Занятие «сжигание газообразного топлива»



бет1/2
Дата03.08.2022
өлшемі51 Kb.
#147932
түріЗанятие
  1   2
Байланысты:
лекция 5
3 четверть СОР - 2 РЯ, 122- Курс физики Трофимова 1990 (1)

ЛЕКЦИОННОЕ ЗАНЯТИЕ

«СЖИГАНИЕ ГАЗООБРАЗНОГО ТОПЛИВА»


Основными горючими составляющими большинства га­зообразных топлив являются оксид углерода СО, водород Н2, метан СН4 и — значительно реже — высокомолекуляр­ные углеводороды Сm Нn.


Полнота, интенсивность и устойчивость горения газов в первую очередь зависят от физических факторов - тем­пературы и условий смешения горючего с окислителем. Для отдельных горючих газов и газообразных топлив имеется температура воспламе­нения, существенно зависящая от условий протекания про­цесса теплоотдачи. Температура воспламенения водорода составляет 410—630 ºC, оксида углерода 610—660 ºC , метана 630—790 ºC . Температура воспламенения природного и доменного газов около 530 ºC.
Влияние температуры на процесс воспламенения и ин­тенсивность горения газов дает возможность сделать сле­дующие практические выводы:

  1. температура в топке котла должна быть выше тем­пературы воспламенения горючей смеси, в противном слу­чае горение будет неустойчивым;

  1. предварительный нагрев горючей смеси (компонен­тов горения) ускоряет зажигание и интенсифицирует про­цесс горения.

На интенсивность и полноту горения, а также на ха­рактеристику факела (размеры, светимость, температурный уровень) первостепенное влияние оказывает фактор сме­шения газового топлива с окислителем. При недостаточ­ном перемешивании горючего газа с воздухом окислитель­ные реакции тормозятся. При этом возможно появление продуктов неполного горения (химический недожог), а при сжигании углеводородистых газов также и продуктов их термического разложения. Устранение химической непол­ноты горения при плохом перемешивании требует увели­чения коэффициента избытка воздуха в топке , что при­водит к увеличению потери теплоты с уходящими газами.

Рис. 4.1. Принципы организации сжигания газового топлива:
а - без предварительного смешения газа и окислителя, б - с полным предва­рительным смешением с образованием однородной смеси, в - с неполным пред­варительным смешением без образования однородной смеси, г - с частичным предварительным смешением с недостатком окислителя, К - фронт кинетиче­скою горения, Д - фронт диффузионного горения.
В зависимости от способа подачи в топочную камеру газов и воздуха (окислителя) и условии их смешения раз­личают следующие варианты организации процесса горения (рис. 4.1):
- с внешним (после горелки) смешением газа и воздуха (рис. 4.1, а) условно называемым диффузионным принципом горения;
- с полным предварительным (в горел­ке) смешением с образованием однородной смеси (рис. 4.1,б), условно называемым кинетическим принципом го­рения;
- с неполным предварительным смешением без обра­зования однородной смеси (рис. 4.1, в)
- с частичным пред­варительным смешением с образованием однородной смеси, но с недостатком окислителя в начальной смеси (рис. 4.1,г); последние два случая организации процесса горе­ния газа относятся к смешанному диффузионно-кинетиче­скому принципу горения.
условия рационального сжигания газообразного топлива:

  1. хорошее (желательно предварительное, до топки) перемешивание газа с окислителем;

  2. повышение температурного уровня процесса, что до­стигается подогревом компонентов горения, а также сни­жением (в определенных пределах) коэффициента избытка воздуха, приводящими к увеличению скорости распростра­нения пламени;

  3. создание хороших очагов воспламенения и стабили­зации горения, что достигается подсасыванием в корень факела горячих продуктов горения и воздействием раска­ленной обмуровки на факел;

  4. увеличение поверхности фронта горения, что дости­гается турбулизацией факела и делением газовоздушной струи на ряд мелких потоков.

ТОПКИ, КЛАССИФИКАЦИЯ ГОРЕЛОК ДЛЯ ГАЗООБРАЗНОГО ТОПЛИВА


Газообразное топливо сжигается в камерных топках.


Рисунок 4.3 - Схемы топочных камер для сжигания газа
а - при сжигании газа или газа совместно с жидким топливом; б - при сжига­нии газа и угольной пыли.
В топочную камеру газ и окислитель подаются через горелки. Назначением горелки, кроме ввода в топку необ­ходимых для достижения заданной производительности агрегата количеств газа и окислителя, является организа­ция смесеобразования и создание у ее устья устойчивого фронта воспламенения для зажигания выходящей из го­релки газовой смеси.
Для сжигания газов применяется большое число раз­личных типов горелок, отличающихся как по принципу работы, так и по конструктивному оформлению.
По способу организации перемешивания компонентов горения горелки можно разделить на горелки без предва­рительного смешения, горелки с полным предварительным смешением, горелки с неполным предварительным смеше­нием и горелки с частичным предварительным смешением.
Горелки без предварительного смешения и с частичным предварительным смешением, а также горелки с неполным предварительным смешением при сжигании газов, содер­жащих углеводороды, дают растянутый видимый светя­щийся факел. Более длинный факел характерен для горе­лок без предварительного смешения. Горелки, дающие при работе видимый факел, называют факельными Горелки с полным предварительным смешением газа и окислителя дают очень короткий невидимый факел. Такие горелки условно называют беспламенными.
Горелки также классифицируют по способу подачи воздуха, их разделяют на две группы с принудительной подачей воздуха от вентилятора и с подачей воздуха путем эжектирования его газовой стру­ей или за счет разрежения в топке. В свою очередь горелки с принудительной подачей воздуха от вентилятора (дутьевые горелки) по характеру истекающих потоков де­лятся на прямоточные и вихревые. В прямоточных горел­ках структура факела зависит от формы устья горелки, ко­торая может быть прямоугольной, щелевой или круглой. Вихревые горелки могут быть с простым тангенциальным, с улиточным тангенциальным, а также с лопаточным тан­генциальным или аксиальным подводами воздуха.


Достарыңызбен бөлісу:
  1   2




©engime.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет