Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Полнота сгорания газа в котле

Полное и неполное сгорание газа

Горение газа — реакция соединения горючих компонентов газа с кислородом воздуха, сопровождающаяся выделением тепла. Процесс горения зависит от химического состава топлива. Основной компонент природного газа метан, горючими также являются этан, пропан и бутан, которые содержатся в небольших количествах.

Природный газ, добываемый из западносибирских месторождений, практически полностью (до 99 %) состоит из метана СН4. Воздух состоит из кислорода (21%) и азота и незначительного количества других негорючих газов (79%). Упрощенно реакция полного сгорания метана выглядит следующим образом:

СН4 + 2О2 + 7,52 N2 = СО2 + 2Н20 + 7,52 N2

В результате реакции горения при полном сгорании образуется углекислый газ CO2, и пары воды h3O вещества, не оказывающие вредного влияния на окружающую среду и человека. Азот N, в реакции не участвует. Для полного сгорания 1 м³ метана теоретически необходимо 9,52 м³ воздуха. Для практических целей считается, что для полного сгорания 1 м³ природного газа необходимо не менее 10 м³ воздуха. Однако если подавать только теоретически необходимое количество воздуха, то добиться полного сгорания топлива невозможно: трудно так перемешать газ с воздухом, чтобы к каждой его молекуле было подведено необходимое количество молекул кислорода. На практике на горение подается воздуха больше, чем теоретически необходимо. Величина избытка воздуха определяется коэффициентом избытка воздуха а, который показывает отношение количества воздуха, фактически израсходованного на горение, к теоретически необходимому количеству:

α = V факт./V теор.

где V количество воздуха, фактически израсходованного на горение, м³;V — теоретически необходимое количество воздуха, м³.

Коэффициент избытка воздуха является важнейшим показателем, характеризующим качество сжигания газа горелкой. Чем меньше а, тем меньше теплоты унесут уходящие газы, тем выше коэффициент полезного действия газоиспользующего оборудования. Но сжигание газа с недостаточным избытком воздуха приводит к нехватке воздуха, что может стать причиной неполного сгорания. Для современных горелок с полным предварительным смешением газа с воздухом коэффициент избытка воздуха лежит в пределах 1,05 — 1,1» то есть на горение расходуется воздуха на 5 — 10% больше от теоретически необходимого.

При неполном сгорании в продуктах горения содержится значительное количество окиси углерода СО, а также несгоревший углерод в виде сажи. Если горелка работает совсем плохо, то в продуктах сгорания может содержаться водород и несгоревший метан. Оксид углерода СО (угарный газ) загрязняет воздух в помещении (при использовании оборудования без отвода продуктов сгорания в атмосферу — газовых плит, колонок небольшой тепловой мощности) и оказывает отравляющее действие. Сажа загрязняет поверхности теплообмена, резко уменьшает теплопередачу и снижает коэффициент полезного действия бытового газоиспользующего оборудования. Кроме того, при использовании газовых плит происходит загрязнение посуды сажей, для удаления которой необходимо приложить значительные усилия. У водонагревателей сажа загрязняет теплообменник, в «запущенных» случаях практически до полного прекращения передачи тепла от продуктов сгорания: колонка горит, а вода нагревается на несколько градусов.

Неполное сгорание происходит:

• при недостаточном количестве воздуха, поступающего на горение;
• при плохом перемешивании газа и воздуха;
• при чрезмерном охлаждении пламени до завершения реакции горения.

Качество сжигания газа можно контролировать по цвету пламени. Некачественное сжигание газа характеризуется желтым коптящим пламенем. При полном сжигании газа пламя представляет собой короткий факел голубовато-фиолетового цвета с высокой температурой. Для контроля работы промышленных горелок применяют специальные приборы, анализирующие состав дымовых газов и температуру продуктов сжигания. В настоящее время при наладке отдельных типов бытового газоиспользующего оборудования также возможно регулирование процесса горения по температуре и анализу уходящих газов.

stroymanual.com

Процесс горения газа

Категория: Газоснабжение

Процесс горения газа

Основным условием для горения газа является наличие кислорода (а следовательно, воздуха). Без присутствия воздуха горение газа невозможно. В процессе горения газа происходит химическая реакция соединения кислорода воздуха с углеродом и водородом топлива. Реакция происходит с выделением тепла, света, а также углекислого газа и водяных паров.

В зависимости от количества воздуха, участвующего в процессе горения газа, происходит полное или неполное его сгорание.

При достаточном поступлении воздуха происходит полное сгорание газа, в результате которого продукты его горения содержат негорючие газы: углекислый газ С02, азот N2, водяные пары Н20. Больше всего (по объему) в продуктах горения азота — 69,3—74%.

Для полного сгорания газа также необходимо, чтобы он смешивался с воздухом в определенных (для каждого газа) количествах. Чем выше калорийность газа, тем требуется большее количество воздуха. Так, для сжигания 1 м3 природного газа требуется около 10 м3 воздуха, искусственного — около 5 м3, смешанного — около 8,5 м3.

При недостаточном поступлении воздуха происходит неполное сгорание газа или химический недожог горючих составных частей; в продуктах сгорания появляются горючие газы—окись углерода СО, метан СН4 и водород Н2

При неполном сгорании газа наблюдается длинный, коптящий, светящийся, непрозрачный, желтого цвета факел.

Таким образом, недостаток воздуха приводит к неполному сгоранию газа, а избыток — к чрезмерному охлаждению температуры пламени. Температура воспламенения природного газа 530 °С, коксового — 640 °С, смешанного — 600 °С. Кроме того, при значительном избытке воздуха также происходит неполное сгорание газа. При этом наблюдается конец факела желтоватого цвета, не вполне прозрачный, с расплывчатым голубовато-зеленым ядром; пламя неустойчиво и отрывается от горелки.

