5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Методы сжигания природного газа

Методы сжигания природного газа

Методы сжигания природного газа

Все методы сжигания базируются на приготовлении газовоздушной смеси определенного состава.

I. диффузионный метод сжигания
Особенности. В корневой зоне никакого процесса горения нет. На границе корневой зоны молекулы кислорода успевают смешиваться и начинает газ гореть. В зоне основного горения выгорает углерод.
Этот процесс горения называется диффузионным, так как воздух сам приходит из атмосферы. Смешение молекул воздуха и газа происходит по газовым законам. Не будем углубляться в науку, а посмотрим процесс горения схематично, чтобы понять суть.
К фронту горения газ поступает под давлением, а необходимый для горения воздух из окружающего пространства за счет молекулярной или турбулентной диффузии. Смесеобразование здесь протекает одновременно с процессом горения. Поэтому скорость горения равна скорости смесеобразования.
Важной характеристикой горения газообразного топлива является скорость распространения пламени в газовоздушной среды. Нормальная скорость это скорость распространения движения фронта пламени в направлении перпендикулярному направлению поверхности фронта пламени.

Рис.1 Горелка используяющая диффузионный метод сжигания газа

-Нормальная скорость метана равна 0,67 м/с;
-нормальная скорость пропана равна 0,82 м/с;
-нормальная скорость водорода 4,83 м/с.

Данные диффузионные горелки (для промышленных котлов) обладают следующими свойствами:
1. к струе газа диффундирует воздух, а из струи газа в воздух газ. Таким образом, в близи выхода газа из горелки создается газовоздушная смесь.
2. процесс горения начинается в зоне первично горения и заканчивается в основной зоне.
3. интенсивность процесса горения определяется скоростью образования газовоздушной смеси.
4. выделяемые продукты сгорания осложняют взаимную диффузию газа и воздуха.

В целом горение при таком методе образования газовоздушных смеси протекает достаточно медленно и пламя имеет большой объем и как правило обладает светимостью.

Достоинства горелок диффузионного типа
-Высокая устойчивость пламени при изменении тепловых нагрузок;
-невозможность проскока пламени в горелку, так как в горелке находится чистый газ;
-возможность регулирования горения в широком диапазоне.

Недостатки горелок диффузионного типа
-большой объем пламени снижает теплонапряженность в единице объема;
-вероятность термического распада метана на горючие составляющие;
-увеличивается опасность отрыва пламени от горелки.

II. Смешанный метод сжигания газа
Смешанный метод обеспечивается предварительным смешиванием газа только с частью воздуха, необходимого для полного сгорания газа. Остальной воздух поступает из окружающей среды, непосредственно к факелу.
Сначала выгорает часть газа смешанного с первичным воздухом, а остальная часть, разбавленная продуктами горения, выгорает после присоединения кислорода вторичного воздуха. В результате факел получается менее коротким и менее светящимся. Теплонапряженность в единице объема факела возрастает.

Рис. 2 Горелка использующая смешанный метод сжигания газа

III. Кинетический метод горения газа
К месту горения подается газовоздушная смесь, полностью подготовленная внутри горелки. Газовоздушная смесь сгорает в коротком факеле и обладает малой светимостью.


Достоинства кинетического метода горения:
-малая вероятность химического недожога;
-высокая теплопроизводительность.

Недостаток. Необходимость стабилизации газового пламени. Это вызвано тем, что горелки чувствительны к изменению параметров давления газа и воздуха, что приводит к нарушению процесса горения. Для устранения данного недостатка горелки оснащаются стабилизаторами пламени.

Методы сжигания газа: диффузионный, кинетический, смешанный.

Горение газа складывается из смесеобразования, подогрева газовоздушной смеси до температуры воспламенения и стадии химической реакции горения, т. е.

где τгор — общая продолжительность процесса горения;

τсм — продолжительность смесеобразования;

τпод — продолжительность подогрева смеси до температуры воспламенения;

τхим — продолжительность химической реакции горения;

τфиз = τсм + τпод — продолжительность физической стадии подготовки горения.

Поскольку подогрев и химическая реакция горения смеси протекают весьма быстро, основным фактором, лимитирующим длительность процесса горения, является время, затрачиваемое на перемешивание газа и воздуха. От быстроты и качества перемешивания газа с необходимым количеством воздуха в горелке определенной конструкции зависят скорость и полнота сгорания газа, длина и температура пламени. В зависимости от места и способа смесеобразования методы сжигания газа условно подразделяют: надиффузионный, кинетический и смешанный.

Схематически эти методы представлены на примере инжекционной горелки (рис. 1).

При диффузионном методе сжигания (рис. 1, а) к месту горения из горелки поступает только газ (aг = 0), а весь необходимый для его горения воздух поступает из внешней среды за счет молекулярной, а при большой скорости истечения газа и за счет турбулентной диффузии. В этом случае к струе холодного газа от периферии диффундирует воздух, а из струи газа к периферии — газ. В результате вблизи струи газа создается газовоздушная смесь горючей концентрации, горение которой образует зону первичного горения газа 2. В зоне 3 происходит горение основной части газа, в зоне 4 движутся продукты сгорания. Взаимная диффузия газа и воздуха, осложняемая выделением продуктов сгорания, протекает медленно, с образованием вследствие термического разложения углеводородов сажистых частиц. Поэтому характерными особенностями диффузионного метода сжигания являются светимость и значительная длина пламени. К преимуществам такого метода сжигания можно отнести: высокую устойчивость пламени в широком диапазоне изменения тепловых нагрузок, невозможность проскока, относительную равномерность температуры по длине пламени. Недостатками этого метода являются: низкая интенсивность горения, неизбежность термического распада углеводородов, потребность в больших топочных объемах, обеспечивающих развитие пламени без соприкосновения с теплообменными поверхностями, вероятность химического недожога даже при значительном коэффициенте расхода воздуха.

При кинетическом методе сжигания (рис. 1, в) к месту горения подается заранее подготовленная внутри горелки однородная смесь газа с количеством первичного воздуха, несколько превышающим теоретически необходимое (aг = 1,02¸1,05). Сгорание такой смеси происходит быстро, в коротком прозрачном факеле, без видимого образования продуктов термического распада углеводородов.

Достоинствами этого метода сжигания являются высокая теплопроизводительность, малая вероятность химического недожога и небольшая длина пламени, а недостатком — необходимость стабилизации пламени.

При смешанном методе сжигания (рис. 1, б) часть воздуха в виде первичного подмешивается к газу за счет инжекции в самой горелке ( 0 г

Также по методу сжигания газа горелки можно разделить на три группы:

без предварительного смешения газа с воздухом — диффузион­ные;

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

с полным предварительным смешением газа с воздухом — кине­тические.

Широкое распространение имеет классификация горелок по спо­собу подачи воздуха. По этому признаку горелки подразделяются на:

бездутьевые, у которых воздух поступает в топку за счет разреже­ния в ней;

инжекционные, в которых воздух засасывается за счет энергии струи газа;

дутьевые, у которых воздух подается в горелку или топку с помо­щью вентилятора.

Горелки могут работать при различных давлениях газа: низ­ком — до 5000 Па, среднем — от 5000 Па до 0,3 МПа и высо­ком — более 0,3 МПа.

Важной характеристикой горелки является ее тепловая мощ­ность, равная произведению теплоты сгорания газа на его часовой расход, т. е.

где QТ — тепловая мощность горелки, МВт (ккал/ч); QН низшая те­плота сгорания газа, кДж/м 3 ; Vч — часовой расход газа го­релкой, м 3 /ч.

Лекции №7

1. Системы вентиляции и кондиционирования воздуха. Их назначение и устройство.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Учись учиться, не учась! 10656 — | 8018 — или читать все.

188.64.174.65 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Способы сжигания газов

Основным условием обеспечения сжигания газов, как отме­чалось, является смешение их с воздухом (кислородом), необ­ходимым для протекания реакции горения.

В зависимости от места подготовки горючей газовоздушной смеси различают два основных вида горения: кинетическое, или предварительного смешения газа с воздухом, и диффузион­ное, т. е. без (предварительного смешения газа ,с воздухом.

Схемы организации двух способов сжигания газа показаны на рис. 1.

Рис. 1. Схемы газовых горелок а — кинетическая; б — диффузионная

При кинетическом горении газовоздушную смесь приготов­ляют вне топки, обычно в смесителе горелки. Процесс смеше­ния газа о воздухом ‘происходит без внешнего теплового воз­действия. В топке происходит лишь процесс нагрева и вос­пламенения смеси, а также .стабилизация фронта пламени.

При диффузионном горении газ и воздух в топку вводится раздельно. В этом случае на долю топки приходится не только сжигание газовоздушной смеси, но и процесс смесеобразова­ния. При малых расходах газа воздух, необходимый для горе-мия, притекает из окружающей воздушной среды (за счет молекулярной диффузии); в горелках с большим расходом га­за воздух .подается к месту выхода из .горелки газовой струи принудительно и происходит турбулентное перемешивание.

Если происходит предварительное смешение газа с недо­статочным количеством воздуха, то полное сгорание газа воз­можно лишь при дополнительном подводе воздуха к факелу. В этом случае горение будет диффузионно-кинетическое.

Читать еще:  Герметик для системы отопления дома отзывы

Воздух, участвующий в образовании газовоздушной смеси до ее поступления в топку, называется первичным, а подавае­мый непосредственно в топочное пространство — вторичным. Рядом исследований сжигания газа с различными условиями подготовки газовоздушной смеси установлено, что длина пла мени, скорость и полнота сгорания зависят от скорости и пол­ ноты перемешивания газа с воздухом. Чем лучше перемешался газ с воздухом, необходимым для горения, тем короче будет пламя и тем полнее будет сгорание. Наиболее длинное пламя бывает при отсутствии предварительного смешения газа с воз­ духом, когда газ и воздух поступают в топку раздельно. При полном предварительном- смешении газа с воздухом сжигание газа происходит с образованием очень короткого (незаметного) пламени. Такое горение называют беспламенным или бесфа­ кельным.

Назначение, состав. И классификация магистральных трубопроводов

К магистральным трубопроводам относятся трубопроводы и ответвления (отводы) от них диаметром до-1420 мм включительно с избыточным давлением транспортируемого продукта не выше 10 МПа, предназначенные для транспортировки:

природного или нефтяного углеводородного газа из районов их добычи (от головных компрессорных станций) до мест потребления (газораспредели-тельных станций городов и населенных пунктов);

искусственного углеводородного газа от мест его производства (заводов по производству искусственного углеводородного газа) до мест его потребле-ния (газораспределительных станции городов и населенных пунктов);

сжиженных углеводородных газов (пропана, бутана и их смесей) и дру-гих сжиженных углеводородов с упругостью насыщенных паров не выше 1,6 МПа при температуре 45 °С из мест их производства (заводов по сжижению природных и искусственных углеводородных газов) до мест потребления (перевалочных баз, пунктов налива, промышленных и сельскохозяйственных предприятий, портов, газораздаточных станции, пусковых баз);

нефти из районов ее добычи (от головных перекачивающих насосных станций) до мест потребления (нефтебаз, перевалочных баз, нефтеперерабатывающих заводов или нефтехимических комплексов, пунктов налива, отдельных промышленных предприятий и портом);

нефтепродуктов от мест их производства (нефтеперерабатывающих заводом или нефтехимических комплексов) до мест потребления (нефтебаз, перевалочных пунктов налива отдельных промышленных предприятий и портов),

тонарион продукции в пределах головных и промежуточных газокомпрессорных, нефте и нефтепродуктоперерабатывающих начинающих насосных станций, станций поземного хранения газа, газораспределительных станций, замерных пунктов

В состав подземного магистрального газопровода входят линейная часть и наземные объекты На газовом промысле газ от скважин под действием пластового давления по сборным индивидуальным газопроводам поступает на газосборные пункты, где его первично замеряют и при необходимости редуцируют. От газосборных пунктов газ направляется в промысловый газосборный коллектор, а по нему — на головные сооружения — установку комплексной подготовки газа (УКПГ), на которых его очищают, обезвоживают, вторично замеряют и доводят до товарной кондиции. На головной компрессорной станции газ газодробильными агрегатами компримируется до номинального рабочего давления (7,5 МПа), а затем поступает в линейную часть магистрального газопровода, к которой относятся: собственно магистральный газопровод с линейной арматурой, переходами через естественные и искусственные преграды, линиями технологической связи и электропередачи, вдольтрассовыми и подъездными дорогами, защитными сооружениями, отводами к промежуточным потребителям, водо- и конденсатосборниками, системой электрохимической защиты. К линейной части магистрального газопровода относятся также лупинги, склады аварийного запаса труб, вертолетные площадки и дома линейных ремонтеров-связистов.

К наземным объектам магистрального газопровода относятся компрессорные и газораспределительные станции. Основные сооружении компрессорной станции (КС) — компрессорный цех, ремонтно- и служебноэксплуатационные блоки, площадка пылеуловителей, градирня, резервуар для воды, масляное хозяйство, установки охлаждения газа и др. При КС, как правило, сооружают жилой поселок Нередко головные сооружения и головная компрессорная станции (ГКО представляет собой единый площадочный комплекс. Компрессорные станции отстоят одна от другой на расстоянии 120-150 км. На газораспределительных станциях (ГРС) поступающий газ дополнительно обезвоживают, очищают, редуцируют до высокого давления 2 МПа по классификации городскихI газопроводов), одоризируют, замеряют и распределяют по трубопроводам отдельных потребителей или их группам.

