra, plamen, itd.) . Uz eksploziju plina u zatvorenom volumenu (prostorija, peć, spremnik itd.), više razaranja nego eksplozije na otvorenom (riža. 5).

Najveće dopuštene koncentracije ( MPC) štetne tvari GGP u zraku radnog područja utvrđene su u GOST 12.1.005.

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

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

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

Na gorući plin s nedostatkom kisika, tj. s nedogaranjem, u produktima izgaranja nastaje ugljični monoksid (CO), ili ugljični monoksid, koji je vrlo otrovan plin.

Odorizacija plina - dodavanje tvari jakog mirisa (odoransa) plinu za dobivanje mirisa GGP prije isporuke potrošačima u gradskim mrežama. Na koristiti za odorizaciju etil merkaptana (C 2 H 5 SH - prema stupnju utjecaja na tijelo 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 s volumnim udjelom od 1% u zraku mora biti najmanje 3 boda prema GOST 22387.5.

Plin bez mirisa može se isporučiti industrijskim poduzećima, jer intenzitet mirisa prirodnog plina za industrijska poduzeća koja troše plin iz magistralnih plinovoda određuje se u dogovoru s potrošačem.

Gorući plinovi. Peć kotla (peći) u kojoj se plinovito (tekuće) gorivo sagorijeva u baklji odgovara konceptu "stacionarne komorne peći kotla".

Izgaranje ugljikovodičnih plinova - kemijska kombinacija komponenti zapaljivog plina (ugljik C i vodik H) s atmosferskim kisikom O 2 (oksidacija) uz oslobađanje topline i svjetlosti: CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O .

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

U teoriji za sagorijevanje 1 m 3 metana potrebno je 2 m 3 kisika koji se nalazi u 9,52 m 3 zraka (slika 6.). Ako je a nedovoljno zraka za izgaranje , tada za dio molekula zapaljivih komponenti neće biti dovoljno molekula kisika i u produktima izgaranja, osim ugljičnog dioksida (CO2), dušika (N2) i vodene pare (H2O), proizvodi nepotpuno izgaranje plina :

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

- čađa (C) , koji se taloži na grijaćim površinama ometa prijenos topline;

- neizgorjeli metan i vodik , koji se može nakupljati u pećima i dimnjacima (dimnjacima), stvarajući eksplozivnu smjesu. Kada nedostaje zraka, nepotpuno izgaranje goriva ili, kako kažu, proces izgaranja događa se s podgorijevanjem. Izgaranje se također može pojaviti kada loše miješanje plina sa zrakom i niska temperatura u zoni izgaranja.

Za potpuno izgaranje plina potrebno je: prisutnost zraka na mjestu izgaranja dosta i dobro miješanje s plinom; visoka temperatura u zoni izgaranja.

Da bi se osiguralo potpuno izgaranje plina, zrak se dovodi u većoj količini nego što je teoretski potrebno, tj. u višku, dok u izgaranju neće sudjelovati sav zrak. Dio topline će se potrošiti na zagrijavanje tog viška zraka i ispuštat će se u atmosferu zajedno s dimnim plinom.

Potpunost izgaranja utvrđuje se vizualno (treba biti plavkasto-plavkasti plamen s ljubičastim krajevima) ili analizom sastava dimnih plinova.

Teorijski (stehiometrijski) volumen zraka za izgaranje je količina zraka potrebna za potpuno izgaranje jediničnog volumena ( 1 m 3 suhog plina ili mase goriva, izračunato iz kemijskog sastava goriva ).

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

Omjer zraka za izgaranje α je omjer stvarnog volumena zraka za izgaranje i teoretskog: α = V f / V t >1,

gdje: V f - stvarni volumen dovedenog zraka, m 3 ;

V t - teoretski volumen zraka, m 3.

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

Za kontrolu propuha koriste se lopatice, zasuni, rotacijski amortizeri i elektromehaničke spojke.

Prednosti plinovitih goriva u odnosu na kruta i tekuća– niska cijena, olakšava rad osoblja, mala količina štetnih nečistoća u produktima izgaranja, poboljšani okolišni uvjeti, nema potrebe za cestovnim i željezničkim transportom, dobro miješanje sa zrakom (manje od α), potpuna automatizacija, visoka učinkovitost.

Metode izgaranja plina. Zrak za izgaranje može biti:

1) primarni, dovodi se u plamenik, gdje se miješa s plinom (za izgaranje se koristi mješavina plina i zraka).

2) sekundarni, ulazi izravno u zonu izgaranja.

Postoje sljedeće metode izgaranja plina:

1. Metoda difuzije- plin i zrak za izgaranje se dovode odvojeno i miješaju u zoni izgaranja, t.j. sav zrak je sekundaran. Plamen je dug, potreban je veliki prostor za peć. (slika 7a).

2. Kinetička metoda - sav zrak je pomiješan s plinom unutar plamenika, t.j. sav zrak je primarni. Plamen je kratak, potreban je mali prostor za izgaranje (slika 7c).

3. mješovita metoda - dio zraka se dovodi unutar plamenika, gdje se miješa s plinom (to je primarni zrak), a dio zraka se dovodi u zonu izgaranja (sekundarni). Plamen je kraći nego difuzijskom metodom (slika 7b).

Uklanjanje produkata izgaranja. Razrjeđivanje u peći i uklanjanje produkata izgaranja nastaje vučnom silom koja nadilazi otpor dimnog puta i nastaje zbog razlike tlaka između stupova vanjskog hladnog zraka jednake visine i lakšeg vrućeg dimnog plina. U tom slučaju dimni plinovi prelaze iz peći u cijev, a na njihovo mjesto u peć ulazi hladni zrak (slika 8).

Vlačna sila ovisi o: temperatura zraka i dimnih plinova, visina, promjer i debljina stijenke dimnjaka, barometarski (atmosferski) tlak, stanje plinovoda (dimnjaka), usis zraka, razrjeđivanje u peći .

Prirodno sila propuha - stvorena visinom dimnjaka, i Umjetna, što je dimovod s nedovoljnim prirodnim propuhom. Vučna sila regulirana je vratima, vodilicama dimovoda i drugim uređajima.

Omjer viška zraka (α ) ovisi o izvedbi plinskog plamenika i peći: što su savršeniji, to je niži koeficijent i pokazuje: koliko puta stvarna potrošnja zraka za izgaranje plina premašuje teoretsku.

Supercharging - uklanjanje produkata izgaranja goriva zbog rada puhala .Pri radu “pod nadpunjavanjem” potrebna je jaka gusta komora za izgaranje (peć) koja može izdržati višak tlaka koji stvara ventilator.

Plinski plamenici.Plinski plamenici- osiguravaju dovod potrebne količine plina i zraka, njihovo miješanje i regulaciju procesa izgaranja, a opremljen tunelom, uređajem za distribuciju zraka i sl., naziva se uređajem za plinski plamenik.

zahtjevi plamenika:

1) plamenici moraju ispunjavati zahtjeve odgovarajućih tehničkih propisa (imati certifikat ili izjavu o sukladnosti) ili položiti ispit o industrijskoj sigurnosti;

2) osigurati potpunost izgaranja plina u svim režimima rada uz minimalni višak zraka (osim nekih plamenika plinskih peći) i minimalnu emisiju štetnih tvari;

3) znati koristiti automatsku kontrolu i sigurnost, kao i mjerenje parametara plina i zraka ispred plamenika;

4) mora imati jednostavan dizajn, biti dostupan za popravak i reviziju;

5) raditi stabilno u okviru radne regulacije, po potrebi imati stabilizatore za sprječavanje odvajanja i povratnog plamena;

Parametri plinskih plamenika(slika 9). Prema GOST 17356-89 (Plinski plamenici, tekuće gorivo i kombinirani. Pojmovi i definicije. Rev. N 1) :Granica stabilnosti plamenika , na kojem još ne nastaju izumiranje, slom, odvojenost, prasak plamena i neprihvatljive vibracije.

Bilješka. postojati gornji i donji granice održivosti.

1) Toplinski učinak plamenika N g. - količina topline koja nastaje kao rezultat izgaranja goriva dostavljenog plameniku u jedinici vremena, N g \u003d V. Q kcal/h, gdje je V satna potrošnja plina, m 3 /h; Q n. - toplina izgaranja plina, kcal / m 3.

