Занятие «сжигание газообразного топлива»
жүктеу/скачать 51 Kb.
|
1 2
Байланысты:лекция 5
|
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: температура в топке котла должна быть выше температуры воспламенения горючей смеси, в противном случае горение будет неустойчивым; 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: хорошее (желательно предварительное, до топки) перемешивание газа с окислителем; повышение температурного уровня процесса, что достигается подогревом компонентов горения, а также снижением (в определенных пределах) коэффициента избытка воздуха, приводящими к увеличению скорости распространения пламени; создание хороших очагов воспламенения и стабилизации горения, что достигается подсасыванием в корень факела горячих продуктов горения и воздействием раскаленной обмуровки на факел; 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. жүктеу/скачать 51 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|
1 2