Mga produktong gas combustion at combustion process control. Ang dami ng hangin na kinakailangan para sa kumpletong pagkasunog ng gas. Ang sobrang air coefficient at ang epekto nito sa kahusayan ng gas combustion Mga produkto ng natural gas combustion sa isang apartment

Mga produktong gas combustion at combustion process control.  Ang dami ng hangin na kinakailangan para sa kumpletong pagkasunog ng gas.  Ang sobrang air coefficient at ang epekto nito sa kahusayan ng gas combustion Mga produkto ng natural gas combustion sa isang apartment
Mga produktong gas combustion at combustion process control. Ang dami ng hangin na kinakailangan para sa kumpletong pagkasunog ng gas. Ang sobrang air coefficient at ang epekto nito sa kahusayan ng gas combustion Mga produkto ng natural gas combustion sa isang apartment
Ang isang katulad na depekto ay nauugnay sa isang malfunction ng boiler automation system. Pakitandaan na ang pagpapatakbo ng boiler nang naka-off ang automation (halimbawa, kung ang pindutan ng pagsisimula ay puwersahang naka-jam habang pinindot) ay mahigpit na ipinagbabawal. Ito ay maaaring humantong sa mga kalunus-lunos na kahihinatnan, dahil kung ang supply ng gas ay pansamantalang nagambala o kung ang apoy ay napatay ng isang malakas na daloy ng hangin, ang gas ay magsisimulang dumaloy sa silid. Upang maunawaan ang mga dahilan para sa paglitaw ng naturang depekto, tingnan natin ang pagpapatakbo ng sistema ng automation. Sa Fig. Ipinapakita ng Figure 5 ang isang pinasimple na diagram ng sistemang ito. Ang circuit ay binubuo ng isang electromagnet, isang balbula, isang draft sensor at isang thermocouple. Para i-on ang igniter, pindutin ang start button. Ang baras na konektado sa pindutan ay pumipindot sa lamad ng balbula, at ang gas ay nagsisimulang dumaloy sa igniter. Pagkatapos nito, sinindihan ang igniter. Ang apoy ng piloto ay humipo sa katawan ng sensor ng temperatura (thermocouple). Pagkaraan ng ilang oras (30...40 s), uminit ang thermocouple at lumilitaw ang isang EMF sa mga terminal nito, na sapat upang ma-trigger ang electromagnet. Ang huli, sa turn, ay nag-aayos ng baras sa mas mababang (tulad ng sa Fig. 5) na posisyon. Ang start button ay maaari na ngayong ilabas. Ang traction sensor ay binubuo ng isang bimetallic plate at isang contact (Larawan 6). Ang sensor ay matatagpuan sa itaas na bahagi ng boiler, malapit sa pipe para sa nakakapagod na mga produkto ng pagkasunog sa kapaligiran. Kung ang isang tubo ay barado, ang temperatura nito ay tumataas nang husto. Ang bimetallic plate ay umiinit at sinira ang boltahe na supply circuit sa electromagnet - ang baras ay hindi na hawak ng electromagnet, ang balbula ay nagsasara at ang gas supply ay humihinto. Ang lokasyon ng mga elemento ng automation device ay ipinapakita sa Fig. 7. Ipinapakita nito na ang electromagnet ay natatakpan ng isang proteksiyon na takip. Ang mga wire mula sa mga sensor ay matatagpuan sa loob ng manipis na pader na tubo Ang mga tubo ay nakakabit sa electromagnet gamit ang mga union nuts. Ang mga terminal ng katawan ng mga sensor ay konektado sa electromagnet sa pamamagitan ng pabahay ng mga tubo mismo. Ngayon tingnan natin ang paraan para sa paghahanap ng kasalanan sa itaas. Ang tseke ay nagsisimula sa "pinakamahinang link" ng automation device - ang traction sensor. Ang sensor ay hindi protektado ng isang pambalot, kaya pagkatapos ng 6... 12 buwan ng operasyon ito ay nagiging "overgrown" na may makapal na layer ng alikabok Ang bimetallic plate (tingnan ang Fig. 6) ay mabilis na nag-oxidize, na humahantong sa pagkasira ng contact. Ang dust coat ay tinanggal gamit ang isang malambot na brush. Pagkatapos ang plato ay hinila palayo sa kontak at nililinis ng pinong papel de liha. Hindi natin dapat kalimutan na kinakailangan na linisin ang contact mismo. Ang mga magagandang resulta ay nakukuha sa pamamagitan ng paglilinis ng mga elementong ito gamit ang isang espesyal na spray na "Contact". Naglalaman ito ng mga sangkap na aktibong sumisira sa oxide film. Pagkatapos ng paglilinis, maglagay ng manipis na layer ng likidong pampadulas