Подземные хранилища газа (ИХГ) Г КС (или без них) предназначены для регулирования сезонной неравномерности потребления газа: летом в них накапливают, а зимой подают потребителям. Газ закачивают обычно либо в водоносные горизонты пористых пород, либо в выработанные нефтяные и газовые месторождения, либо в специально разработанные (вымытые) хранилища в солых отложениях значительной мощности. Подземные хранилища газа сооружают вблизи крупных городов и промышленных центров. Состав магистрального нефтепровода несколько отличается от состава магистрального газопровода. Нефть из скважин по индивидуальным нефтепроводам поступает на нефтесборные пункты, а оттуда по нефтесборным трубопроводам на головные сооружения — установку комплексной подготовки нефти (УКПН), на которых она отстаивается, обезвоживается, отделяется от нефтяного газа и т. д. Отсюда нефть попадает на головную насосную станцию (ГНС), а затем в магистральный нефтепровод. Промежуточными насосными станциями (ПНС) нефть перекачивается до конечной насосной станции (КНС), а затем потребителю. Периодически внутреннюю полость нефтепровода по отдельным его участкам очищают от оседающих на его стенках загрязнений и парафина специально пропускаемым по ходу перекачки нефти скребком. Перекачиваемую нефть замеряют на УКПН н всех насосных станциях (НС).

Состав магистрального нефтепродуктопровода (например, бензинопровода) в основном аналогичен составу нефтепровода. Отличие заключается только в том, что нефтепродуктопровод имеет больное число отводов к нефтебазам Магистральные газопроводы в зависимости от номинального рабочею давления Р, на входе КС подразделяются на два класса:1 — от 2,5 до 10 МПа включительно; II — от 1,2 ло 2,5 МПа включительно. Магистральные нефте- и нефтепродуктопроводы в зависимости от условного диаметра подразделяются на четыре класса: 1 — от 1000 до 1400 мм: II- от 500 до 1000 мм; III —от 300 до 500 мм; IV — менее 300 мм.

М = m/t. Объемным расходом газа Q называется коли­чество газа в единицах объема, проходящее через сечение потока в единицу времени Q = V/t.

Объем газа и объемный расход относят к определенным условиям (температура, давление): объемный расход при нормальных условиях Qн (температура О °С, давление 0,1013 МПа) и объемный расход газа при стан­дартных условиях Qcт (температура 20°С, давление 0,1013 МПа).

Линейная и массовая скорость газа

Линейная скорость газа в газопроводе определяется как объемный расход газа Q в условиях потока (темпера­тура, давление) через единицу поперечного сечения по­тока F w = Q/F.

Массовой скоростью газа и называется массовый рас­ход газа М через единицу поперечного сечения потока F (газопровода): и = M/F.

Давление газа р в общем случае равно пределу отно­шения нормальной составляющей силы N к площади S, на которую действует сила: р = lim N/S = N/S . При равномерном распределении сил давление р определяют по формуле р — N/S.

Для характеристики состояния газов используют по­нятие абсолютного давления рабс, которое представляет собой давление газов на стенки газопроводов. Для опре­деления результирующих усилий, приложенных к стен­кам газопроводов, используют понятие избыточного дав­ления рнаб, которое представляет собой разность между абсолютным давлением газа рaбс и барометрическим дав­лением среды

Транспортируемый по магистральным газопроводам газ содержит некоторое количество влаги, что приводит к коррозии трубопроводов и образованию гидратов и кон­денсата. Различают абсолютную и относительную влаж­ность газа.

Абсолютная влажность газа — количество водяного пара, содержащегося в единице количества газа. Массо­вая абсолютная влажность d = тпг , где mп — коли чество водяного пара; mг — количество газа. Объемная абсолютная влажность d = mn/V, где V объем газа.

Относительной влажностью называется отношение фак­тически содержащегося количества водяного пара к ма­ксимально возможному при данных условиях = mn/ms , где ms — максимально возможное количество пара, кото­рое может находиться в газе при данной температуре.

Относительная влажность может быть также опреде­лена как отношение парциального давления р’ водяного пара в газе к давлению ps насыщенного пара при той же температуре: = p/ps.

Газ считается насыщенным водяными парами, если парциальное давление находящихся в нем паров при дан­ной температуре равно давлению насыщенного водяного пара, т.е. насыщение = 1. Наибольшая температура, при которой газ насыщается водяными парами и обра­зуются капли влаги, называется точкой росы данного газа при заданном давлении.

Теплота сгорания — количество теплоты, выделяюще­еся при полном сгорании определенного объема или массы газа. Минимальное количество кислорода или воздуха, необходимого для полного сгорания, а также теоретиче­ский состав продуктов сгорания (СО2, Н20, N2) приведены в табл. 1.5.

Температура пламени при горении газа в смеси с воздухом и кислородом приведена в табл. 1.6.

Скорость распространения пламени (в см/с) различных газов в смеси с воздухом

Окись углерода . 33

Минимальное количество кислорода или воздуха, необходимое для полного сгорания газов и продукты сгорания (в м 3 на 1 м 3 )

Принципы сжигания газа. Основные режимы распространения пламени. Методы сжигания газа. Газовые горелки. Классификация. Основные параметры, характеристики. Область применения.

Процесс горения газа состоит из трех последовательно протекающих стадий. Первая стадия представляет собой процесс смесеобразования, в результате которого обеспечивается физический контакт между топливом и окислителем. Вторая стадия — это подогрев смеси до температуры воспламенения. Третья стадия — химическая, в этой стадии протекают реакции горения газа. При сжигании заранее приготовленной газовоздушной смеси суммарная скорость процесса будет определяться скоростью подогрева и горения смеси. В этом случае стадия смесеобразования исключена и горение протекает по кинетическому принципу.

Читать еще:  Нужно ли утеплять вытяжку на улице

Приготовленная смесь должна иметь однородный состав с некоторым избытком воздуха ( >1). Таким образом, процесс кинетического горения определяется свойствами горючей смеси: энергией активации, концентрацией реагирующих веществ, коэффициентами теплопроводности и температуропроводности, т. е. физическими и кинетическими свойствами газовоздушной смеси. При горении в ламинарном потоке эти свойства полностью определяют интенсивность процесса. При горении в турбулентном потоке на суммарной скорости процесса начинают сказываться турбулентные его характеристики, причем тем в большей степени, чем сильнее турбулизация потока.

Кинетический процесс горения характеризуется малой устойчивостью, поэтому при сжигании газа таким способом необходимо применять приемы искусственной стабилизации фронта воспламенения. Если газ и воздух предварительно не перемешивают, а подают в горелку раздельно, смесеобразование протекает одновременно с горением и скорость процесса горения в целом определяется скоростью течения физической стадии, т. е. скоростью смесеобразования, ибо в этом случае «узким» местом процесса будет возникновение контакта между газом и воздухом. Такую область горения называют диффузионной, так как необходимый для процесса горения контакт между газом и воздухом осуществляется за счет молекулярной или турбулентной диффузии.

При сжигании газа по диффузионному принципу процесс смесеобразования совмещается с процессом горения в единую поточную систему. Как только достигается контакт между газом, и воздухом и образуется горючая смесь необходимого состава, сразу же начинается процесс горения. Так как при высоких температурах, господствующих в топочном пространстве, скорость химических реакций несоизмеримо больше скорости процесса смесеобразования, то суммарная скорость процесса в целом определяется скоростью образования горючей смеси. Таким образом, скорость диффузионного горения определяется аэродинамическими, диффузионными факторами и практически не зависит от физических и кинетических свойств смеси.

Одним из достоинств диффузионного метода сжигания газа является возможность регулирования процесса в широком диапазоне, ибо процесс горения определяется характером и интенсивностью смесеобразования. Процессом же смесеобразования довольно легко управлять путем изменения конструкции газогорелочной системы или введением в нее регулировочных элементов. В результате этого можно значительно сокращать размеры факела или, наоборот, предельно его вытягивать.

Для повышения интенсивности процесса диффузионного горения и получения короткого и компактного факела необходимо максимально интенсифицировать процесс смесеобразования. Этого достигают следующими способами: дроблением потоков газа и воздуха, закручиванием потока воздуха, направлением струи газа под углом к потоку воздуха, выбором оптимальных скоростей газа и воздуха, искусственной турбулизацией потоков. Используя указанные методы, повышающие интенсивность смесеобразования, можно получать факелы различных размеров и характеристик. С повышением интенсивности смесеобразования факел по своим характеристикам будет приближаться к кинетическому. Диффузионный процесс горения характеризуется большей устойчивостью, чем кинетический. Однако при больших форсировках применяют искусственные приемы стабилизации фронта воспламенения. .

Находит применение и смешанный принцип сжигания газа, когда горелка обеспечивает предварительное смешение газа только с частью необходимого воздуха, а остальной воздух поступает непосредственно к факелу. В этом случае кинетически выгорает только часть газа, смешанная с первичным воздухом. Оставшаяся часть газа, разбавленная продуктами горения, выгорает за счет кислорода вторичного воздуха, т. е. по диффузионному принципу. В частности, такой метод сжигания используется в атмосферных горелках. Факельное горение можно легко регулировать изменением коэффициента первичного воздуха. Так, уменьшая коэффициент первичного воздуха до нуля, можно перейти к чисто диффузионному горению, а увеличивая его до единицы, можно обеспечить сжигание газа по кинетическому принципу.