Рис. 1. Пламя газа я — без предварительного смешения газа с воздухом; б —с частичным пред. верительным смешением газа с воздухом; в — с предварительным полным смешением газа с воздухом; 1 — внутренняя темная зона; 2 — коптящий светящийся конус; 3 — горящий слой; 4 — продукты сгорания

В первом случае (рис. 1,а) факел имеет большую длину и состоит из трех зон. В атмосферном воздухе горит чистый газ. В первой внутренней темной зоне газ не горит: он не смешан с кислородом воздуха и не нагрет до температуры воспламенения. Во вторую зону воздух поступает в недостаточном количестве: его задерживает горящий слой, и поэтому он не может хорошо смешаться с газом. Об этом свидетельствует ярко светящийся, светло-желтый коптящий цвет пламени. В третью зону воздух поступает в достаточном количестве, кислород которого хорошо смешивается с газом, газ горит голубоватым цветом.

При этом способе газ и воздух подаются в топку раздельно. В топке происходит не только сжигание газовоздушной смеси, но и процесс приготовления смеси. Такой метод сжигания газа широко применяют в промышленных установках.

Во втором случае (рис. 1,6) сжигание газа происходит значительно лучше. В результате частичного предварительного смешивания газа с воздухом в зону горения поступает приготовленная газовоздушная смесь. Пламя становится короче, несветящимся, имеет две зоны — внутреннюю и наружную.

Газовоздушная смесь во внутренней зоне не горит, так как она не нагревалась до температуры воспламенения. В наружной зоне сгорает газовоздушная смесь, при этом в верхней части зоны резко повышается температура.

При частичном смешении газа с воздухом в этом случае полное сгорание газа происходит только при дополнительном подводе воздуха к факелу. В процессе горения газа воздух подводят дважды: первый раз — до поступления в топку (первичный воздух), второй раз — непосредственно в топку (вторичный воздух). Этот метод сжигания газа положен в основу устройства газовых горелок для бытовых приборов и отопительных котельных.

В третьем случае факел значительно укорачивается и газ сгорает полнее, так как газовоздушная смесь была предварительно приготовлена. О полноте сгорания газа свидетельствует короткий прозрачный факел голубого цвета (беспламенное горение), которое применяют в приборах инфракрасного излучения при газовом отоплении.

gardenweb.ru

Полнота - сгорание - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Полнота - сгорание

Cтраница 2

Полнота сгорания циклогексана по уравнению ( 3) составляет 77 8 %, что отвечает коэффициенту выделения тепла 0.778 или выделению 8100 ккал кг при неполном сгорании.  [16]

Полнота сгорания газа в горелке прибора должна периодически проверяться анализом продуктов сгорания газа.  [17]

Полнота сгорания отходов зависит от многих факторов, но основными являются высокая температура в топке и необходимый избыток воздуха. Температура 1200 - 1300 СС достаточна для полного сгорания отходов; выше 1350 С температуру поднимать не рекомендуется из-за возможного разрушения кирпичной футеровки. Оптимальное соотношение между подаваемыми в топку воздухом, топливом и отходами устанавливают опытным путем и затем регулируют автоматически. Во избежание образования в топке взрывоопасных смесей имеется автоматическая система блокировки: при внезапном снижении расхода топлива прекращается подача воздуха и отходов.  [18]

Полнота сгорания вещества зависит в значительной степени от способа сожжения, а также от скорости подачи кислорода.  [19]

Полнота сгорания хлорорганических продуктов определяется их удельной теплотой сгорания, зависящей от содержания в них хлора. При более низкой удельной теплоте сгорания нужно применять дополнительное топливо.  [20]

Полнота сгорания реактивных топлив значительно повышается при добавке в них, например, порошкообразного магния.  [21]

Полнота сгорания реактивных топлив и уменьшение образования нагаров достигаются добавлением присадок того же типа, которые применяются для улучшения сгорания дизельных топлив.  [22]

Полнота сгорания реактивного топлива является очень важной эксплуатационной характеристикой его и определяется главным образом конструкцией камеры сгорания двигателя и физико-химическими свойствами топлива.  [23]

Полнота сгорания топливного газа обеспечивается АСР соотношения расходов топливного газа и первичного воздуха, управляющей подачей первичного воздуха в топку. При изменении теплотворной способности топлива целесообразно корректировать это соотношение по содержанию кислорода в топочных газах.  [24]

Полноту сгорания газа регулируют подсосом воздуха в горелку, производя три этом анализ продуктов сгорания. Содержание окиси углерода в последних не должно превышать 0 1 % по объему. Температуру продуктов сгорания газа поддерживают близкой к температуре воздуха в помещении, регулируя ее посредством шибера, расположенного на приборе. При этом температура продуктов сгорания не должна превышать температуру воздуха в помещении более чем на 3 С.  [25]

Полноту сгорания газа можно определить по цвету пламени ( см. главу VI) и по окраске дыма, выходящего из трубы: при полном сгорании дым должен быть бесцветным, прозрачным. Дымление появляется также при затягивании горящих газов в газоходы котла.  [26]

Для полноты сгорания всех газов, поступающих из колонки, в детектор подается кислород или воздух. Сжигая водород в токе кислорода, разогревают термопару до стандартной температуры и устанавливают нулевую линию регистрирующего устройства. Поступающие из хроматогра-фической колонки разделенные органические компоненты пробы сгорают в пламени детектора, при этом пламя удлиняется и охватывает шарик термопары. Изменение температуры шарика зависит от теплоты сгорания соответствующего компонента. Происшедшие изменения температуры преобразуются потенциометром и регистрируются самописцем.  [28]

Для полноты сгорания всех газов, поступающих из колонки, в детектор подается кислород или воздух. Сжигая водород в токе кислорода, разогревают термопару до стандартной температуры и устанавливают нулевую линию регистрирующего устройства. Поступающие из хроматографической колонки разделенные органические компоненты пробы сгорают в пламени детектора, при этом пламя удлиняется и охватывает шарик термопары. Изменение температуры шарика зависит от теплоты сгорания соответствующего компонента. Происшедшие изменения температуры преобразуются потенциометром и регистрируются самописцем.  [30]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Полное и неполное сгорание газа. — КиберПедия

Исходя из химической реакции горения газа получаем: объём кислорода, необходимый для полного сгорания 1 объёма метана = 2.

Воздух состоит:

О2 = 21%

N2 = 79%

Таким образом на 1 м3 кислорода приходится 100/21 = 4,76 м3 воздуха.

Для сгорания 1 м3 метана необходимо 2*4,76 = 9,52 м3 воздуха.

Количество воздуха, необходимое для полного сжигания газа называют теоретически необходимым расходом воздуха (Lт).

где α - коэффициент избытка воздуха (как правило, больше 1).

Неполное сжигание газа ведет к перерасходу топлива и повышает опасность отравления продуктами неполного сгорания газа, в состав которых входит и оксид углерода (СО).

Продукты сгорания газа и контроль за процессом горения.

Продукты сгорания природного газа — это диоксид углеро­да (углекислый газ), водяные пары, некоторое количество избыточного кислорода и азот. Избыточный кислород содержится в продуктах горения только в тех случаях, когда горение происходит с избытком воз­духа, а азот в продуктах сгорания содержится всегда, так как яв­ляется составной частью воздуха и не принимает участия в горе­нии.

Продуктами неполного сгорания газа могут быть оксид уг­лерода (угарный газ), несгоревшие водород и метан, тяжелые углеводороды, сажа.

О процессе горения правильнее всего можно судить по приборам анализа уходящих газов, показывающим содержание в нем углекислого газа и кислорода. Если в топке котла пламя вытянутое и имеет темно-желтую окраску, это говорит недостатке воздуха, а если пламя становится коротким и имеет ослепительно-белую окраску , то о его избытке.

Регулировать работу котлоагрегата можно двумя способам изменением тепловой мощности всех горелок, установленных котле, или отключением их части. Способ регулирования зависит от местных условий и должен быть указан в производственной инструкции. Изменение тепловой мощности горелок допустимо в том случае, если она не выходит за пределы устойчивой работы. Отклонение тепловой мощности за пределы устойчивой работы может привести к отрыву или проскоку пламени.

Регулировать работу отдельных горелок следует в два-приема, медленно и постепенно изменяя расход воздуха и газа.

При уменьшении тепловой мощности сначала уменьшают подачу воздуха, а затем газа; при увеличении тепловой мощности сначала увеличивают подачу газа, а затем воздуха.

При этом следует регулировать разрежение в топке, меняя положение шибера котлом или лопаток направляющего аппарата перед дымососом.

При необходимости повышения тепловой мощности горелок пред­варительно увеличивают разрежение в топке; при снижении тепловой мощности сначала регулируют работу горелок, а затем уменьшают разрежение в топке.

Методы сжигания газа.

В зависимости от способа образования ГВС методы сжигания можно разделить на диффузионный, смешанный и кинетический.

При диффузионном методе к фронту горения газ поступает под давлением, а воздух из окружающего пространства за счёт молекулярной или турбулентной диффузии, смесеобразование протекает одновременно с процессом горения, поэтому скорость процесса горения определяется скоростью смесеобразования.

Процесс горения начинается после образования контакта между газом и воздухом и образования ГВС необходимого состава. При этом к струе газа диффундирует воздух, а из струи газа в воздух - газ. Таким образом, вблизи струи газа создаётся ГВС, в результате горения которой образуется зона первичного горения газа(2). Горение основной части газа происходит в зоне(З), а зоне(4) движутся продукты горения.

Этот метод сжигания в основном применяется в быту (духовки, газовые плиты и т.д.)

При смешанном методе сжигания газа горелка обеспечивает предварительное смешение газа только с частью воздуха, необходимого для полного сгорания газа. Остальной воздух поступает из окружающей среды непосредственно к факелу.

В этом случае сначала выгорает лишь часть газа, смешанная с первичным воздухом (50%-60%), а оставшаяся часть газа, разбавленная продуктами горения, выгорает после присоединения кислорода вторичного воздуха.

Воздух, окружающий пламя горелки называется вторичным.

При кинетическом методе сжигания газа к месту горения подаётся ГВС полностью подготовленная внутри горелки.

Классификация газовых горелок.

Газовой горелкой называют устройство, обеспечивающее устойчивое сжигание газообразного топлива и регулирование процесса горения.

Основные функции газовых горелок:

- подача газа и воздуха к фронту горения;

- смесеобразование;

- стабилизация фронта воспламенения;

- обеспечение требуемой интенсивности процесса горения газа.

По методу сжигания газа все горелки можно разделить на три группы:

- диффузионные - без предварительного смешения газа с воздухом;

- диффузионно-кинетические - с неполным предварительным смешением газа с воздухом;

- кинетические - с полным предварительным смешением газа с воздухом.

По способу подачи воздуха горелки подразделяются на:

- бездутьевые - у которых воздух поступает в топку за счёт разряжения в ней.

- инжекционные - в которых воздух засасывается за счёт энергии струи газа.

- дутьевые - у каторых воздух подаётся в горелку или топку с помощью вентилятора.

По давлению газа, на котором работают горелки:

- низкого давления до 0,05 кгс/см2;

- среднего давления свыше 0,05 до З кгс/см2;

- высокого давления свыше 3 кгс/см2.

Общие требования для всех горелок:

- обеспечение полноты сгорания газа;

- устойчивость при изменении тепловой мощности;

- надёжность при эксплуатации;

- компактность;

- удобство при обслуживании.

cyberpedia.su

О газе. Полезная статья - ГазПлюс

Самый распространенный в быту газ это природный газ.Еще есть сжиженный газ. Мы специализируемся на работе с природным газом.

Газы и их свойства.Состав и свойства природного газа.Повышенная опасность газа, сопутствующая эксплуатации газ. оборудования жилых зданий, обусловлена свойствами газ. топлива.Состав природного газа: Метан 98% и примеси.Газ не имеет цвета, запаха и вкуса. Теплопроизводительность газа - 8500 Ккалл/м3.Температура воспламенения газа - 645 градусов C.Пределы взрываемости газа - 5-15 %. Давление взрыва газа - 8-10 Кгс/см2. Плотность газа - 0,73 кг/м3. Так как газ не имеет запаха, для придания газу запаха с целью распознавания газа в воздухе используется одоризация: Внесение в состав газа сильнопахнущего вещества, одоранта. В газ добавляется этилмеркаптан в количестве 16 грамм на 1000 м3 природного газа. Это позволяет обнаружить газ при его концентрации в воздухе 1%, что составляет 1/5 от нижнего предела взрываемости газа (5%).1% - опасная концентрация газа.

Отрицательные и положительные свойства газ. топлива.Положительные свойства газа - газ относительно дешевое топливо, экологически чистое, газ легко поддается автоматизации, легко транспортируем.Отрицательные свойства газа - газ взрывоопасен, пожароопасен, газ действует на организм человека удушающе, продукты неполного сгорания газа - отравляюще.

Горение газа. Горение газ. топлива.Условия горения газ топлива: Непрерывный подвод газа, непрерывный подвод воздуха в достаточном количестве. Перемешивание газа с воздухом.Температура воспламенения газа.

Продукты полного сгорания газ. топлива: углекислый газ, пары воды.Продукты неполного сгорания газа: угарный газ, сажа, водород, природный газ.

Определение полноты сгорания газа.При полном сгорании газа процесс горения протекает спокойно, пламя полупрозрачное, с голубовато-зеленым оттенком.Если пламя или часть его имеет желтовато-красный оттенок - сгорание газа не полное.

gazplus.ru

Горение газа. Реакции горения газообразного топлива.

Горение – это процесс быстрого окисления С и Н топлива, сопровождаемый выделением тепла, света и продуктов сгорания.

Реакции горения описываются стехиометрическими уравнениями, характеризующими качественные и количественные стороны реакции до ее начала и после завершения.

2Н2+02=2Н20+Q

2СО+02=2СО2+Q

СН4+2O2=CO2+2h3O+Q

При горении в воздухе учитывают, что соотношение между азотом и кислородом N2/O2=79/21=3,76.

2Н2+02+3,76N2=2Н20+3,76N2+Q

СН4+3,5O2+3,5∙3,76N2 =2CO2+3h3+3,5∙3,76N2 +Q

C3H8+5O2+5∙3,76N2=3CO2 +4h3O+5∙3,76N2+Q

Общая формула горения углеводора:

CnHm+(n+m/4)O2+3,76(n+m/4)N2=nCO2+(m/2)h3O+3,76(n+m/4)N2+Q

Из этого выражения следует, что при сжигании 1-го нормального м3 углеводорода CnHm требуется (n+m/4) нормального м3 кислорода и 4,76 (n+m/4) нормального м3 воздуха.

Определение количества воздуха необходимого для сжигания газа и выход продуктов сгорания

CnHm+(n+m/4)O2+3,76(n+m/4)N2=nCO2+(m/2)h3O+3,76(n+m/4)N2+Q

Т.е. для сжигания 1 м3 газа CnHmтребуется (n+m/4) м3 кислорода или 4,76(n+m/4) м3 воздуха.Таким образом для природного газа, в составе которого отсуствуетCO и Н2 количество кислорода необходимого для сжигания газа может быть определено по выражению:

V02=0,01∑(n+m/4)CnHm

А теоретическое количество воздуха

V0=0,0476(n+m/4)CnHm

CnHm-объёмное содержание углеводородов входящих в состав газовой смеси.

При влажном воздухе:

V0 вл=V0+0,00124dвV0

dв–влагосодержание воздуха) г/м3.

Трубочные процессы ведутся с некоторым избытком воздуха, поэтому действительное количество воздуха определяют:

Vд=αV0вл

Α-коэф. Избытка воздуха. Зависит от типа горелки( 1,05…2)

В состав продуктов сгорания входят углекислый газ, водяные пары, азот, кислород, иногда SO2. Их количество определяется стехиометрическими уравнениями горения.

Количество CO2 образ. При сгорании 1 м3газообр. Топлива зависит отсодержание углерода в компонентах смеси и в балласте топлива:

Vсо2=0,01(∑nCnHm+C02+CO)

CO2 ,CO- объёмные доли(в процентах) содержания углекислого газа и окиси углерода в смеси.

При наличии в газообр. Топливе сероводорода в состав продуктов сгорания входит сернистый ангидрид(SO2)

Vso2=0,01h3S

h3S-объёмное содержание сероводорода в смеси.

Количество образующихся водяных паров слагается из V паров, получаемых в результате сгорания водорода, входящего в углеводород, и из других соединений водяных паров, содержащихся в газ Топливе в виде балласта и поступивших с воздухом.

Vh3O=0,01(∑(m/2)CnHm+h3S+h3+0,00124(dг-αV0dг))

h3-объёмное содержание водорода в топливе

dг-влагосодержание газа г/м3

Количество кислорода входящее в состав продуктов сгорания определяется коэффициентом избытка воздуха, при котором ведётся процесс горения.

V02=0,21(α-1)V0

Содержание азота также определяется коэффициентом избытка воздуха и наличием азота в балласте топлива:

VN2=0,79αV0+0,01N2

N2-объёмное содержание азота в газоаом топливе.

Полный объём продуктов сгорания 1 м3 газообр. Топлива составит:

Vпр.сгор.=VCO2+VSO2+Vh3O+VO2+VN2

Температуры горения газа.

Основное количество тепла, выделяющегося при сжигании газа расходуется на нагрев продуктов сгорания до определённой температуры.

Различают следующие температуры горения газов:

-жаропроизводительность

-калориметрическую

-теоретическую

-действительную

Жаропроизводительность - это t продуктов полного сгорания горючих газов в адиабатических условиях при α=1 и при первоначальной t газа и воздуха = 00С.

Qн=iпр. сгор = V пр. сгор∙Ср пр. сгор∙tж

iпр. сгор-теплосодержание продуктов сгорания кДж/м3

tж-жаропроизводительность,0С.

tж= Qн/ V пр. сгор∙Ср пр. сгор= Qн/(Vco2∙Cр СО2 +VН20 ∙Ср h30 + VN2∙Ср N2)

Vco2 VН20 VN2 –объем сотавных частей продуктов сгорания 1 м3 газа.

Ср –средняя объёмная теплоёмкость при P=const. составных частей продуктов сгорания.

В формуле используется средняя теплоёмкость, так как Ср- величина непостоянная, растёт с повышением температуры.

tж:для метана 2043 0С ; для пропана 21100С ; для водорода 22350С

Эти данные при горении в сухом воздухе.

При содержании 2 % по массе влаги температура понижается на 25-300С

Калориметрическая- t горения газа, учитывающая коэф. Избытка воздуха и физическое тепло газа и воздуха, т.е принимается действительные значения тем-ры. другими словами это t до которой нагрелись бы продукты полного сгорания, если бы всё тепло топлива и воздуха пошло на их нагрев.

Qн+iг+iв=iпр.сгор.

iгiв- энтальпия газа и воздуха кДж/м3

Написав уравнение в развёрнутом виде и решив его относительно калорим. тем-ры Получим:

Tг tв –исходная темпетатура газа и воздуха.

Tк ≈1900 0C,

- расход газа,

теоретическое количество воздуха необходимое для сжигания 1 метра куб. газа.

Физическое тепло газа и воздуха следует учитывать, если они перед сжиганием нагреты свыше 100 0C, так как при меньших t эта величина незначительна по сравнению с теплотой сгорания.

Теоретическая температура горения учитывает потери тепла за счёт химической неполноты сгорания и при эндотермических реакциях диссоциации продуктов сгорания.

CO2↔CO+0,5O2-Q

h3O↔h3+0,5O2-Q ;

Qx- потери теплоты за счёт химической неполноты сгорания и на диссациацию СО2 и Н20.

При t до 1500 0C(имеет место в топках котлов и пром. Печей) величину Qx можно не учитывать так как в этом случае диссоциирует ничтожная доля продуктов сгорания. При более высоких температурах надо учитывать.).

Действительная темература горения достигается в реальных условиях сжигания топлива, она ниже теоретической, так как при ее определении учитываются теплопотери в окружающую среду, длительность процесса горения, метод сжигания газа и другие факторы.

tд= tт∙ηп

ηп-опытный пирометрический коэффициент .Для большинства топок котлов и печей 0,65. Для наиболее совершенных 0,8- 0,85

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

zdamsam.ru

природном газе в продуктах горения

    Для достижения полноты сгорания метана необходимо обеспечить хорошее смешение газа с воздухом сжигать газ с коэффициентом избытка воздуха а=1,05—1,15, что соответствует содержанию в продуктах сгорания топлива 1—3% кислорода поддерживать в зоне горения высокую температуру. Несоблюдение этих условий приводит к значительным потерям тепла вследствие химической неполноты сгорания. Следует отметить, что содержание в продуктах сгорания природного газа [c.109]

    Значимость четырех вышеприведенных критериев неодинакова. Наиболее важным является первый критерий, и почти все системы определения взаимозаменяемости включают тот или ной способ измерения потока тепловой энергии. Однако более подробно эта тема будет обсуждаться ниже. Второй критерий, определяющий размер и форму факела при сжигании предварительно смешанного газа, зависит от скорости распространения пламени, причем эта скорость совершенно одинакова для разных парафиновых углеводородных газов, метана, этана и т. д., но имеет различные значения для углеводородов и водородсодержащих газов. И, наконец, критерии образования промежуточных продуктов реакций горения и сажи имеют смысл, когда топливные газы содержат ненасыщенные промежуточные соединения критерий сажеобразования важен и тогда, когда в газовом топливе имеются ненасыщенные и высококипящие углеводороды или соединения ароматического ряда. Во всех остальных случаях углистые отложения и загрязняющие вещества не превышают норм, допустимых для природного газа и используемого топочного оборудования. Вследствие этого учет двух последних критериев взаимозаменяемости ограничен районами, пользовавшимися в прошлом синтетическим или полученным из угля газовым топливом. [c.44]

    Э к 3 о г а 3 получается сжиганием природного газа с коэффициентом избытка воздуха а =0,6 в специальном генераторе (камере сжигания), в котором содержится никелевый катализатор. После сжигания газа продукты горения с целью их осушки проходят холодильник и рефрижератор для охлаждения их до точки росы +4 8° С. [c.82]

    При диффузионных горелках к фронту горения из печного пространства диффундирует воздух, а из ядра факела в обратном направлении — природный газ. Продукты горения частично диффундируют из фронта горения в ядро, подогревая вновь поступающие новые порции газа другая же часть продуктов горения диффундирует в третью зону. [c.65]

    Конверсию проводят во взвешенном слое окиси железа, которая при высоких температурах окисляет природный газ, давая синтез-газ с высоким содержанием окиси углерода и водорода. Полученные газы направляют в верхнюю часть реактора, где находится частично восстановленная окись железа. Сюда же подают газообразный окислитель (кислород, двуокись углерода). Температура в нижней части реактора, куда подают природный газ, равна 870° С, а в верхней его части — 1090—1370° С. Отработанную окись железа выводят из нижней части реактора и регенерируют в присутствии газообразных продуктов горения, содержащих свободный кислород [c.111]

    Сухой газ воздух, природный газ, выхлопные газы, продукты горения Влажный газ капельки воды или глинистого раствора, перемещаемые потоком воздуха Пека пузырьки воздуха, окруженные пленкой воды с ПАВ, стабилизирующими пену Стойкая пена пена, содержащая упрочняющие пленку материалы, например органические полимеры и бентонит [c.10]

    Состав продуктов сгорания различных альтернативных топлив весьма разнообразен. Содержание оксидов азота находится в прямой зависимости от температуры горения топлива. В соответствии с этим максимальный выход оксидов азота получается при использовании водорода (температура горения л 2500 К), а минимальный—аммиака (1956 К). Выход оксида углерода определяется главным образом элементным составом топлива (отношением С И), в соответствии с которым альтернативные топлива по отношению к бензину характеризуются снижением содержания СО (природный газ, метанол) либо полным его отсутствием (водород, аммиак). [c.133]

    Образование сажи при горении протекает в зоне высоконагретого углеводорода в непосредственной близости от фронта горения. При неполном горении сажа представляет термодинамически неустойчивый продукт. В процессе горения возможность возникновения сажи объясняется тем, что скорость образования сажевых частиц оказывается выше скорости их взаимодействия с водяным паром и углекислотой. Поскольку процесс сажеобразования в горящем факеле трудно поддается управлению, необходима предварительная химическая подготовка природного газа к горению, тогда в потоке топлива будет искусственно создана необходимая концентрация сажевых частиц. [c.136]

    Условия появления оксида углерода при горении природного газа, содержащего в основном метан, упрощенно можно рассматривать как стадии последовательных превращений метан — формальдегид — оксид углерода—диоксид углерода. При неблагоприятных условиях цепная реакция может оборваться и в продуктах горения будут содержаться оксид углерода и альдегиды. Подобные явления происходят и с другими горючими газами при недостатке окислителя. То же наблюдается при охлаждении зоны горения. [c.292]

    Печи с вращающимся барабаном. На рис. 40 приведена конструкция вращающейся барабанной печи, где плавление п испарение цинка осуществляется за счет тепла продуктов горения природного газа, сжигаемого непосредственно в барабане, являющимся реакционной камерой. [c.152]

    Смонтированные блоки образуют один центральный канал (муфель) и 8 периферийных продольных каналов. Центральный канал является реакционной камерой, где происходит обжиг полуфабриката, по периферийным каналам движутся продукты сгорания газообразного топлива. Газы движутся навстречу материалу. Горючая газовоздушная смесь приготовляется в 8 инжекционных горелках, собранных в сжигательную головку печи. Горение газовоздушной смеси происходит в керамических туннелях и частично в периферийных каналах. Воздух на горение природного газа инжектируется из атмосферы цеха. [c.156]

    В обеих установках компоненты газа, выходящего из печи низкотемпературного риформинга, находятся, по-видимому, в химическом равновесии, и дальнейшее образование метана может быть достигнуто только введением иового компонента или снижением температуры. В настоящее время для обогащения газа в процессе Газинтан используется каталитическая гидрогенизация, т. е. снижается температура (приблизительно до 350°С) и вводится дополнительный очищенный пар лигроина, реагирующий, с оставшимся водородом и паром. Температурный профиль во втором реакторе, однако, повышается с самого начала, так как при низкой температуре не происходит никакого эндотермического крекинга или риформинга, а избыточный водород обеспечивает немедленное начало экзотермических реакций гидрогенизации. Аналогично процессу КОГ и здесь желательно улучшить характеристики горения получаемого газа путем дополнительной стадии метанизации. Это обеспечивает удаление любого остаточного водорода, и после поглощения основной части двуокиси углерода, находящейся в газе, окончательный продукт становится полностью взаимозаменяемым с природным газом, содержащим главным образом метан. Выходное давление обычно близко -к 35 кгс/см (3,5 МПа). [c.109]

    Газовая печная среда, образующаяся при горении природного газа в рабочей камере печи, имеет высокое парциальное давление водяных паров. Химический ее состав, температура и давление зависят от режима сжигания. При неконтролируемой среде возможно протекание ряда сопутствующих физических и химических процессов, которые отрицательно влияют на качество получаемых продуктов. Например, ири выплавке алюминия и его сплавов происходит насыщение расплава газами, которое ведет к образованию газовых раковин, резко выраженной пористости, появлению неметаллических включений, являющихся концентраторами напряжения, снижающими прочность и предел усталости, к снижению пластических свойств металла, к образованию дефектов типа окисных плен, име ющих большую твердость и нулевую пластичность, к появлению пузырей при окончательной термообработке готовых изделий, что ухудшает механические свойства при закалке и старении сплавов. [c.76]

    После рассмотрения двух крайних случаев вернемся к нашему примеру. Продукты горения отводятся из печи с температурой 800°, а жаропроизводительность природного газа равна 2000°, следовательно, потери тепла с уходящими газами равны отношению 800 к 2000, т. е. 40% теплотворной способности топлива. [c.116]

    Природный газ — это дешевый и весьма удобный вид топлива. Он состоит из метана и небольших примесей других газов. Газообразное топливо имеет ряд преимуществ по сравнению с жидким и твердым оно полнее сгорает при меньшем избытке воздуха позволяет достигнуть более высоких температур при горении не образуется золы, меньше образуется продуктов сгорания, отравляющих атмосферу упрощается управление процессом горения. [c.137]

    В книге приводятся основные положения оценки качества газа, транспортируемого по магистральным газопроводам и дана характеристика состава природных газов, поступаюпщх в газопроводы Средняя Азия — Центр, Бухара — Урал, Мессояха — Норильск, Вуктыл — Ухта — Торжок — Ленинград и др., приведены требования, предъявляемые к газу при его транспорте и потреблении, по содержанию влаги, точке росы по углеводородам, содержанию сероводорода, механическим примесям, кислорода, двуокиси углерода, азота, общей органической и меркаптановой серы. Приводится топливная характеристика природных газов месторождений Советского Союза (теплота сгорания и число Воббе). Отмечается значение числа Воббе как основного показателя качества газа, используемого в бытовых горелочных устройствах, определяющего режим горения, взаимозамещаемость поставляемого газа переменного состава для обеспечения наиболее полного сгорания с минимальным образованием продуктов сгорания, важного фактора, учитывающего взаимосвязь теплоты сгорания и плотности газа. Даются пределы возможных колебаний числа Воббе. Приводятся данные о числе Воббе для газов, транспортируемых по магистральным газопроводам. Приведены основные положения цри оценке состава природных газов по месторождениям и районам добычи, показатели качества газа, используемого различными потребителями (коммунально-бытовыми, промышленностью для энергетических и технологических целей и др.). [c.3]

    Частично животные и растительные остатки превращались в горючие ископаемые каменный уголь, нефть, природные газы. Горючие ископаемые извлекаются человеком из недр земли и используются как топливо. В результате сжигания в топках печей содержащийся в них углерод опять-таки возвращается в атмосферу в составе продукта горения — двуокиси углерода. [c.101]

    Применение. Горючие газы представляют собой высокоэффективное топливо. В некоторых странах до 30 всей получаемой энергии вырабатывается за счет сжигания природного и других горючих газов. Важной особенностью газообразного топлива по сравнению с жидким и твердым является меньшее загрязнение окружающей среды продуктами горения. [c.349]

    После кратковременной продувки паром, следующей за фазой пиролиза, в левую часть печи подается холодный воздух. Пройдя по регенеративной насадке 1, нагретой горячими газами пиролиза, воздух нагревается и попадает в топочное пространство 2, куда для сжигания подается холодный природный газ. Образующиеся продукты горения нагревают регенератор и выбрасываются в атмосферу. По окончании фазы разогрева в регенератор 3 подается природный газ, который подвергается здесь пиролизу. Проходя по насадке регенератора 1, газы пиролиза нагревают насадку и сами охлаждаются. Затем после продувки паром опять повторяется цикл разогрева, но в обратном направлении, т. е. справа входит холодный природный газ, а слева выходят продукты горения. [c.119]

    СОз и 2—3% Na (если исходный природный газ содержит более 1—2% азота, его содержание в газе разложения будет соответственно выше). Последние три компонента попадают в газ разложения в виде продуктов горения из цикла разогрева. [c.551]

    Крук М. Т., Сравнительные данные испытаний котлов, сжигающих природный газ, при анализе продуктов горения газоанализаторами ВТИ-2 и хроматографами, сб. Теория и практика сжигания газа , вып. 2, изд-во Недра , 1964. [c.251]

    Возможны три пути предотвращения загрязнения воздуха продуктами горения сернистых котельных топлив 1) замена их несернистым или малосернистым топливом (природный газ, дистилляты высокого качества) 2) удаление ЗОа из дымовых гаэов или из газов конверсии сернистого топлива перед их сжиганием 3) десульфу-ризация остаточных котельных топлив. Первый путь ограничен недостатком несернистых топлив или значительно большей стоимостью дистиллятных. Второй — применим только для крупных котельных установок и, видимо, будет осуществляться на электростанциях, потребляющих сернистые угли или мазуты. Этот путь еще требует разработки и проверки в крупных масштабах. Для относительно небольших промышленных котельных установок, составляющих основную массу потребителей тяжелых топлив, применим только третий путь — гидрообессеривание нефхяных остатков. Он, являясь универсальным, привлекает наибольший интерес. [c.13]

    Как правило, в продуктах неполного горения как мазута, так и природного газа метан отсутствовал. [c.37]

    Это, конечно, еще далеко не означает, что объем продуктов горения равен объему сожженного в топке природного газа. Напротив, несомненно, что объем продуктов горения гораздо больше, так как, кроме окислов углерода, в них содержится много азота. [c.111]

    Рассмотрим принципиальную схему простого метода подсчета. Жаропроизводительность природного газа различных месторождений близка в 2000° ( см. табл. 1, стр. 52). Если бы продукты горения отводились из печи с температурой около 2000°, то в них содержался бы весь запас выделившегося при сжигании топлива тепла. Иными словами, потери тепла в этом случае равнялись бы 100% теплотворной способности газа, и полезного использования тепла в печи не происходило бы. [c.116]

    Горелки с частичным предварительным перемешиванием. Атмосферная горелка частичного предварительного смешения с газовой инжекцией (горелка Бунзена) подробно рассмотрена в гл. 7. Это почти универсальная горелка для бытовых целей, пригодная как для сжигания СНГ, так и природного газа. В крупных коммунальных и промышленных горелках применяют другие способы частичного предварительного перемешивания, включающие воздушную инжекцию и механическое предварительное смешение (вплоть до полного), а также наиболее употребительную систему смешения соплами. Однако независимо от того, какая энергия используется для предварительного частичного смешения, перемешанные газы, как правило, содержат лишь 40—60 % от стехиометрически необходимого для полного горения воздуха, поэтому требуется дополнительная подача вторичного воздуха к голове горелки. Другими словами, система частичного предварительного перемешивания реализуется в горелках открытого типа с устройствами как для подвода вторичного воздуха, так и для отвода продуктов сгорания. Отсюда следует весьма важный вывод для того чтобы разделить два потока, т. е. смыть продукты сгорания свежим воздухом, необ- [c.113]

    Рассмотрим еще один пример. На природном газе работает промышленная печь и сушилка. Температура продуктов горения, отводимых из печи, равна 900°, а содержание двуокиси углерода в них равно 10%- Из сушильной установки отводят продукты горения с температурой 300° и содержанием СОз, равным 2%. В обоих случаях газ сгорает полностью. [c.118]

    Сырье по кольцевому трубопроводу с ответвлениями вводится в каждый реактор, а его избыток по трубопроводу возвращается во влагоиспаритель 1. Для создания рабочей температуры в реактор подают природный газ и предварительно подогретый в воздухоподогревателе 7 воздух на горение. При впрыскивании сырья в высокотемпературный поток продуктов сгорания топлива в результате термиче- [c.109]

    Сажа. Техническую сажу получают путем неполного сжигания и пиролиза метана, природного газа или более тяжелых жидких фракций (вплоть до газойлей, богатых ароматикой). Различные виды технической сажи на 80—95% состоят из квазиграфитового углерода с микроскопическим размером частиц (размер последних соответствует коллоидным мицеллам [353]). Качество сажи как товарного продукта в очень сильной степени зависит от природы перерабатываемого сырья, способа обогрева, формы пламени, интенсивности горения и многих других, зачастую трудноуловимых причин [354]. Состав сажи и механизм ее образования подробно изложен в статье Швейцера и Геллера (Sweitzer and Heller [353]). [c.591]

    Процесс разложения фторида кальция серной кислотой наиболее целесообразно проводить в печах по принципу прямотока. При прямотоке реакционная масса попадает сразу в зону горения природного, газа, где температуру продуктов сгорании поддерживают 1000— 1200 °С, реакция здесь только начинается и тепла на ее проведение требуется много. Реакция между СаРз и Нз804 при избытке тепла идет интенсивно уже на первых метрах по длине печи. Непрореагировавших СаРз и Нз304 в реакционной массе становится все меньше, поэтому расход тепла на реакцию также уменьшается, и оставшегося [c.80]

    В зоне прокалки в течение 4 ч выдерживают таблетки носителя при 1800 °С. Высокая температура в печи создается дымовыми газами, получаемыми от сжигания смеси природного газа с воздухом, обогащенным кислородом. Смесь предварительно приготовляется в горелках ГНП-2 и сжигается в горелочной туннеле. Всего горелок в зоне прокалки на боковых стенках печи установлено восемь между нилш одинаковое расстояние. Обогащение воздуха кислородом, поступающим на горение, вызвано необходимостью иметь высокую температуру продуктов горения. [c.211]

    Каупер представляет регенератор периодического действия, в котором используется теплота сгорания доменного или природного газа. Он выполнен в виде металлического цилиндра высотой до 50 м и диаметром 6—9 м общим объемом до 4000 м , выложенного внутри огнеупорным материалом. Внутренне пространство каупера разделено на две части камеру сгорания и камеру с насадкой из огнеупорного кирпича, спаб женной сквозными каналами. В камере сгорания сжигается доменный газ, к которому для увеличения теплоты сгорания добавляется природный газ, и продукты горения обогревают насадку во второй камере. По достижении 1200—1300°С дымоход перекрывается и через нагретую насадку пропускается холодный воздух, а обогревающий газ переключается на другой каупер. [c.69]

    Сокращение периода коксования влечет за собой повышение температуры в отопительной системе, а значит, увеличиваются потери тепла в окружающую среду и с дымовыми газами. Расход тепла на коксование при отоплении печей шбым богатым (коксовый, природный) газом ниже, чем при использовании для обогрева бедного (доменный, генераторный) газа или его смеси с коксовым, несмотря на то, что температура горения коксового газа выше, чем бедного. Продукты сгорания доменного и генераторного газов имеют значительно большую плошюсть, И позтому, учитывая их теплоемкость, потери тепла с дымовыми газами больше. [c.144]

    Отмечая особенности сжигания газообразного топлива в котлах, следует обратить внимание на высокое парциальное давление водяных паров в продуктах горения. Объясняется это тем, что при сгорании 1 природного газа выделяется более 2 водяных паров при общем объеме продуктов сгорания примерно 9,5 м . При парциальное давление водяных паров в продуктах сгорания составляет примерно 0,21 кгс1см , что в 4 раза превышает парциальное давление водяных паров прп сжигании тощих углей. Однако благодаря отсутствию в большинстве газообразных топлив сернистых соединений точка росы продуктов сгорания газообразных топлив (/р = 6ГС) значительно ниже, чем у продуктов сгорания тощих углей. Поэтому при сжигании газа в котельных агрегатах коррозия хвостовых поверхностей нагрева не наблюдается. [c.62]

    Впервые хроматограф ГСТ-Л был приспособлен для анализа продуктов горения природного газа при испытаниях камеры сгорания газотурбинной установки работниками ЦКТИ [Л. 99], которые при наладке прибора подобрали оптимальные условия для проведения анализа расход воздуха —65 m Imuh напряжение на питающей диагонали моста — 3 в, напряжение на концах их ромовых обогревателей —12 в. Однако газоанализатор ГСТ-Л даже при указанных оптимальных режимах не обеспечивал разделения азота и окиси углерода, а пороговая чувствительность по метану составляла 0,04 7о объема. Применявшийся в ЦКТИ (Л. 98] метод введения поправок на величину суммарного пика (СО+ N2) не обеспечивал необходимой точности в определении СО, так как величина этой цоправки определяется с использованием азота, получаемого из воздуха путем прокачивания его через щелочной раствор пирогаллола. При таком способе получения азота возникает очень существенная ошибка за счет выделения из раствора пирогаллола окиси углерода (подробнее этот вопрос был рассмотрен в 4-4). [c.185]

    Покажем на простых примерах, как можно применить эти положения на практике. Представьте себе, что из промышленной печи, работающей на природном газе, отводят продукты горения с температурой 800°. Анализ продуктов горения показал, что они разбавлены равным объемом избыточного воздуха. Как определить, не прибегая к заме-1рам количества сжигаемого газа и объема образующихся продуктов горения, а также состава и теплотворной способности сжигаемого газа, какой процент тепла уносится в трубу с продуктами гарения  [c.116]

    Значения величины г для природного газа в зависимости от содсржаняя, в продуктах горения углесодержа-щих компонентов СО2, СО и СН4 приведены в [Л. 62]. [c.244]

    В то же время полнота тепловыделения в собственно циклонной камере, не превышающая при сжигании твердых топлив 80—85%, при сжигании природного газа и мазута увеличивается до 90—95% (см. ниже), т. е. горение почти полностью завершается в циклоне. Благодаря этому подкотельная камера догорания (и охлаждения) заполняется слабо светящимися продуктами горения, эмиссионная способность которых будет почти одинаковой далциклонной камере таких резко различных по излучательной способности факела топлив, как природный газ и мазут. В результате этого условия работы ширмо вых и конвективных пароперегревателей и регулирования температуры перегрева пара предельно сближаются при сжигании в циклонной топке этих двух топлив .  [c.30]

    Обобщенная /, /-диаграмма ( рис. 4-15) составлена для усредненного состава шебелинского природного газа [Л. 9]. По ней можно определять энтальпию воздуха и продуктов сгорания, а также теоретическую температуру горения для любого природного газа без поправок на изменение состава. Лишь при большом содержании в газе азота (Ы2>10%) вводится поправка на бaллa ти poвaниe продуктов сгорания природного газа по (4-2а). С небольшой погрешностью (попутных газов (см. ниже). [c.88]

    Теперь понятно, что объем продуктов горения, содв р-жащих высокий процент азота, да к тому же еще разбавленных избыточным воздухом, во много раз больше объема природного газа, практически не содержащего азота. А во сколько раз больше объем продуктов горения по сравнению с объемом природного газа, можно сказать, если определить содержание окислов углерода в продуктах горения. [c.112]

chem21.info

• 
  Сп дымоходы от газового котла
• 
  Прайс на обвязку котла отопления
• 
  Почему тухнет парапетный котел атон
• 
  Обслуживание газовых котлов в серпухове
• 
  Котел тактует в режиме гвс
• 
  Котел данко автоматика евросит 630
• 
  Армейский котел для приготовления пищи
• 
  Самодельный регулятор температуры для котла
• 
  Производство твердотопливных котлов в гродно
• 
  Паспорт на котел сиберия 23
• 
  Котел работает батареи холодные причина