2) Granice stabilnosti plamenika , na kojem još ne nastaju gašenje, zastoj, odvajanje, povratni bljesak i neprihvatljive vibracije . Bilješka. postojati gornji - N v.p . a niži -N n.p. granice održivosti.

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

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

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

6) nazivna snaga N nom - najveća toplinska snaga plamenika, kada su pokazatelji učinka u skladu s utvrđenim standardima, tj. najveća snaga s kojom plamenik radi dugo vremena uz visoku učinkovitost.

7) područje regulacije rada (toplinski učinak plamenika) – regulirano područje u kojem se toplinski učinak plamenika može mijenjati tijekom rada, t.j. vrijednosti snage od N min do N nom. .

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

Režimska kartica.Prema "Pravilima za korištenje plina ...", odobrenim od strane Vlade Ruske Federacije od 17. svibnja 2002. br. 317(izmijenjeno 19.06.2017.) , po završetku građevinskih i instalacijskih radova na izgrađenoj, rekonstruiranoj ili moderniziranoj plinskoj opremi i opremi prevedenoj na plin iz drugih vrsta goriva, izvode se radovi puštanja u pogon i održavanja. Lansiranje plina na izgrađenu, rekonstruiranu ili moderniziranu opremu koja koristi plin i opremu pretvorenu u plin iz drugih vrsta goriva za izvođenje puštanje u rad (integrirano testiranje) a prijem opreme u pogon provodi se na temelju akta o spremnosti plinovodne mreže i plinske opreme objekta kapitalne gradnje za priključenje (tehnološko priključenje). Pravila navode da:

· oprema koja koristi plin - kotlovi, proizvodne peći, procesne linije, postrojenja za povrat otpadne topline i druge instalacije koje koriste plin kao gorivo za proizvodnju toplinske energije za centralizirano grijanje, opskrbu toplom vodom, u tehnološkim procesima različitih industrija, kao i drugih uređaja, aparata, jedinica, procesne opreme i instalacija koji koriste plin kao sirovinu;

· puštanje u rad- kompleks radova, uključujući pripremu za puštanje u rad i puštanje u rad opreme koja koristi plin s komunikacijama i opremom, dovodeći teret opreme koja koristi plin do razine dogovorene s organizacijom - vlasnikom opreme, a također podešavanje načina izgaranja opreme koja koristi plin bez optimizacije učinkovitosti;

· režim i rad prilagodbe- skup radova, uključujući prilagodbu opreme koja koristi plin kako bi se postigla projektna (putovnica) učinkovitost u rasponu radnih opterećenja, prilagodba automatske kontrole procesa izgaranja goriva, postrojenja za povrat topline i pomoćne opreme, uključujući opremu za pročišćavanje vode za kotlovnice.

Prema GOST R 54961-2012 (Sustavi za distribuciju plina. Mreže potrošnje plina) preporučuje se:Načini rada oprema koja koristi plin u poduzećima iu kotlovnicama mora odgovarati režimskim kartama odobren od strane tehničkog rukovoditelja poduzeća i P izrađuje najmanje jednom u tri godine uz prilagodbu (po potrebi) režimskih kartica .

Neplanirana prilagodba režima opreme koja koristi plin provodi se u sljedećim slučajevima: nakon većeg remonta plinske opreme ili izvođenja strukturnih promjena koje utječu na učinkovitost korištenja plina, kao iu slučaju sustavnih odstupanja kontroliranih parametara opreme koja koristi plin iz režimskih karata.

Klasifikacija plinskih plamenika Prema GOST-u plinski plamenici se razvrstavaju prema: način opskrbe komponentom; stupanj pripreme zapaljive smjese; brzina isteka produkata izgaranja; priroda protoka smjese; nazivni tlak plina; stupanj automatizacije; sposobnost kontrole koeficijenta viška zraka i karakteristika baklje; lokalizacija zone izgaranja; mogućnost korištenja topline produkata izgaranja.

NA komorna peć postrojenja koje koristi plin plinoviti gorivo sagorijeva u baklji.

Prema načinu dovoda zraka plamenici mogu biti:

1) Atmosferski plamenici -zrak ulazi u zonu izgaranja izravno 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 izgaranja iz cijevi kroz rupe, i zrak - zbog difuziju i energija mlaza plina (riža. 10 ), sav zrak je sekundaran .

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

nedostatke: male snage, neekonomičan, visoki (dugi) plamen, potrebni su usporivači plamena kako bi se spriječilo da se plamen plamenika ugasi pri razdvajanju .

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

Ovisno o količini ubrizganog zraka, postoje injekcioni plamenici: uz nepotpuno i potpuno prethodno miješanje plina i zraka.

Plamenik plin srednjeg i visokog tlaka usisava se sav potreban zrak, t.j. sav zrak je primarni, dolazi do potpunog prethodnog miješanja plina sa zrakom. Potpuno pripremljena mješavina plina i zraka ulazi u zonu izgaranja i nema potrebe za sekundarnim zrakom.

Plamenik niski pritisak dio zraka potrebnog za izgaranje se usisava (nastaje nepotpuno ubrizgavanje zraka, ovaj zrak je primarni), a ostatak zraka (sekundarni) ulazi direktno u zonu izgaranja.

Omjer "plin - zrak" u ovim plamenicima reguliran je položajem perača zraka u odnosu na tijelo plamenika. Plamenici su jednostruki i višestruki sa središnjim i perifernim dovodom plina (BIG i BIGm) koji se sastoje od seta cijevi - mješalica 1 promjera 48x3, spojenih zajedničkim plinskim razdjelnikom 2 (Sl. 13 ).

Prednosti plamenika: jednostavnost dizajna i regulacije snage.

Nedostaci plamenika: visoka razina buke, mogućnost povratnog plamena, mali raspon regulacije rada.

2) Plamenici s prisilnim zrakom - To su plamenici u kojima se zrak za izgaranje dovodi iz ventilatora. Plin iz plinovoda ulazi u unutarnju komoru plamenika (Sl. 14 ).

Zrak koji potiskuje ventilator dovodi se u zračnu komoru 2 , prolazi kroz vrtlog zraka 4 , uviti i miksati u mikseru 5 s plinom koji iz plinskog kanala ulazi u zonu izgaranja 1 kroz izlaze za plin 3 .Izgaranje se odvija u keramičkom tunelu 7 .

Riža. 14. Plamenik s prisilnim dovodom zraka: 1 - plinski kanal; 2 - zračni kanal; 3 - izlazi plina; 4 - vrtlog; 5 - mikser; 6 – keramički tunel (stabilizator izgaranja).

Riža. 15. Kombinirani plamenik s jednim protokom: 1 - ulaz plina; 2 – ulaz loživog ulja; 3 - otvori za izlaz plina za ulaz pare; 4 - ulaz primarnog zraka; 5 – mješalica za ulaz sekundarnog zraka; 6 - mlaznica za parno ulje; 7 - montažna ploča; 8 - vrtlog primarnog zraka; 9 - kovitlac sekundarnog zraka; 10 - keramički tunel (stabilizator izgaranja); 11 - plinski kanal; 12 - sekundarni zračni kanal.

Prednosti plamenika: velika toplinska snaga, širok raspon regulacije rada, mogućnost regulacije omjera viška zraka, mogućnost predgrijavanja plina i zraka.

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

Zovu se plamenici namijenjeni izgaranju nekoliko vrsta goriva (plinovito, tekuće, kruto). kombinirano (riža. 15 ). Mogu biti jednostruki i dvonitni, t.j. s jednim ili više dovoda plina u plamenik.

3) blok plamenik – to je automatski plamenik s prisilnim dovodom zraka (riža. 16 ), raspoređenih s ventilatorom u jednu jedinicu. Plamenik je opremljen automatskim upravljačkim sustavom.

Procesom izgaranja goriva u blok plamenicima upravlja elektronički uređaj koji se naziva upravitelj izgaranja.

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

Upravljačka jedinica (upravljač izgaranjem) kontrolira i kontrolira rad plamenika, primajući naredbe od termostata (regulatora temperature), elektrode za kontrolu plamena i senzora tlaka plina i zraka.

Protok plina kontrolira leptir ventil koji se nalazi izvan tijela plamenika.