Все стадии процесса горения (смесеобразование, подогрев и горение) осуществляются в газовой горелке и в камере горения. Основные функции газовой горелки сводятся к подаче газа и воздуха в топку, смесеобразованию, стабилизации фронта воспламенения, обеспечению требуемой интенсивности процесса горения газа и минимальных концентраций токсичных газов в продуктах горения.

Для смешения газа с воздухом горелка имеет смесительное устройство. Если горение осуществляется по кинетическому принципу, то смеситель представляет собой самостоятельный элемент, в котором приготовляется однородная газовоздушная смесь. При сжигании газа диффузионным методом смесительное устройство создает только необходимые условия для протекания процесса смесеобразования с требуемой интенсивностью. Сам же процесс смешения полностью происходит в топочной камере или частично начинается на выходе из горелки и заканчивается в топке.

Другим элементом горелки является головка. Она обеспечивает выход газовоздушного потока в топочную камеру или воздушное пространство. Основное назначение головки — стабилизировать фронт воспламенения уже готовой или только что образовавшейся горючей смеси у устья горелки и предотвратить проскок и отрыв пламени.

Третий элемент горелки — огневая часть — представляет собой амбразуру или туннель, где частично или полностью протекает процесс горения. Огневая часть горелки одновременно служит и составной частью гопочной камеры. Огневое устройство горелки создает устойчивый очаг зажигания и стабилизирует процесс горения, предотвращая отрыв пламени. Горелка может не иметь огневого устройства, в этом случае устойчивость факела полностью обеспечивается головкой, а сам факел располагается непосредственно в топке или в открытом пространстве. Строгого разграничения функций между отдельными элементами горелки, а также между горелкой и топкой провести нельзя, так как ряд операций выполняется совместно горелкой и топкой.

Основным свойством горелки является осуществляемый ею метод сжигания газа, который в значительной степени зависит от степени подготовленности горючей смеси, выходящей из головки горелки. Именно этот признак следует рассматривать как основной и использовать для классификации горелок.

По способу подачи воздуха горелки подразделяются на:

1) эжекционные, в которых воздух засасывается энергией газовой струи (эжектирование воздухом газа применяют весьма редко);

2)бездутьевые, у которых воздух поступает в топку вследствиеразрежения;

3)дутьевые с подачей воздуха в топку с помощью вентилятора.

Эжекционные горелки иногда называют инжекционными. Основное назначение эжектора горелки состоит в засасывании необходимого количества воздуха из атмосферы. Это количество должно находиться в определенном соотношении с расходом газа, так как соотношение газа и воздуха в смеси зависит от осуществляемого метода сжигания газа.

По давлению газа горелки подразделяются на горелки низкого давления (до 5 кПа) и горелки среднего давления (5—300 кПа). Горелки с более высоким давлением широкого применения не имеют.

Методы сжигания природного газа

В зависимости от способа образования газовоздушной смеси методы сжигания газа (рис. 7) можно разделить на диффузионный, смешанный и кинетический. [c.43]

Рис. 7. Методы сжигания газа

Одно из достоинств диффузионного метода сжигания газа — возможность регулирования процесса горения в широком диапазоне Процесс смесеобразования легко управляем при применении различных регулировочных элементов. За счет таких устройств можно регулировать площадь и длину факела дроблением струи газа на отдельные факелы, изменением диаметра сопла горелки, регулированием давления газа и т. д. [c.44]

По методу сжигания газа все горелки можно разделить на три группы [c.54]

При диффузионном методе сжигания к фронту горения газ поступает под давлением, а необходимый для горения воздух — из окружающего пространства за счет молекулярной или турбулентной диффузии. Смесеобразование здесь протекает одновременно с процессом горения, поэтому скорость процесса горения в основном определяется скоростью смесеобразования. [c.43]

При смешанном методе сжигания (рис. 7, б) 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, а оставшаяся часть газа, разбавленная продуктами горения, выгорает после присоединения кислорода вторичного воздуха. В результате факел получается более коротким и менее светящимся, чем при диффузионном горении. [c.45]

Характеристика работ. Ведение технологического процесса получения инертного газа методом сжигания в печах суммарной производительностью свыше 3000 м3/час готового продукта. [c.107]

Сейчас необходимость оценки природных ресурсов признана. Каковы методы такой оценки Разрабатываются два подхода. Во-первых, оценка ресурсов определяется на основе тех расходов, которые были понесены в прошлом на кх освоение. Допустим, при сжигании газа в факелах [c.69]

Весьма перспективны новые методы использования и сжигания газа. [c.115]