sa plato at kontakin. Ang susunod na hakbang ay upang suriin ang serviceability ng thermocouple. Gumagana ito sa matinding mga kondisyon ng init, dahil ito ay palaging nasa apoy ng piloto, ang buhay ng serbisyo nito ay makabuluhang mas maikli kaysa sa iba pang mga elemento ng boiler. Ang pangunahing depekto ng isang thermocouple ay burnout (pagkasira) ng katawan nito. Sa kasong ito, ang paglaban sa paglipat sa welding site (junction) ay tumataas nang husto. Bilang isang resulta, ang kasalukuyang sa Thermocouple - Electromagnet circuit - Ang bimetallic plate ay magiging mas mababa kaysa sa nominal na halaga, na hahantong sa katotohanan na ang electromagnet ay hindi na magagawang ayusin ang baras (Larawan 5). Upang suriin ang thermocouple, i-unscrew ang nut ng unyon (Larawan 7), na matatagpuan sa kaliwa gilid ng electromagnet. Pagkatapos ay i-on ang igniter at gumamit ng voltmeter upang sukatin ang pare-parehong boltahe (thermo-emf) sa mga contact ng thermocouple (Fig. 8). Ang isang pinainit, magagamit na thermocouple ay bumubuo ng isang EMF na humigit-kumulang 25...30 mV. Kung mas mababa ang halagang ito, may sira ang thermocouple. Upang pangwakas na suriin ito, idiskonekta ang tubo mula sa electromagnet casing at sukatin ang resistensya ng thermocouple Ang paglaban ng pinainit na thermocouple ay mas mababa sa 1 Ohm. Kung ang paglaban ng thermocouple ay daan-daang Ohms o higit pa, dapat itong palitan. Ang mababang halaga ng thermo-EMF na nabuo ng isang thermocouple ay maaaring sanhi ng mga sumusunod na dahilan: - pagbara ng igniter nozzle (bilang resulta, ang temperatura ng pag-init ng thermocouple ay maaaring mas mababa kaysa sa nominal). "Tinatrato" nila ang gayong depekto sa pamamagitan ng paglilinis ng butas ng igniter na may anumang malambot na kawad na may angkop na diameter; - paglilipat ng posisyon ng thermocouple (natural, maaari rin itong hindi uminit nang sapat). Tanggalin ang depekto tulad ng sumusunod - paluwagin ang tornilyo sa pag-secure ng liner malapit sa igniter at ayusin ang posisyon ng thermocouple (Larawan 10); - mababang presyon ng gas sa pasukan ng boiler. Kung ang EMF sa mga terminal ng thermocouple ay normal (habang nananatili ang mga sintomas ng malfunction na ipinahiwatig sa itaas), pagkatapos ay suriin ang mga sumusunod na elemento: - integridad ng mga contact sa mga punto ng koneksyon ng thermocouple at draft sensor. Ang mga na-oxidized na kontak ay dapat linisin. Ang mga mani ng unyon ay hinihigpitan, gaya ng sinasabi nila, "sa pamamagitan ng kamay." Sa kasong ito, hindi ipinapayong gumamit ng wrench, dahil madali mong masira ang mga wire na angkop para sa mga contact; - integridad ng electromagnet winding at, kung kinakailangan, ihinang ang mga terminal nito. Ang pag-andar ng electromagnet ay maaaring suriin bilang mga sumusunod. Idiskonekta koneksyon ng thermocouple. Pindutin nang matagal ang start button, pagkatapos ay sindihan ang igniter. Mula sa isang hiwalay na pinagmumulan ng pare-pareho ang boltahe, ang isang boltahe na humigit-kumulang 1 V ay inilalapat sa inilabas na electromagnet contact (mula sa isang thermocouple) na may kaugnayan sa pabahay (sa isang kasalukuyang hanggang sa 2 A). Para dito, maaari kang gumamit ng isang regular na baterya (1.5 V), ang pangunahing bagay ay nagbibigay ito ng kinakailangang kasalukuyang operating. Ang pindutan ay maaari na ngayong ilabas. Kung ang igniter ay hindi lumabas, ang electromagnet at draft sensor ay gumagana; - sensor ng traksyon. Una, suriin ang puwersa ng pagpindot sa contact laban sa bimetallic plate (na may ipinahiwatig na mga palatandaan ng malfunction, kadalasan ay hindi sapat). Upang pataasin ang puwersa ng pag-clamping, bitawan ang lock nut at ilapit ang contact sa plato, pagkatapos ay higpitan ang nut. Sa kasong ito, walang karagdagang pagsasaayos ang kinakailangan - ang puwersa ng pag-clamping ay hindi nakakaapekto sa temperatura ng pagtugon ng sensor. Ang sensor ay may malaking margin ng plate deflection angle, na tinitiyak ang maaasahang pagkasira ng electrical circuit sa kaganapan ng isang aksidente.

Ang pagkasunog ng gas ay isang reaksyon sa pagitan ng mga nasusunog na bahagi ng isang gas at oxygen sa hangin, na sinamahan ng paglabas ng init. Ang proseso ng pagkasunog ay nakasalalay sa kemikal na komposisyon ng gasolina. Ang pangunahing bahagi ng natural na gas ay methane, propane at butane, na nakapaloob sa maliit na dami, ay nasusunog din.

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

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

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

α = V actual/V theoretical

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

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

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

Ang hindi kumpletong pagkasunog ay nangyayari:

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

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

Bumoto Salamat!

Maaaring interesado ka sa:

Mga yunit ng pagsukat ng mga gaseous na bahagi ng mga produkto ng pagkasunog →

Mga Nilalaman ng Seksyon

Kapag ang mga organikong gasolina ay sinusunog sa mga hurno ng boiler, ang iba't ibang mga produkto ng pagkasunog ay nabuo, tulad ng mga carbon oxide CO x = CO + CO 2, singaw ng tubig H 2 O, sulfur oxides SO x = SO 2 + SO 3, nitrogen oxides NO x = NO + NO 2 , polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), fluoride compound, vanadium compounds V 2 O 5, solid particle, atbp. (tingnan ang Talahanayan 7.1.1). Kapag ang gasolina ay hindi ganap na sinusunog sa mga hurno, ang mga gas na tambutso ay maaari ring maglaman ng mga hydrocarbon na CH4, C2H4, atbp. Ang lahat ng mga produkto ng hindi kumpletong pagkasunog ay nakakapinsala, ngunit sa modernong teknolohiya ng pagkasunog ng gasolina ang kanilang pagbuo ay maaaring mabawasan [1].

Talahanayan 7.1.1. Mga partikular na emisyon mula sa naglalagablab na pagkasunog ng mga organikong panggatong sa mga power boiler [3]

Alamat: A p, S p – ayon sa pagkakabanggit, ang nilalaman ng abo at asupre bawat gumaganang masa ng gasolina, %.

Ang criterion para sa sanitary assessment ng kapaligiran ay ang maximum permissible concentration (MPC) ng isang nakakapinsalang substance sa atmospheric air sa ground level. Ang MAC ay dapat na maunawaan bilang isang konsentrasyon ng iba't ibang mga sangkap at mga compound ng kemikal na, kapag nakalantad sa katawan ng tao araw-araw sa loob ng mahabang panahon, ay hindi nagiging sanhi ng anumang mga pathological na pagbabago o sakit.

Ang pinakamataas na pinahihintulutang konsentrasyon (MPC) ng mga nakakapinsalang sangkap sa hangin sa atmospera ng mga populated na lugar ay ibinibigay sa talahanayan. 7.1.2 [4]. Ang maximum na solong konsentrasyon ng mga nakakapinsalang sangkap ay tinutukoy ng mga sample na kinuha sa loob ng 20 minuto, ang average na pang-araw-araw na konsentrasyon - bawat araw.

Talahanayan 7.1.2. Pinakamataas na pinahihintulutang konsentrasyon ng mga nakakapinsalang sangkap sa hangin sa atmospera ng mga populated na lugar

Nakakadumi Pinakamataas na pinapayagang konsentrasyon, mg/m3
Pinakamataas na isang beses Karaniwan araw-araw
Ang alikabok ay hindi nakakalason 0,5 0,15
Sulfur dioxide 0,5 0,05
Carbon monoxide 3,0 1,0
Carbon monoxide 3,0 1,0
Nitrogen dioxide 0,085 0,04
Nitric oxide 0,6 0,06
Soot (soot) 0,15 0,05
Hydrogen sulfide 0,008 0,008
Benz(a)pyrene - 0.1 µg/100 m 3
Vanadium pentoxide - 0,002
Mga compound ng fluoride (sa pamamagitan ng fluorine) 0,02 0,005
Chlorine 0,1 0,03

Ang mga kalkulasyon ay isinasagawa para sa bawat nakakapinsalang sangkap nang hiwalay, upang ang konsentrasyon ng bawat isa sa kanila ay hindi lalampas sa mga halaga na ibinigay sa talahanayan. 7.1.2. Para sa mga boiler house, ang mga kundisyong ito ay hinihigpitan sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga karagdagang kinakailangan sa pangangailangang buod ng epekto ng sulfur at nitrogen oxides, na tinutukoy ng expression

Kasabay nito, dahil sa mga lokal na kakulangan sa hangin o hindi kanais-nais na mga kondisyon ng thermal at aerodynamic, ang mga hindi kumpletong produkto ng pagkasunog ay nabuo sa mga hurno at mga silid ng pagkasunog, na binubuo pangunahin ng carbon monoxide CO (carbon monoxide), hydrogen H 2 at iba't ibang mga hydrocarbon, na nagpapakilala sa init. pagkawala sa boiler unit mula sa kemikal na hindi kumpletong pagkasunog (chemical underburning).

Bilang karagdagan, ang proseso ng pagkasunog ay gumagawa ng isang bilang ng mga kemikal na compound na nabuo dahil sa oksihenasyon ng iba't ibang bahagi ng gasolina at air nitrogen N2. Ang pinaka makabuluhang bahagi ng mga ito ay binubuo ng nitrogen oxides NO x at sulfur oxides SO x .

Ang mga nitrogen oxide ay nabuo dahil sa oksihenasyon ng parehong molecular nitrogen sa hangin at nitrogen na nakapaloob sa gasolina. Ipinakita ng mga eksperimental na pag-aaral na ang pangunahing bahagi ng NOx na nabuo sa mga hurno ng boiler, katulad ng 96÷100%, ay nitrogen monoxide NO. Ang NO 2 dioxide at nitrogen hemioxide N 2 O ay nabuo sa makabuluhang mas maliit na dami, at ang kanilang bahagi ay humigit-kumulang: para sa NO 2 - hanggang 4%, at para sa N 2 O - daan-daang porsyento ng kabuuang NO x emission. Sa ilalim ng mga tipikal na kondisyon ng naglalagablab na gasolina sa mga boiler, ang mga konsentrasyon ng nitrogen dioxide NO 2 ay kadalasang bale-wala kumpara sa nilalaman ng NO at kadalasang mula sa 0÷7 ppm hanggang 20÷30 ppm. Kasabay nito, ang mabilis na paghahalo ng mainit at malamig na mga rehiyon sa isang magulong apoy ay maaaring humantong sa paglitaw ng medyo malalaking konsentrasyon ng nitrogen dioxide sa malamig na mga zone ng daloy. Bilang karagdagan, ang bahagyang paglabas ng NO 2 ay nangyayari sa itaas na bahagi ng pugon at sa pahalang na tambutso (na may T> 900÷1000 K) at sa ilalim ng ilang partikular na kundisyon ay maaari ding umabot sa mga kapansin-pansing laki.

Ang nitrogen hemicoxide N 2 O, na nabuo sa panahon ng pagkasunog ng mga gasolina, ay, tila, isang panandaliang intermediate substance. Ang N 2 O ay halos wala sa mga produkto ng pagkasunog sa likod ng mga boiler.

Ang sulfur na nakapaloob sa gasolina ay pinagmumulan ng pagbuo ng sulfur oxides SO x: sulfur dioxide SO 2 (sulfur dioxide) at sulfur SO 3 (sulfur trioxide) anhydride. Ang kabuuang mass emission ng SO x ay nakasalalay lamang sa sulfur content sa fuel S p , at ang kanilang konsentrasyon sa mga flue gas ay nakasalalay din sa air flow coefficient α. Bilang panuntunan, ang bahagi ng SO 2 ay 97÷99%, at ang bahagi ng SO 3 ay 1÷3% ng kabuuang ani ng SO x. Ang aktwal na nilalaman ng SO 2 sa mga gas na umaalis sa mga boiler ay mula 0.08 hanggang 0.6%, at ang konsentrasyon ng SO 3 - mula 0.0001 hanggang 0.008%.

Kabilang sa mga nakakapinsalang bahagi ng mga flue gas, isang malaking grupo ng polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) ang sumasakop sa isang espesyal na lugar. Maraming PAH ang may mataas na carcinogenic at (o) mutagenic na aktibidad at pinapagana ang photochemical smog sa mga lungsod, na nangangailangan ng mahigpit na kontrol at limitasyon sa kanilang mga emisyon. Kasabay nito, ang ilang PAH, halimbawa, phenanthrene, fluoranthene, pyrene at marami pang iba, ay halos hindi gumagalaw sa physiologically at hindi carcinogenic.

Ang mga PAH ay nabuo bilang resulta ng hindi kumpletong pagkasunog ng anumang mga hydrocarbon fuel. Ang huli ay nangyayari dahil sa pagsugpo ng mga reaksyon ng oksihenasyon ng mga hydrocarbon ng gasolina sa pamamagitan ng malamig na mga dingding ng mga aparato ng pagkasunog, at maaari ding sanhi ng hindi kasiya-siyang paghahalo ng gasolina at hangin. Ito ay humahantong sa pagbuo sa mga hurno (combustion chamber) ng mga lokal na oxidative zone na may mababang temperatura o mga zone na may labis na gasolina.

Dahil sa malaking bilang ng iba't ibang PAH sa mga flue gas at ang kahirapan ng pagsukat ng kanilang mga konsentrasyon, kaugalian na tantiyahin ang antas ng carcinogenic na kontaminasyon ng mga produkto ng pagkasunog at hangin sa atmospera sa pamamagitan ng konsentrasyon ng pinakamalakas at matatag na carcinogen - benzo(a) pyrene (B(a)P) C 20 H 12 .

Dahil sa kanilang mataas na toxicity, ang espesyal na pagbanggit ay dapat gawin ng mga produktong fuel oil combustion tulad ng vanadium oxides. Ang vanadium ay nakapaloob sa mineral na bahagi ng langis ng gasolina at, kapag sinunog, bumubuo ng vanadium oxides VO, VO 2. Gayunpaman, kapag ang mga deposito ay nabuo sa mga convective na ibabaw, ang mga vanadium oxide ay ipinakita pangunahin sa anyo ng V 2 O 5. Ang Vanadium pentoxide V 2 O 5 ay ang pinaka nakakalason na anyo ng vanadium oxides, samakatuwid ang kanilang mga emisyon ay kinakalkula sa mga tuntunin ng V 2 O 5.

Talahanayan 7.1.3. Tinatayang konsentrasyon ng mga nakakapinsalang sangkap sa mga produkto ng pagkasunog sa panahon ng pag-aapoy ng mga organikong panggatong sa mga power boiler

Mga emisyon = Konsentrasyon, mg/m 3
Likas na gas Panggatong na langis uling
Nitrogen oxides NO x (sa mga tuntunin ng NO 2) 200÷ 1200 300÷ 1000 350 ÷1500
Sulfur dioxide SO2 - 2000÷6000 1000÷5000
Sulfuric anhydride SO 3 - 4÷250 2 ÷100
Carbon monoxide CO 10÷125 10÷150 15÷150
Benz(a)pyrene C 20 H 12 (0.1÷1, 0)·10 -3 (0.2÷4.0) 10 -3 (0.3÷14) 10 -3
Particulate matter - <100 150÷300

Kapag nagsusunog ng fuel oil at solid fuel, ang mga emisyon ay naglalaman din ng mga solidong particle na binubuo ng fly ash, soot particle, PAH at hindi nasusunog na gasolina bilang resulta ng mechanical underburning.

Ang mga hanay ng mga konsentrasyon ng mga nakakapinsalang sangkap sa mga flue gas kapag nasusunog ang iba't ibang uri ng mga panggatong ay ibinibigay sa talahanayan. 7.1.3.

Ld. - ang aktwal na dami ng hangin na ibinibigay sa firebox, karaniwan itong ibinibigay nang labis. Ang relasyon sa pagitan ng teoretikal at aktwal na daloy ay ipinahayag ng equation:

kung saan ang α ay ang sobrang air coefficient (karaniwang mas malaki kaysa sa 1).

Ang hindi kumpletong pagkasunog ng gas ay humahantong sa labis na pagkonsumo ng gasolina at pinatataas ang panganib ng pagkalason ng mga produkto ng hindi kumpletong pagkasunog ng gas, na kinabibilangan ng carbon monoxide (CO).

Mga produktong gas combustion at kontrol sa proseso ng combustion.

Ang mga produktong natural na gas combustion ay carbon dioxide (carbon dioxide), singaw ng tubig, ilang labis na oxygen at nitrogen. Ang labis na oxygen ay nakapaloob sa mga produkto ng pagkasunog lamang sa mga kaso kung saan ang pagkasunog ay nangyayari sa labis na hangin, at ang nitrogen ay palaging nilalaman sa mga produkto ng pagkasunog, dahil ito ay isang bahagi ng hangin at hindi nakikibahagi sa pagkasunog.

Ang mga produkto ng hindi kumpletong pagkasunog ng gas ay maaaring carbon monoxide (carbon monoxide)), hindi nasusunog na hydrogen at methane, mabibigat na hydrocarbon, soot.

Ang proseso ng pagkasunog ay maaaring pinakatumpak na mahuhusgahan ng mga instrumento sa pagsusuri ng flue gas na nagpapakita ng nilalaman ng carbon dioxide at oxygen sa loob nito. Kung ang apoy sa boiler firebox ay pinahaba at may madilim na dilaw na kulay, ito ay nagpapahiwatig ng kakulangan ng hangin, at kung ang apoy ay nagiging maikli at may nakasisilaw na puting kulay, kung gayon ito ay nagpapahiwatig ng labis nito.

Mayroong dalawang mga paraan upang ayusin ang pagpapatakbo ng yunit ng boiler sa pamamagitan ng pagbabago ng thermal power ng lahat ng mga burner na naka-install sa boiler, o sa pamamagitan ng pag-off ng bahagi ng mga ito. Ang paraan ng regulasyon ay depende sa mga lokal na kondisyon at dapat na tinukoy sa mga tagubilin sa pagmamanupaktura. Ang pagpapalit ng thermal power ng mga burner ay pinahihintulutan kung hindi ito lalampas sa mga limitasyon ng matatag na operasyon. Ang paglihis ng thermal power na lampas sa mga limitasyon ng stable na operasyon ay maaaring humantong sa paghihiwalay ng apoy o flashover.

Ang pagpapatakbo ng mga indibidwal na burner ay dapat na iakma sa dalawang hakbang, dahan-dahan at unti-unting binabago ang daloy ng hangin at gas.

Kapag binabawasan ang thermal power, bawasan muna ang supply ng hangin, at pagkatapos ay gas; kapag nagdaragdag ng thermal power, dagdagan muna ang supply ng gas, at pagkatapos ay hangin.



Sa kasong ito, kinakailangan upang ayusin ang vacuum sa pugon sa pamamagitan ng pagpapalit ng posisyon ng boiler gate o ang guide vanes sa harap ng smoke exhauster.

Kung kinakailangan upang madagdagan ang thermal power ng mga burner, una dagdagan ang vacuum sa pugon; kapag bumababa ang thermal power, kinokontrol muna nila ang operasyon ng mga burner, at pagkatapos ay bawasan ang vacuum sa pugon.

Mga pamamaraan ng pagkasunog ng gas.

Depende sa paraan ng edukasyon DHW Ang mga paraan ng pagkasunog ay maaaring nahahati sa pagsasabog, halo-halong at kinetic.

Sa pagsasabog Sa pamamaraang ito, ang gas ay pumapasok sa harap ng pagkasunog sa ilalim ng presyon, at ang hangin mula sa nakapalibot na espasyo dahil sa molekular o magulong pagsasabog, ang pagbuo ng timpla ay nangyayari nang sabay-sabay sa proseso ng pagkasunog, samakatuwid ang rate ng proseso ng pagkasunog ay tinutukoy ng rate ng pagbuo ng pinaghalong.

Ang proseso ng pagkasunog ay nagsisimula pagkatapos ng pagbuo ng contact sa pagitan ng gas at hangin at ang pagbuo ng mainit na tubig ng kinakailangang komposisyon. Sa kasong ito, ang hangin ay kumakalat sa gas stream, at ang gas ay kumakalat mula sa gas stream papunta sa hangin. Kaya, ang isang mainit na supply ng tubig ay nilikha malapit sa stream ng gas, bilang isang resulta ng pagkasunog kung saan nabuo ang isang pangunahing gas combustion zone. (2) . Ang pagkasunog ng pangunahing bahagi ng gas ay nangyayari sa zone (Z), sa zone (4) gumagalaw ang mga produkto ng pagkasunog.

Ang paraan ng pagkasunog na ito ay pangunahing ginagamit sa pang-araw-araw na buhay (mga hurno, gas stoves, atbp.)

Gamit ang mixed gas combustion method, ang burner ay nagbibigay ng paunang paghahalo ng gas na may bahagi lamang ng hangin na kailangan para sa kumpletong pagkasunog ng gas. Ang natitirang hangin ay nagmumula sa kapaligiran nang direkta sa sulo.

Sa kasong ito, bahagi lamang ng gas ang pinaghalo pangunahin hangin (50%-60%), at ang natitirang bahagi ng gas, na natunaw ng mga produkto ng pagkasunog, ay nasusunog pagkatapos ng pagdaragdag ng oxygen mula sa pangalawang hangin.

Ang hangin na nakapalibot sa apoy ng burner ay tinatawag pangalawa .



Gamit ang kinetic na paraan ng pagkasunog ng gas, ang DHW, na ganap na inihanda sa loob ng burner, ay ibinibigay sa lugar ng pagkasunog.

Pag-uuri ng mga gas burner .

Ang gas burner ay isang aparato na nagbibigay ng matatag na pagkasunog ng gas na gasolina at kinokontrol ang proseso ng pagkasunog.

Pangunahing pag-andar ng mga gas burner:

Supply ng gas at hangin sa combustion front;

Paghahalo;

Pagpapatatag ng harap ng pag-aapoy;

Tinitiyak ang kinakailangang intensity ng proseso ng pagkasunog ng gas.

Ayon sa paraan ng pagkasunog ng gas, ang lahat ng mga burner ay maaaring nahahati sa tatlong grupo:

Pagsasabog - nang walang paunang paghahalo ng gas sa hangin;

Diffusion-kinetic - na may hindi kumpletong paunang paghahalo ng gas sa hangin;

Kinetic - na may kumpletong paunang paghahalo ng gas sa hangin.

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

Blowless - kung saan ang hangin ay pumapasok sa firebox dahil sa vacuum sa loob nito.

Iniksyon - kung saan ang hangin ay sinipsip dahil sa enerhiya ng gas jet.

Sabog - kung saan ang hangin ay ibinibigay sa burner o firebox gamit ang isang fan.

Ayon sa presyon ng gas kung saan gumagana ang mga burner:

- mababang presyon hanggang 0.05 kgf/cm 2 ;

- average na presyon ng higit sa 0.05 hanggang 3 kgf/cm 2;

- mataas na presyon ng higit sa 3 kgf/cm 2.

Pangkalahatang mga kinakailangan para sa lahat ng mga burner:

Tinitiyak ang kumpletong pagkasunog ng gas;

Katatagan kapag binabago ang thermal power;

Pagiging maaasahan sa panahon ng operasyon;

Compactness;

Dali ng pagpapanatili.

Ang pagkasunog ay isang kemikal na reaksyon na nangyayari nang mabilis sa paglipas ng panahon, pinagsasama ang nasusunog na mga bahagi ng gasolina na may oxygen sa hangin, na sinamahan ng matinding paglabas ng init, liwanag at mga produkto ng pagkasunog.

Para sa methane, combustion reaction sa hangin:

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2 O + Qn

C3 H8 + 5O2 = 3CO2 + 3H2 O + Qn

Para sa LPG:

C4 H10 + 6.5O2 = 4CO2 + 5H2 O + Qn

Ang mga produkto ng kumpletong pagkasunog ng mga gas ay singaw ng tubig (H2 O), carbon dioxide (CO2 ) o carbon dioxide.

Kapag ang mga gas ay ganap na nasunog, ang kulay ng apoy ay karaniwang mala-bughaw-lila.

Ang volumetric na komposisyon ng tuyong hangin ay ipinapalagay na:O2 21%, N2 79%, mula dito sinusundan iyon

1m3 ng oxygen ay nakapaloob sa 4.76m3 (5 m3) hangin.

Konklusyon: para sa pagsunog

- Ang 1m3 ng methane ay nangangailangan ng 2m3 ng oxygen o humigit-kumulang 10m3 ng hangin,

- 1m3 ng propane - 5m3 ng oxygen o humigit-kumulang 25m3 ng hangin,

- 1m3 ng butane - 6.5m3 ng oxygen o humigit-kumulang 32.5m3 ng hangin,

- 1m3 LPG ~ 6m3 oxygen o humigit-kumulang 30m3 hangin.

Sa pagsasagawa, kapag ang gas ay sinunog, ang singaw ng tubig, bilang isang panuntunan, ay hindi nag-condense, ngunit inalis kasama ng iba pang mga produkto ng pagkasunog. Samakatuwid, ang mga teknikal na kalkulasyon ay batay sa pinakamababang calorific value Qn.

Mga kondisyon na kinakailangan para sa pagkasunog:

1. pagkakaroon ng gasolina (gas);

2. pagkakaroon ng isang oxidizing agent (air oxygen);

3. pagkakaroon ng pinagmumulan ng temperatura ng pag-aapoy.

Hindi kumpletong pagkasunog ng mga gas.

Ang dahilan para sa hindi kumpletong pagkasunog ng gas ay hindi sapat na hangin.

Ang mga produkto ng hindi kumpletong pagkasunog ng mga gas ay carbon monoxide o carbon monoxide (CO), hindi nasusunog na nasusunog na mga hydrocarbon (Cn Hm) at atomic carbon o soot.

Para sa natural gasCH4 + O2 CO2 + H2 O + CO+ CH4 + C

Para sa LPGCn Hm + O2 → CO2 + H2 O + CO + Cn Hm + C

Ang pinaka-mapanganib ay ang hitsura ng carbon monoxide, na may nakakalason na epekto sa katawan ng tao. Ang pagbuo ng soot ay nagbibigay sa apoy ng dilaw na kulay.

Ang hindi kumpletong pagkasunog ng gas ay mapanganib sa kalusugan ng tao (na may 1% CO sa hangin, 2-3 paghinga para sa isang tao ay sapat na upang maging sanhi ng nakamamatay na pagkalason).

Ang hindi kumpletong pagkasunog ay hindi matipid (ang soot ay nakakasagabal sa proseso ng paglipat ng init; sa hindi kumpletong pagkasunog ng gas, hindi namin natatanggap ang init kung saan sinusunog namin ang gas).

Upang makontrol ang pagkakumpleto ng pagkasunog, bigyang-pansin ang kulay ng apoy, na may kumpletong pagkasunog ay dapat na asul, at may hindi kumpletong pagkasunog - madilaw-dilaw na dayami. Ang pinaka-advanced na paraan upang makontrol ang pagkakumpleto ng pagkasunog ay ang pag-aralan ang mga produkto ng combustion gamit ang mga gas analyzer.

Mga pamamaraan ng pagkasunog ng gas.

Ang konsepto ng pangunahin at pangalawang hangin.

Mayroong 3 paraan upang magsunog ng gas:

1) pagsasabog,

2) kinetic,

3) halo-halong.

Paraan o paraan ng pagsasabog nang walang paunang paghahalo ng gas sa hangin.

Tanging gas ang dumadaloy mula sa burner papunta sa combustion zone. Ang hangin na kailangan para sa combustion ay halo-halong gas sa combustion zone. Ang hangin na ito ay tinatawag na pangalawa.

Ang apoy ay pinahaba at dilaw.

a= 1.3÷1.5t≈ (900÷1000) o C

Kinetic method - isang paraan na may kumpletong paunang paghahalo ng gas sa hangin.

Ang gas ay ibinibigay sa burner at ang hangin ay ibinibigay sa pamamagitan ng blowing device. Ang hangin na kinakailangan para sa pagkasunog at kung saan ay ibinibigay sa burner para sa pre-mixing sa gas ay tinatawag na pangunahing hangin.

Ang apoy ay maikli, maberde-maasul na kulay.

a= 1.01÷1.05t≈ 1400o C

Mixed method - isang paraan na may bahagyang paunang paghahalo ng gas sa hangin.

Ang gas ay nag-inject ng pangunahing hangin sa burner. Ang pinaghalong gas-air na may hindi sapat na dami ng hangin para sa kumpletong pagkasunog ay pumapasok sa combustion zone mula sa burner. Ang natitirang hangin ay pangalawa.

Ang apoy ay katamtaman ang laki, maberde-asul ang kulay.

a=1,1 ¸ 1,2 t≈1200o C

Labis na ratio ng hangina= Latbp./L teorya - ito ang ratio ng dami ng hangin na kinakailangan para sa combustion sa pagsasanay sa dami ng hangin na kinakailangan para sa combustion na theoretically kalkulado.

Dapat lagia>1, kung hindi, magkakaroon ng underburning.

Lhal.=aL teoretikal, i.e. ang sobrang air coefficient ay nagpapakita kung gaano karaming beses ang dami ng hangin na kinakailangan para sa combustion sa pagsasanay ay mas malaki kaysa sa dami ng hangin na kinakailangan para sa combustion na kinakalkula ayon sa teorya.