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 omjera plin-zrak (kontrola plinskih i zračnih leptirastih ventila) može biti:

spojeno, iz jednog aktuatora:

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

Paljenje plamenika vrši se automatski pomoću uređaja za paljenje pomoću elektrode za paljenje. Prisutnost plamena prati elektroda za kontrolu plamena.

Radni redoslijed za uključivanje plamenika:

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 senzora za kontrolu plamena o prisutnosti plamena.

Nezgode (incidente) na plamenicima. Prekid plamena - pomicanje korijenske zone baklje od izlaza plamenika u smjeru strujanja goriva ili zapaljive smjese. Javlja se kada brzina plinsko-zračne mješavine ili plina postane veća od brzine širenja plamena. Plamen se odmiče od plamenika, postaje nestabilan i može se ugasiti. Plin nastavlja strujati kroz ugašeni plamenik i može nastati eksplozivna smjesa u peći.

Odvajanje se događa kada: povećanje tlaka plina iznad dopuštenog, naglo povećanje opskrbe primarnog zraka, povećanje razrjeđivanja u peći. Za zaštita od suza primijeniti stabilizatori izgaranja (riža. 17): tobogani i stupovi od opeke; keramički tuneli raznih vrsta i utori za cigle; slabo aerodinamična tijela koja se zagrijavaju tijekom rada plamenika (kada se plamen ugasi, iz stabilizatora će se zapaliti svježi mlaz), kao i posebni pilot plamenici.

Svjetiljka - pomicanje zone baklje prema zapaljivoj smjesi, u kojoj plamen prodire u plamenik . Ova pojava se javlja samo u plamenicima s prethodnim miješanjem plina i zraka i događa se kada brzina mješavine plina i zraka postane manja od brzine širenja plamena. Plamen skače u unutrašnjost plamenika, gdje nastavlja gorjeti, uzrokujući deformaciju plamenika od pregrijavanja.

Do proboja dolazi kada: tlak plina ispred plamenika padne ispod dopuštene vrijednosti; paljenje plamenika kada se dovodi primarni zrak; velika opskrba plinom pri niskom tlaku zraka. Tijekom klizanja može doći do malog pucanja, uslijed čega će se plamen ugasiti, a plin može nastaviti strujati kroz plamenik u praznom hodu te se može stvoriti eksplozivna smjesa u peći i plinskim kanalima plinske instalacije. Za zaštitu od klizanja koriste se pločasti ili mrežasti stabilizatori., budući da kroz uske proreze i male rupice nema probijanja plamena.

Postupci osoblja u slučaju nesreće na plamenicima

U slučaju nezgode na plameniku (odvajanje, bljesak ili gašenje plamena) tijekom paljenja ili u procesu regulacije, potrebno je: odmah zaustaviti dovod plina ovom plameniku (plamenicima) i uređaju za paljenje; ventilirajte peć i plinske kanale najmanje 10 minuta; saznati uzrok problema; prijaviti odgovornu osobu; nakon otklanjanja uzroka kvarova i provjere nepropusnosti zapornog ventila ispred plamenika, prema uputi odgovorne osobe, prema uputama, ponovno zapaliti.

Promjena opterećenja plamenika.

Postoje plamenici s različitim načinima promjene toplinskog učinka:

Plamenik s višestupanjskom regulacijom toplinskog učinka- ovo je plamenik, tijekom kojeg se regulator protoka goriva može postaviti u nekoliko položaja između maksimalnog i minimalnog radnog položaja.

Plamenik s trostupanjskom regulacijom toplinskog učinka- ovo je plamenik, tijekom čijeg rada se regulator protoka goriva može postaviti u položaje "maksimalni protok" - "minimalni protok" - "zatvoreno".

Plamenik s dvostupanjskom regulacijom toplinskog učinka- plamenik koji radi u položaju "otvoreno - zatvoreno".

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

Toplinsku snagu instalacije moguće je regulirati brojem plamenika koji rade, ako ih daje proizvođač i kartica režima.

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

Kod povećanja: prvo povećajte dovod plina, a zatim i zrak.

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

Kako bi se spriječile nezgode na plamenicima, promjena njihove snage mora se odvijati glatko (u nekoliko koraka) prema karti režima.