В нефтеперерабатывающей промышленности для защиты атмосферы от загрязнения планируют мероприятия по сокращению абсолютных выбросов газов па базе применения более прогрессивных схем технологических процессов и оборудования повышенной герметичности, обезвреживанию выбросов, содержащих вредные вещества, на основе использования в первую очередь сорбционных методов с утилизацией извлекаемых компонентов, а в отдельных случаях — путем сжигания. [c.257]

Характеристика работ. Ведение технологического процесса получения инертного газа методом сжигания смеси воздуха и метановодородной фракции в печах суммарной производительностью до 3000 м3/час готового продукта. [c.106]

Читать еще:  Утепление блока ракушечника снаружи

Законтурное и внутриконтурное заводнение, применяемое в начальной стадии разработки для поддержания пластового давления, нельзя смешивать с методами закачки воды или газа в пласты с истощенной пластовой энергией, из которых почти полностью добыта нефть, извлекаемая при естественных малоэффективных режимах. Закачка воды в такие истощенные пласты получила название вторичных методов добычи нефти. К вторичным методам относятся все методы Добычи остаточной нефти. Количество остаточной нефти в продуктивных пластах обычно превышает объем нефти, который уже добыт на месторождении из данного пласта. Поэтому повышение коэффициента нефтеотдачи, который в среднем по миру составляет 30 %, является реальным направлением значительного увеличения добычи нефти. Так, в США, по данным И. X. Крама, коэффициент нефтеотдачи при преобладании в 1950—1960 гг. первичных методов добычи колебался от 15 до 28%. В 1960— 1970 гг. за счет применения вторичных методов (закачка воды, газа, термическое воздействие на пласт) он достиг 33—37 % В конце 70-х годов в результате внедрения новых методов интенсификации добычи (закачка газа высокого давления, сжиженных нефтяных газов с последующей продувкой газом и водой, внутрипластовое сжигание нефти, ядерные взрывы и др.) коэффициент нефтеотдачи несколько повысился. В США более 75 % скважин низкодебитные — менее 0,5 т/сут. Поэтому более 70 % нефти США добывается из месторождений, разрабатываемых с применением различных методов воздействия на пласт. [c.82]

При использовании метода внутрипластового движущегося очага горения бурят ряд нагнетательных и зажигательных скважин, а на определенном расстоянии от них — ряд добывающих скважин. В забое зажигательных скважин создают очаг горения нефти. За счет сжигания части пластовой нефти образуется тепло, воздействующее на нефтяной пласт. Горение поддерживают с помощью нагнетания воздуха. Нефть, находящаяся в пласте, нагревается, а нагнетаемый воздух вместе с образующимися при горении газами гонит нефть в добывающие скважины. При непрерывном нагнетании воздуха фронт горения перемещается от нагнетательной скважины к добывающей, подобно поршню, со скоростью от 0,03 до 1 м/сут. Этот метод дает хорошие результаты на месторождениях с неглубокозалегающими залежами тяжелой нефти. Около 10—15% нефти, первоначально содержавшейся в пласте, расходуется на горение. Обычно сгорают наиболее тяжелые, менее ценные компоненты нефти. [c.84]

Одним из рациональных методов утилизации эмульсионного нефтешла-ма является получение топливной композиции за счет вовлечения его в топочный мазут в количестве 0,5 % масс, посредством применения дезинтегратора. Этот процесс позволяет не только утилизировать эмульсионный нефтешлам, увеличив тем самым объем выхода товарной продукции, но и улучшить характеристики топлива за счет снижения выбросов NOX с дымовыми газами при сжигании. [c.48]

Комбинирование является следствием технического прогресса и в свою очередь способствует внедрению новой технологии, не препятствует дальнейшему повышению уровня специализации производств, уже вошедших в состав комбината. Благодаря комбинированию создаются условия для дальнейшего внедрения и развития технического прогресса. Одним из факторов развития технического прогресса под влиянием комбинации производств является возможность улучшения санитарного состояния городов, рабочих поселков при наименьших дополнительных затратах средств. Это достигается главным образом путем более полной утилизации вредных веществ, содержащихся в сточных промышленных водах и выбросных газах, что не всегда возможно и экономически выгодно осуществлять на обособленных предприятиях. Сейчас уже разработаны эффективные энерготехнологические методы переработки мазутов, позволяющие при комбинировании производств электрической энергии и химической продукции утилизировать наиболее ценные компоненты мазута (в том числе и серу) до его сжигания путем предварительной газификации топлива в особых условиях. В результате выбросные газы топок не будут содержать вредных примесей. [c.134]

В табл. 2 приведены технико-экономические показатели предотвращения выбросов серы от электростанции мощностью 600 МВт, сжигающей сернистый мазут. Рассмотрены способы переработки мазута перед сжиганием на электростанции (пиролиз и газификация) и десульфурация мазута на нефтеперерабатывающем заводе (гидроочистка вакуумного газойля и гидрообессеривание), а также очистка отходящих газов электростанции магнезитовым и известняковым методами. [c.251]

В расчетах по модели рассматривались следующие основные типы мероприятий установка высокоэффективных пылеуловителей различных марок переход котельных и ТЭЦ на сжигание природного газа с мазута, угля, дров и каменного угля перевод ГРЭС с прямого сжигания сланца на продукты его переработки ликвидация мелких котельных с использованием энергии из других источников сжигание сланца в кипящем слое на ГРЭС и ТЭЦ рециркуляция дымовых газов, снижение коэффициента избытка воздуха, применение прямоточных горелок, организация двухступенчатого сжигания топлива, восстановление аммиаком на катализаторе и другие методы снижения выбросов оксидов азота в атмосферу замена вагранок индукционными печами в литейных цехах установка грануляции карбамида в кипящем слое использование метода двойной абсорбции и двойного контактирования в производстве серной кислоты установка очистки генераторного газа от сероводорода и др. Выбор мероприятий обусловлен сложившейся отраслевой структурой производства в ЭССР. [c.346]

Необходимо форсировать создание головных экологически чистых энергоблоков, предназначенных для работы на основных видах твердого топлива страны. Проекты таких блоков включают перспективные и наиболее эффективные решения по сжиганию топлива, очистке дымовых газов, водоподготовке и утилизации золошлаковых отходов, в том числе котлов с кипящим слоем ПГУ с внутрицикловой газификацией новые электро- и рукавные фильтры методы совмещенной очистки газов от окислов серы и азота. При этом экологические требования к разрабатываемым технологиям находятся на уровне прогрессивных зарубежных нормативов (табл. 3.2). [c.53]

Стадии процесса горения. Методы сжигания газа

Процессы горения газа складываются из смесеобразования, подогрева газо-воздушной смеси до температуры воспламенения и стадии химической реакции горения.

τгор — общая продолжительность горения, секунды;

τсм, τподхим — продолжительность стадий смесеобразования, подогрева и химической реакции горения, секунды.

Время протекания химической реакции горения в факеле определяется по выражению:

Тт — теоретическая температура горения газа в °К,

Тсм — температура смеси перед фронтом пламени;

То — начальная температура смеси;

а — коэффициент температуропроводности пламени;

uн — нормальная скорость распределении пламени.

Время, необходимое для подогрева газо-воздушной смеси до температуры воспламенения:

Для полного завершения процесса горения газа или время пребывания элементарного объема газа в факеле горелки определяется по формуле:

где hфак – высота факела, м

wn — скорость выхода смеси из головки горелки

Высота факела элементарной трубчатой горелки

hфак = R

R — радиус горелки , м

Тогда время, необходимое для смешения газа с воздухом:

Если принять за единицу времени τхим, то

Так как подогрев и реакции горения протекают весьма быстро , то основным фактором, лимитирующим действительность процесса горения является время, затрачиваемое на перемешивания газа и воздуха. от быстроты и качества перемешивания в горелки зависит скорость и полнота сгорания газа , длина и температура пламени. В зависимости от места и способа смесеобразования разделяются на диффузионный, кинетический и смешанный.

Все это – факельное сжигание. Существует понятие беспламенного сжигания. Это сжигание хорошо подготовленной и смешанной горючей смеси в порах или каналах раскаленного огнеупорного насадка, установленного на выходе из горелки (пламя есть – внутри, его невидно).

В зависимости от места и способа смесеобразования методы сжигания газа подразделяются на:

При дифф. методе к месту горения из горелки поступает только газ, а весь небх-мый для горения в-х поступает из внешней среды за счет турбулентной диффузии. Для этого метода характ-ны светимость и значит-ная длина пламени.

«+»:1.Выс.устойчивость пламени в широком диапазоне изменения тепловых нагрузок

2.Невозможность проскока пламени.

3.Равном-ная т-ра по длине пламени

«- »:1.Низкая интенс-сть горения.

2.неизбежность термического распада углевод-дов.

3.Необх-сть больших топочных объемов.

При кинетич. методе к месту горения подается заранее приготовленная смесь газа с в-хом. смесь сгорает быстро в прозрачном факеле без видимого образования продуктов термического распада углеводородов.

2.Малая вероят-ть хим.недожога.

3.Небольшая длина пламени

«- »:1.Необх-сть стабилизации пламени.

При смеш. методе часть в-ха в виде первичного подмешивается к газу за счет инжекции в самой горелке, а остальной в-х в кач-ве вторичного диффундирует в зонугорения из окруж среды. Факел получ. более коротким и менее светящимся, чем при дифф.методе.

Все три метода факельное сжигание.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector