Doğal gazın yanması. Gaz yanma ürünleri ve yanma prosesi kontrolü

Yanma, yakıtın kimyasal enerjisini ısıya dönüştüren bir reaksiyondur.

Yanma tam veya eksik olabilir. Tam yanma Yeterli oksijen bulunduğunda meydana gelir. Eksikliği, tam yanmadan daha az ısı açığa çıkaran eksik yanmaya ve zehirli etkisi olan karbon monoksitin (CO) oluşmasına neden olur. servis personeli Kazanın ısıtma yüzeyine yerleşerek ısı kaybını artıran kurum oluşur, bu da aşırı yakıt tüketimine ve kazanın veriminin düşmesine ve atmosferin kirlenmesine neden olur.

1 m3 metanı yakmak için 2 m3 oksijen içeren 10 m3 havaya ihtiyacınız vardır. Tam yanma için doğal gaz fırına hafif bir fazla hava verilir. Gerçekte tüketilen hava hacminin V d'nin teorik olarak gerekli V t'ye oranına aşırı hava katsayısı = V d / V t denir.Bu gösterge, gaz brülörünün ve fırının tasarımına bağlıdır: ne kadar mükemmel olursa, o kadar küçük olur . Gazın eksik yanmasına neden olacağından fazla hava katsayısının 1'den az olmamasını sağlamak gerekir. Fazla hava oranının artması kazan ünitesinin verimini azaltır.

Yakıt yanmasının tamlığı, bir gaz analizörü kullanılarak ve görsel olarak alevin rengi ve doğası ile belirlenebilir:

şeffaf mavimsi - tam yanma;

kırmızı veya sarı - yanma tamamlanmadı.

Yanma, kazan fırınına hava beslemesinin arttırılması veya gaz beslemesinin azaltılmasıyla düzenlenir. Bu işlemde birincil (yanma öncesinde brülörde gazla karıştırılmış) ve ikincil (yanma sırasında kazan fırınında gaz veya gaz-hava karışımıyla birleştirilmiş) hava kullanılır.

Difüzyon brülörleri (zorlamalı hava beslemesi olmayan) ile donatılmış kazanlarda, vakumun etkisi altındaki ikincil hava, tahliye kapılarından fırına girer.

Enjeksiyonlu brülörlerle donatılmış kazanlarda: Birincil hava, enjeksiyon nedeniyle brülöre girer ve bir ayar pulu tarafından düzenlenir, ikincil hava ise tahliye kapılarından girer.

Karışım brülörlü kazanlarda primer ve sekonder hava, fan vasıtasıyla brülöre beslenir ve hava vanaları ile kontrol edilir.

Hız arasındaki ilişkinin ihlali gaz-hava karışımı Brülör çıkışında alevin yayılma hızı ve hızı, alevin brülörler üzerinde ayrılmasına veya sıçramasına neden olur.

Brülör çıkışındaki gaz-hava karışımının hızı alevin yayılma hızından büyükse ayrışma, azsa yarılma olur.

Alevin çıkması ve yayılması durumunda bakım personeli kazanı söndürmeli, ocak ve bacaları havalandırmalı ve kazanı yeniden ateşlemelidir.

Gaz yakıtlar her yıl giderek daha fazla kullanılmaktadır. çeşitli endüstriler Ulusal ekonomi. Tarımsal üretimde gaz yakıt, teknolojik (seraları, seraları, kurutucuları, hayvancılık ve kümes hayvanı komplekslerini ısıtmak için) ve evsel amaçlar için yaygın olarak kullanılmaktadır. İÇİNDE Son zamanlarda içten yanmalı motorlarda giderek daha fazla kullanılmaya başlandı.

Diğer türlerle karşılaştırıldığında gaz yakıtların aşağıdaki avantajları vardır:

yüksek termal verim ve yanma sıcaklığı sağlayan teorik miktarda havada yanar;

Yanma sonucu oluşmaz istenmeyen ürünler kuru damıtma ve kükürt bileşikleri, kurum ve duman;

uzak tüketim tesislerine gaz boru hatları aracılığıyla nispeten kolay bir şekilde tedarik edilir ve merkezi olarak depolanabilir;

her türlü ortam sıcaklığında kolayca tutuşur;

nispeten düşük üretim maliyetleri gerektirir, bu da diğer türlere göre daha ucuz bir yakıt türü olduğu anlamına gelir;

içten yanmalı motorlar için sıkıştırılmış veya sıvılaştırılmış biçimde kullanılabilir;

yüksek vuruş önleyici özelliklere sahiptir;

yanma sırasında yoğuşma oluşturmaz, bu da motor parçalarının vb. aşınmasında önemli bir azalma sağlar.

Ancak gaz yakıtın da belirli özellikleri vardır. olumsuz özellikler Zehirli etki, hava ile karıştırıldığında patlayıcı karışımların oluşması, bağlantılardaki sızıntılardan kolay akış vb. Bu nedenle gaz yakıtla çalışırken ilgili güvenlik düzenlemelerine dikkatli bir şekilde uyulması gerekmektedir.

Gazlı yakıtların kullanımı, hidrokarbon kısmının bileşimi ve özelliklerine göre belirlenir. En yaygın olarak kullanılanlar, petrol veya gaz sahalarından elde edilen doğal veya ilişkili gazların yanı sıra, petrol rafinerileri ve diğer tesislerden elde edilen endüstriyel gazlardır. Bu gazların ana bileşenleri, bir moleküldeki karbon atomu sayısı birden dörde kadar olan hidrokarbonlardır (metan, etan, propan, bütan ve türevleri).

Gaz sahalarından çıkan doğal gazların neredeyse tamamı metandan (%82...98) oluşmakta ve içten yanmalı motorlar için çok az miktarda gaz yakıt kullanılmaktadır.Sürekli artan araç filosu, giderek daha fazla yakıt gerektirmektedir. Otomobil motorlarının verimli enerji taşıyıcılarıyla istikrarlı bir şekilde tedarik edilmesi ve petrol kökenli sıvı yakıt tüketiminin azaltılması gibi en önemli ulusal ekonomik sorunları, gaz yakıtlar - sıvılaştırılmış petrol ve doğal gazların kullanımıyla çözmek mümkündür.

Arabalar için yalnızca yüksek kalorili veya orta kalorili gazlar kullanılır. Düşük kalorili gazla çalışırken motor gerekli gücü geliştirmez ve aracın menzili de azalır, bu da ekonomik olarak kârsızdır. Pa). Aşağıdaki sıkıştırılmış gaz türleri üretilir: doğal, mekanize kok ve zenginleştirilmiş kok

Bu gazların ana yanıcı bileşeni metandır. Sıvı yakıtta olduğu gibi, gazlı yakıtta da hidrojen sülfürün bulunması, gaz ekipmanı ve motor parçaları üzerindeki aşındırıcı etkisi nedeniyle istenmeyen bir durumdur. Gazların oktan sayısı, araba motorlarını sıkıştırma oranı açısından (10...12'ye kadar) artırmanıza olanak tanır.

Otomobil gazlarında siyanojen CN'nin varlığı son derece istenmeyen bir durumdur. Su ile birleşerek etkisi altında hidrosiyanik asit oluşturur. küçük çatlaklar. Gazdaki reçineli maddelerin ve mekanik yabancı maddelerin varlığı, cihazlarda tortu oluşumuna ve kirlenmeye yol açar gaz ekipmanları ve motor parçalarında.

Doğal gazın yanma ürünleri karbondioksit, su buharı, bir miktar fazla oksijen ve nitrojendir. Ürünler değil tam yanma gazlar karbon monoksit, yanmamış hidrojen ve metan, ağır hidrokarbonlar, kurum olabilir.

Yanma ürünlerinde ne kadar fazla karbondioksit CO2 olursa, içlerinde o kadar az karbon monoksit CO olacak ve yanma o kadar eksiksiz olacaktır. “Yanma ürünlerinde maksimum CO 2 içeriği” kavramı uygulamaya konuldu. Bazı gazların yanma ürünlerindeki karbondioksit miktarı aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.

Gaz yanma ürünlerindeki karbondioksit miktarı

Tablo verilerini kullanarak ve yanma ürünlerindeki CO 2 yüzdesini bilerek, gaz yanma kalitesini ve fazla hava katsayısı a'yı kolayca belirleyebilirsiniz. Bunun için gaz analizörü kullanarak gaz yanma ürünlerindeki CO 2 miktarını belirlemeli ve tablodan alınan CO 2max değerini elde edilen değere bölmelisiniz. Örneğin, gaz yakarken yanma ürünleri% 10,2 karbondioksit içeriyorsa, fırındaki fazla hava katsayısı

α = CO 2max / CO 2 analizi = 11,8/10,2 = 1,15.

Fırına hava akışını ve yanmanın bütünlüğünü kontrol etmenin en gelişmiş yolu, yanma ürünlerini otomatik gaz analizörleri kullanarak analiz etmektir. Gaz analizörleri periyodik olarak egzoz gazlarından bir numune alır ve içlerindeki karbondioksit içeriğini ve ayrıca hacim yüzdesi olarak karbon monoksit ve yanmamış hidrojen (CO + H2) miktarını belirler.

Gaz analiz cihazının ölçekteki iğne okuması (CO 2 + H 2) sıfırsa, bu, yanmanın tamamlandığı ve yanma ürünlerinde karbon monoksit veya yanmamış hidrojen olmadığı anlamına gelir. Ok sıfırdan sağa saparsa, yanma ürünleri karbon monoksit ve yanmamış hidrojen içerir, yani eksik yanma meydana gelir. Başka bir ölçekte, gaz analiz cihazının iğnesi yanma ürünlerindeki maksimum CO 2max içeriğini göstermelidir. Tam yanma, CO + H2 ölçek göstergesi sıfırda olduğunda maksimum karbondioksit yüzdesinde meydana gelir.

Bölüm İçeriği

Yanarken organik yakıtlar kazan fırınlarında karbon oksitler CO x = CO + CO 2, su buharı H 2 O, kükürt oksitler SO x = SO 2 + SO 3, nitrojen oksitler NO x = NO + NO 2, polisiklik gibi çeşitli yanma ürünleri oluşur. aromatik hidrokarbonlar (PAH'lar), florür bileşikleri, vanadyum bileşikleri V205, katı parçacıklar vb. (bkz. Tablo 7.1.1). Şu tarihte: eksik yanma fırınlardaki yakıt, egzoz gazları ayrıca CH 4, C 2 H 4 vb. hidrokarbonları da içerebilir. Bununla birlikte, eksik yanmanın tüm ürünleri zararlıdır. modern teknoloji Yakıt yakılarak bunların oluşumu en aza indirilebilir [1].

Tablo 7.1.1. Elektrikli kazanlarda organik yakıtların alevli yanmasından kaynaklanan spesifik emisyonlar [3]

Açıklama: A p, S p – sırasıyla yakıtın çalışma kütlesi başına kül ve kükürt içeriği, %.

Çevrenin sıhhi değerlendirmesinin kriteri, yer seviyesindeki atmosferik havada zararlı maddenin izin verilen maksimum konsantrasyonudur (MPC). MAC, insan vücuduna günlük olarak uzun süre maruz kaldığında herhangi bir patolojik değişikliğe veya hastalığa neden olmayan çeşitli maddelerin ve kimyasal bileşiklerin konsantrasyonu olarak anlaşılmalıdır.

İzin verilen maksimum konsantrasyonlar (MPC) zararlı maddeler nüfuslu alanların atmosferik havasındaki değerler tabloda verilmiştir. 7.1.2 [4]. Zararlı maddelerin maksimum tekli konsantrasyonu, günlük ortalama konsantrasyon olan 20 dakika içinde alınan numunelerle belirlenir.

Tablo 7.1.2. Nüfuslu alanların atmosferik havasında izin verilen maksimum zararlı madde konsantrasyonları

Her bir zararlı madde için ayrı ayrı hesaplamalar yapılır, böylece her birinin konsantrasyonu tabloda verilen değerleri aşmaz. 7.1.2. Kazan daireleri için bu koşullar getirilerek sıkılaştırıldı. ek gereksinimler ifadesiyle belirlenen kükürt ve nitrojen oksitlerin etkilerini özetleme ihtiyacı hakkında

Aynı zamanda, yerel hava eksiklikleri veya elverişsiz termal ve aerodinamik koşullar nedeniyle, fırınlarda ve yanma odalarında esas olarak karbon monoksit CO (karbon monoksit), hidrojen H2 ve ısıyı karakterize eden çeşitli hidrokarbonlardan oluşan eksik yanma ürünleri oluşur. Kimyasal eksik yanmadan (kimyasal yetersiz yanma) kazan ünitesinde kayıp.

Ek olarak, yanma işlemi sırasında ortaya çıkıyor bütün çizgiçeşitli yakıt ve hava nitrojen N2 bileşenlerinin oksidasyonu nedeniyle oluşan kimyasal bileşikler. Bunların en önemli kısmını nitrojen oksitler NOx ve kükürt oksitler SOx oluşturur.

Azot oksitler, hem havadaki moleküler nitrojenin hem de yakıtın içerdiği nitrojenin oksidasyonu nedeniyle oluşur. Deneysel çalışmalar, kazan fırınlarında oluşan NOx'in ana payının, yani %96‑100'ünün nitrojen monoksit (oksit) NO olduğunu göstermiştir. NO2 dioksit ve nitrojen hemioksit N20 önemli ölçüde daha küçük miktarlarda oluşur ve bunların payları yaklaşık olarak şöyledir: NO2 için - %4'e kadar ve N20 için - toplam NOx emisyonunun yüzde biri. Kazanlarda yakıtın yakılmasıyla ilgili tipik koşullar altında, nitrojen dioksit NO 2 konsantrasyonları, NO içeriğine kıyasla genellikle ihmal edilebilir düzeydedir ve genellikle 0 ila 7 arasında değişir. ppm 20÷30'a kadar ppm. Aynı zamanda, sıcak ve soğuk bölgelerin türbülanslı bir alevde hızla karışması, akışın soğuk bölgelerinde nispeten büyük nitrojen dioksit konsantrasyonlarının ortaya çıkmasına neden olabilir. Ayrıca fırının üst kısmında ve yatay bacada kısmi NO2 emisyonu meydana gelir. T> 900÷1000 K) ve belirli koşullar altında fark edilebilir boyutlara da ulaşabilir.

Yakıtların yanması sırasında oluşan azot hemioksit N20, görünüşe göre kısa vadeli bir ara maddedir. Kazanların arkasındaki yanma ürünlerinde pratik olarak N2O yoktur.

Yakıtta bulunan kükürt, kükürt oksitler SOx: kükürt dioksit SO2 (kükürt dioksit) ve kükürt SO3 (kükürt trioksit) anhidritlerin oluşumunun kaynağıdır. SOx'in toplam kütle emisyonu yalnızca yakıttaki kükürt içeriğine bağlıdır S p ve baca gazlarındaki konsantrasyonları aynı zamanda hava akış katsayısı a'ya da bağlıdır. Kural olarak, SO2'nin payı %97‑99'dur ve SO3'ün payı, SOx'in toplam veriminin %1‑3'üdür. Kazanlardan çıkan gazlardaki gerçek SO2 içeriği %0,08 ile %0,6 arasında değişir ve SO3 konsantrasyonu %0,0001 ile %0,008 arasında değişir.

Zararlı bileşenler arasında baca gazlarıözel bir yer işgal ediyor büyük grup polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH'lar). Pek çok PAH, yüksek kanserojen ve/veya mutajenik aktiviteye sahiptir ve şehirlerde emisyonlarının sıkı bir şekilde kontrol edilmesini ve sınırlandırılmasını gerektiren fotokimyasal dumanı etkinleştirir. Aynı zamanda, fenantren, fluoranten, piren ve diğerleri gibi bazı PAH'lar fizyolojik olarak neredeyse inerttir ve kanserojen değildir.

PAH'lar herhangi bir hidrokarbon yakıtın eksik yanması sonucu oluşur. İkincisi, yakıt hidrokarbonlarının oksidasyon reaksiyonlarının yanma cihazlarının soğuk duvarları tarafından engellenmesi nedeniyle meydana gelir ve ayrıca yakıt ve havanın yetersiz karışımından da kaynaklanabilir. Bu, fırınlarda (yanma odaları) lokal oksidasyon bölgelerinin oluşmasına yol açar. düşük sıcaklık veya aşırı yakıt bulunan alanlar.

Dolayı büyük miktar Baca gazlarındaki farklı PAH'lar ve bunların konsantrasyonlarını ölçmenin zorluğu, yanma ürünlerinin kanserojen kirlenme düzeyi ve atmosferik hava en güçlü ve stabil kanserojen olan benzo(a)piren (B(a)P) C 20 H 12 konsantrasyonuyla değerlendirilir.

Yüksek toksisiteleri nedeniyle, vanadyum oksitler gibi akaryakıt yanma ürünlerinden özel olarak söz edilmelidir. Vanadyum, akaryakıtın mineral kısmında bulunur ve yandığında vanadyum oksitler VO, VO2 oluşturur. Bununla birlikte, konvektif yüzeylerde birikintiler oluştuğunda vanadyum oksitler esas olarak V205 formunda sunulur. Vanadyum pentoksit V 2 O 5, vanadyum oksitlerin en toksik formudur, bu nedenle emisyonları V 2 O 5 cinsinden hesaplanır.

Tablo 7.1.3. Elektrikli kazanlarda organik yakıtların yakılması sırasında yanma ürünlerindeki zararlı maddelerin yaklaşık konsantrasyonu

Fuel oil ve katı yakıt yakıldığında emisyonlar aynı zamanda uçucu kül, kurum parçacıkları, PAH'lar ve mekanik yetersiz yanma sonucu yanmamış yakıttan oluşan katı parçacıkları da içerir.

Yanma sırasında baca gazlarındaki zararlı maddelerin konsantrasyon aralıkları çeşitli türler yakıtlar tabloda verilmiştir. 7.1.3.

Doğal gazın bileşimi ve özellikleri. Doğal gaz (yanıcı doğal gaz; GGP) - Metan ve daha ağır hidrokarbonlar, nitrojen, karbondioksit, su buharı, kükürt içeren bileşikler, inert gazlardan oluşan gaz karışımı . Metan HGP'nin ana bileşenidir. HGP genellikle eser miktarda başka bileşenler de içerir (Şekil 1).

1. Yanıcı bileşenler hidrokarbonları içerir:

a) metan (CH4), hacimce %98'e kadar doğal gazın ana bileşenidir (geri kalan bileşenler az miktarda bulunur veya yoktur). Renksiz, kokusuz ve tatsız, toksik olmayan, patlayıcı, havadan hafif;

b) ağır (doymuş) hidrokarbonlar [etan (C2H6), propan (C3H8), bütan (C4H10), vb.] - renksiz, kokusuz ve tatsız, toksik olmayan, patlayıcı, daha ağır hava.

2. Yanıcı olmayan bileşenler (balast) :

a) nitrojen (N2) - renksiz, kokusuz ve tatsız bir hava bileşeni; inert gaz, çünkü oksijenle etkileşime girmez;

b) oksijen (O2) - havanın bir bileşeni; renksiz, kokusuz ve tatsız; oksitleyici ajan.

V) karbon dioksit(karbon dioksit CO 2) - hafif ekşi bir tada sahip renksiz. Havada %10'dan fazla bulunduğunda zehirlidir, havadan ağırdır;

Hava . Kuru atmosferik hava, (% hacim) aşağıdakilerden oluşan çok bileşenli bir gaz karışımıdır: nitrojen N 2 - %78, oksijen O 2 - %21, inert gazlar (argon, neon, kripton vb.) - %0,94 ve karbondioksit – %0,03.

İncir. 2. Hava bileşimi.

Havada ayrıca su buharı ve rastgele yabancı maddeler de bulunur - amonyak, kükürt dioksit, toz, mikroorganizmalar vb. ( pirinç. 2). Havayı oluşturan gazlar, içinde eşit olarak dağılır ve her biri karışımdaki özelliklerini korur.

3. Zararlı bileşenler :

a) hidrojen sülfür (H2S) - renksiz, çürük yumurta kokusuyla, zehirli, yanıcı, havadan ağır.

b) hidrosiyanik asit (HCN) renksiz hafif bir sıvıdır, gaz halinde gaz halindedir. Toksiktir, metalin korozyonuna neden olur.

4. Mekanik kirlilikler (içerik gaz taşıma koşullarına bağlıdır):

a) reçineler ve toz - karıştırıldığında gaz boru hatlarında tıkanıklıklar oluşturabilirler;

b) su - düşük sıcaklıklarda donarak buz tıkaçları oluşturur, bu da indirgeme cihazlarının donmasına neden olur.

GGPİle toksikolojik özellikler GOST 12.1.007'ye göre ΙV-th tehlike sınıfına ait maddelere aittir. Bunlar gaz halinde, düşük toksik, yangın ve patlayıcı ürünlerdir.

Yoğunluk: normal koşullar altında atmosferik hava yoğunluğu - 1,29 kg/m3, ve metan - 0,72 kg/m3 Bu nedenle metan havadan daha hafiftir.

GGP göstergeleri için GOST 5542-2014 gereksinimleri:

1) hidrojen sülfürün kütle konsantrasyonu- en fazla 0,02 g/m3;

2) merkaptan kükürtün kütle konsantrasyonu- en fazla 0,036 g/m3;

3) oksijenin mol fraksiyonu- %0,050'den fazla değil;

4) izin verilen mekanik kirlilik içeriği- en fazla 0,001 g/m3;

5) karbondioksitin mol fraksiyonu doğal gazda %2,5'tan fazla olmamalıdır.

6) Net kalorifik değer GGP GOST 5542-14 - 7600 kcal/m3'e göre standart yanma koşullarında ;

8) için gaz kokusu yoğunluğu Havada hacim oranı %1 olan belediye amaçları için - en az 3 puan, ve için endüstriyel amaçlı gaz, bu gösterge tüketici ile mutabakata varılarak oluşturulmuştur..

Satış gider birimi GGP - 760 mm Hg basınçta 1 m3 gaz. Sanat. ve sıcaklık 20 o C;

Kendiliğinden tutuşma sıcaklığı- Belirli koşullar altında gaz veya buhar-hava karışımı formundaki yanıcı maddeleri ateşleyen, ısıtılmış bir yüzeyin en düşük sıcaklığı. Metan için bu değer 537 °C'dir. Yanma sıcaklığı (yanma bölgesindeki maksimum sıcaklık): metan - 2043 °C.

Metanın özgül yanma ısısı: en düşük - QH = 8500 kcal/m3, en yüksek - Qв - 9500 kcal/m3. Yakıt türlerinin karşılaştırılması amacıyla konsept standart yakıt (ce) , Rusya Federasyonu'nda birim başına 1 kg kömürün kalorifik değeri şuna eşit alınmıştır: 29,3 MJ veya 7000 kcal/kg.

Gaz akışını ölçme koşulları şunlardır::

· normal koşullar(N. en): Maddelerin özelliklerinin genellikle ilişkili olduğu standart fiziksel koşullar. Normal koşullar IUPAC (Uluslararası Pratik ve Uygulamalı Kimya Birliği) tarafından aşağıdaki şekilde tanımlanmaktadır: Atmosfer basıncı 101325Pa = 760 mmHg st..Hava sıcaklığı 273,15K = 0°C .Metan yoğunluğu Kuyu.- 0,72 kg/m3,

· standart koşullar(İle. en) hacim ile karşılıklı ( reklam) tüketicilerle yapılan yerleşimler - GOST 2939-63: sıcaklık 20°C, basınç 760 mm Hg. (101325 N/m), nem sıfırdır. (İle GOST8.615-2013 normal koşullar "standart koşullar" olarak anılır). Metan yoğunluğu su.u.- 0,717 kg/m3.

Alev yayılma hızı (yanma hızı)- belirli bir yönde alev cephesinin taze yanıcı karışım jetine göre hareket hızı. Yaklaşık alev yayılma hızı: propan - 0,83 m/s, bütan - 0,82 m/s, metan - 0,67 m/s, hidrojen - 4,83 m/s, bağlıdır karışımın bileşimine, sıcaklığına, basıncına, karışımdaki gaz ve hava oranına, alev cephesinin çapına, karışımın hareketinin doğasına (laminer veya türbülanslı) bağlıdır ve yanmanın stabilitesini belirler..

Dezavantajlarına (tehlikeli özellikler) GGP şunları içerir: patlayıcılık (yanıcılık); yoğun yanma; uzayda hızlı yayılma; konumu belirleyememe; nefes almak için oksijen eksikliği ile boğucu etki .

Patlayıcılık (yanıcılık) . Ayırt etmek:

A) alt yanıcılık sınırı ( NBD) – gazın tutuştuğu havadaki en düşük gaz içeriği (metan – %4,4) . Havadaki gaz içeriğinin düşük olması durumunda, gaz eksikliği nedeniyle tutuşma olmayacaktır; (Şek. 3)

B) üst yanıcılık sınırı ( ERW) – ateşleme işleminin gerçekleştiği havadaki en yüksek gaz içeriği ( metan – %17) . Havadaki gaz içeriğinin yüksek olması durumunda, hava eksikliğinden dolayı tutuşma meydana gelmeyecektir. (Şek. 3)

İÇİNDE FNP NBD Ve ERW isminde alev yayılımının alt ve üst konsantrasyon sınırları ( NCPRP Ve VKPRP) .

Şu tarihte: artan gaz basıncı gaz basıncının üst ve alt limitleri arasındaki aralık azalır (Şekil 4).

Bir gaz patlaması için (metan) hariç yanıcılık sınırları dahilinde havadaki içeriği gerekli harici enerji kaynağı (kıvılcım, alev vb.) . Gaz patlaması durumunda kapalı bir hacimde (oda, ocak, tank vb.), Açık havada meydana gelen patlamadan daha fazla yıkım (pirinç. 5).

İzin verilen maksimum konsantrasyonlar ( MPC) çalışma alanının havasındaki zararlı maddeler GGP, GOST 12.1.005'te belirlenmiştir.

Maksimum bir kerelik MPCçalışma alanının havasında (karbon cinsinden) 300 mg/m3.

Tehlikeli konsantrasyon GGP (havadaki gazın hacim oranı) konsantrasyon eşit mi Gazın alt yanıcılık sınırının %20'si.

Toksisite - insan vücudunu zehirleme yeteneği. Hidrokarbon gazlarının insan vücudu üzerinde güçlü bir toksikolojik etkisi yoktur, ancak bunların solunması kişide baş dönmesine ve solunan havadaki önemli içeriğine neden olur. Oksijen azaldığında %16 veya daha az, e sebep olabilir boğulma.

Şu tarihte: Yetersiz oksijenle yanan gaz yani yetersiz yanma ile yanma ürünleri oluşur karbon monoksit (CO) veya oldukça zehirli bir gaz olan karbon monoksit.

Gaz kokulandırma - gaza koku vermek için güçlü kokulu bir madde (koku maddesi) eklemek GGP kentsel ağlardaki tüketicilere teslim edilmeden önce. Şu tarihte: etil merkaptanın kokulandırılması için kullanın (C 2 H 5 SH - vücut üzerindeki etkinin derecesine göre GOST 12.1.007-76'ya göre ΙΙ toksikolojik tehlike sınıfına aittir ), eklendi 1000 m3 başına 16 g . Havada hacim oranı %1 olan kokulandırılmış HGP'nin kokusunun yoğunluğu, GOST 22387.5'e göre en az 3 puan olmalıdır.

Endüstriyel işletmelere kokusuz gaz temin edilebilir, çünkü Ana gaz boru hatlarından gaz tüketen sanayi işletmelerinde doğal gaz kokusunun yoğunluğu tüketici ile anlaşarak belirlenir.

Gazların yanması. Gaz halindeki (sıvı) yakıtın bir meşale içinde yakıldığı bir kazanın (fırın) yanma odası, “sabit bir kazanın yanma odası odası” kavramına karşılık gelir.

Hidrokarbon gazlarının yanması - yanıcı gaz bileşenlerinin (karbon C ve hidrojen H) atmosferik oksijen O2 (oksidasyon) ile ısı ve ışık açığa çıkmasıyla kimyasal birleşimi: CH4 +2O2 =CO2 +2H2O .

Tam yanma ile karbon karbondioksit (CO 2) üretir, ve su tür - su buharı (H 2 O) .

Teoride 1 m3 metanı yakmak için 9,52 m3 havada bulunan 2 m3 oksijen gerekir (Şekil 6). Eğer Yeterli yanma havası sağlanmıyor , o zaman bazı yanıcı bileşen molekülleri için yeterli oksijen molekülü olmayacak ve yanma ürünlerinde karbondioksit (CO2), nitrojen (N2) ve su buharına (H2O) ek olarak, ürünler Gazın eksik yanması :

-karbon monoksit (CO), binaya salınması durumunda servis personelinin zehirlenmesine neden olabilecek;

- kurum (C) ısıtma yüzeylerinde biriken ısı transferini bozar;

- yanmamış metan ve hidrojen Ocaklarda ve bacalarda (bacalarda) birikerek patlayıcı bir karışım oluşturabilir. Hava eksikliği olduğunda, olur yakıtın eksik yanması veya dedikleri gibi yanma süreci yetersiz yanma ile gerçekleşir. Yetersiz yanma şu durumlarda da meydana gelebilir: Gazın hava ile zayıf karışımı ve yanma bölgesinde düşük sıcaklık.

Gazın tamamen yanması için gereklidir: yanma yerinde havanın bulunması yeterli miktar ve gazla iyi karışım; yanma bölgesinde yüksek sıcaklık.

Gazın tamamen yanmasını sağlamak için, teorik olarak gerekenden daha büyük miktarlarda hava sağlanır, yani. fazla ve havanın tamamı yanmaya katılmayacaktır. Isının bir kısmı bu fazla havayı ısıtmak için kullanılacak ve baca gazıyla birlikte atmosfere salınacaktır.

Yanmanın bütünlüğü görsel olarak (mor uçlu mavimsi bir alev olmalıdır) veya baca gazlarının bileşimi analiz edilerek belirlenir.

Teorik (stokiyometrik) yanma havası hacmi birim hacmin tamamen yanması için gereken hava miktarıdır ( Yakıtın kimyasal bileşiminden hesaplanan 1 m3 kuru gaz veya yakıt kütlesi ).

Geçerli (gerçek, gerekli) Yanma havası hacmi, bir birim hacim veya yakıt kütlesini yakmak için fiilen kullanılan hava miktarıdır.

Yanma için aşırı hava katsayısı α yanma havasının gerçek hacminin teorik olana oranıdır: α = V f / V t >1,

Nerede: Vf - sağlanan havanın gerçek hacmi, m3;

V t – teorik hava hacmi, m3.

Katsayı aşırı gösteriler kaç sefer Gazın yanması için gerçek hava tüketimi teorik değerleri aşıyor gaz brülörünün ve fırının tasarımına bağlıdır: ne kadar mükemmel olursa, katsayı o kadar yüksek olur α az. Kazanlarda fazla hava katsayısının 1'den küçük olması gazın eksik yanmasına neden olur. Fazla hava oranının arttırılması verimliliği azaltır. gaz kullanan kurulum. Metalin eritildiği bazı fırınlar için oksijen korozyonu – α < 1 ve yanmamış yanıcı bileşenler için bir yanma odası, yanma odasının arkasına yerleştirilmiştir.

Çekişi düzenlemek için kılavuz kanatlar, kapılar, döner valfler ve elektromekanik kaplinler kullanılır.

Gaz yakıtın katı ve sıvıya göre avantajları– düşük maliyet, personel için daha kolay işçilik, yanma ürünlerinde düşük miktarda zararlı kirlilik, iyileştirilmiş çevre koruma koşulları, karayolu ve demiryolu taşımacılığına gerek olmaması, havayla iyi karışım (α'dan az), tam otomasyon, yüksek verimlilik.

Gaz yakma yöntemleri. Yanma havası şunlar olabilir:

1) öncelik brülörün içine beslenir ve burada gazla karıştırılır (yanma için bir gaz-hava karışımı kullanılır).

2) ikincil, doğrudan yanma bölgesine girer.

Aşağıdaki gaz yakma yöntemleri ayırt edilir:

1. Difüzyon yöntemi- gaz ve yanma havası ayrı ayrı beslenir ve yanma bölgesinde karıştırılır; tüm hava ikincildir. Alev uzundur ve geniş bir yanma alanı gerektirir. (Şekil 7a).

2. Kinetik yöntem - brülörün içindeki havanın tamamı gazla karışır; tüm hava birincildir. Alev kısa, küçük bir yanma alanı gerekiyor (Şekil 7c).

3. Karma yöntem - havanın bir kısmı gazla karıştırıldığı brülörün içine verilir (bu birincil havadır) ve havanın bir kısmı yanma bölgesine (ikincil) verilir. Alev daha kısa difüzyon yöntemine göre (Şekil 7b).

Yanma ürünlerinin uzaklaştırılması. Fırındaki vakum ve yanma ürünlerinin uzaklaştırılması, duman yolunun direncini aşan bir çekim kuvveti tarafından üretilir ve eşit yükseklikteki harici soğuk hava kolonları ile daha hafif sıcak baca gazı kolonları arasındaki basınç farkından dolayı ortaya çıkar. Bu durumda baca gazları yanma odasından boruya ve onların yerine hareket eder. soğuk hava(Şekil 8).

Çekiş kuvveti şunlara bağlıdır: hava ve baca gazı sıcaklıkları, yükseklik, çap ve et kalınlığı baca, barometrik (atmosferik) basınç, gaz kanallarının (bacaların) durumu, hava emişi, ocaktaki vakum .

Doğalçekme kuvveti - baca yüksekliğinin yarattığı ve yapay Yetersiz doğal çekişe sahip bir duman tahliye cihazıdır. Çekiş kuvveti damperler, duman aspiratörlerinin kılavuz kanatları ve diğer cihazlar tarafından düzenlenir.

Aşırı hava oranı (α ) gaz brülörünün ve fırının tasarımına bağlıdır: ne kadar mükemmel olursa, katsayı o kadar küçük olur ve gaz yanması için gerçek hava tüketiminin teorik olanı kaç kat aştığını gösterir.

Basınçlandırma - fan fanlarının çalışması nedeniyle yakıt yanma ürünlerinin uzaklaştırılması .Basınç altında çalıştırıldığında, fanın oluşturduğu aşırı basınca dayanabilecek güçlü, yoğun bir yanma odası (fırın) gereklidir.

Gaz yakıcı cihazlar.Gaz brülörleri- Gerekli miktarda gaz ve havanın teminini sağlayan, karıştırıp yanma sürecini düzenleyen, tünel, hava dağıtım cihazı vb. ile donatılmış cihazlara gaz yakıcı cihazlar denir.

Brülör gereksinimleri:

1) Brülörler ilgili yönetmeliğin gerekliliklerini karşılamalıdır. teknik düzenlemeler(bir sertifikaya veya uygunluk beyanına sahip olmak) veya endüstriyel güvenlik muayenesinden geçmek;

2) minimum hava fazlalığıyla tüm çalışma modlarında gazın tamamen yanmasını sağlayın (bazı brülörler hariç) gazlı fırınlar) ve minimum zararlı madde emisyonu;

3) otomatik kontrol ve güvenlik sistemlerini kullanabilmenin yanı sıra brülör önündeki gaz ve hava parametrelerini ölçebilme;

4) sahip olmalı basit tasarım, onarım ve revizyonlara açık olması;

5) çalışma yönetmeliği sınırları dahilinde stabil şekilde çalışın, gerekirse alev ayrılmasını ve kırılmayı önleyecek stabilizatörlere sahip olun;

Gaz brülörü parametreleri(Şekil 9). GOST 17356-89'a göre (Gaz, sıvı yakıt ve kombine brülörler. Terimler ve tanımlar. Değişiklik No. 1) :Brülör stabilite sınırı , hangi henüz ortaya çıkmadı yok olma, bozulma, ayırma, alev atılımı ve kabul edilemez titreşimler.

Not. Var olmak üst ve alt Sürdürülebilir operasyonun sınırları.

1) Brülörün termal gücü N g. – brülöre verilen yakıtın birim zamanda yanması sonucu üretilen ısı miktarı, Ng =V. Q kcal/saat burada V saatlik gaz tüketimidir, m3 /saat; Soru: - gazın yanma ısısı, kcal/m3.

2) Brülör çalışma kararlılığı sınırları , hangi henüz ortaya çıkmadı sönme, arıza, ayrılma, alevin patlaması ve kabul edilemez titreşimler . Not. Var olmak üst - N vp . ve daha düşük -N n.p. Sürdürülebilir operasyonun sınırları.

3) minimum güç N min. - brülörün termal gücü, karşılık gelen gücün 1,1 katı tutarındadır. alt sınır istikrarlı çalışması, yani. Düşük limit gücü %10 artırıldı, N dk. =1,1N yok.

4) brülörün kararlı çalışmasının üst sınırı N v.p. – en yüksek kararlı güç, alevin ayrılması veya parlaması olmadan çalışma.

5) maksimum brülör gücü N max - brülörün termal gücü, 0,9 güce tekabül eder, kararlı çalışmasının üst sınırına karşılık gelir, yani. üst limit gücü %10 azaltıldı, N maks. = 0,9 N v.p.

6) nominal güç N nom – performans göstergeleri karşılık geldiğinde brülörün en yüksek termal gücü yerleşik standartlar yani en yüksek güç Brülörün uzun süre yüksek verimle çalıştığı.

7) çalışma düzenleme aralığı (brülörün termal gücü) - brülörün termal gücünün çalışma sırasında değişebileceği düzenlenmiş bir aralık, yani. N min'den N nom'a kadar güç değerleri. .

8) çalışma düzenleme katsayısı K pp. - Brülörün nominal ısıl gücünün minimum çalışma ısıl gücüne oranı, yani; Nominal gücün minimum değeri kaç kez aştığını gösterir: K s. = N nom./ N dk.

Rejim haritası.RF Hükümeti tarafından 17 Mayıs 2002 tarih ve 317 sayılı onaylanan “Gaz kullanımına ilişkin kurallar…” uyarınca(19.06.2017'de değiştirildi) inşa edilmiş, yeniden inşa edilmiş veya modernize edilmiş gaz kullanan ekipman ve diğer yakıt türlerinden gaza dönüştürülen ekipmanların inşaat ve montaj çalışmalarının tamamlanmasının ardından devreye alma ve operasyonel ayarlama çalışmaları gerçekleştirilir. Gaz kullanan ekipman ve diğer yakıt türlerinden gaza dönüştürülmüş, inşa edilmiş, yeniden inşa edilmiş veya modernize edilmiş ekipmanlara gaz temini devreye alma çalışmaları (kapsamlı test) ve ekipmanın işletmeye alınması, gaz tüketim ağlarının ve bir sermaye inşaat tesisinin bağlantı için gaz kullanan ekipmanının (teknolojik bağlantı) hazır olma sertifikası esas alınarak gerçekleştirilir. Kurallar şunu belirtir:

· gaz kullanan ekipmanlar - kazanlar, endüstriyel fırınlar, teknolojik hatlar, atık ısıtıcılar ve yakıt olarak gaz kullanan diğer tesisler merkezi ısıtma, sıcak su temini için termal enerji üretmek amacıyla, teknolojik süreçlerçeşitli endüstrilerin yanı sıra diğer cihazlar, aparatlar, birimler, teknolojik ekipman ve gazı hammadde olarak kullanan tesisler;

· devreye alma işleri- işlerin kompleksi, gaz kullanan ekipmanın çalıştırılması ve çalıştırılması için hazırlık dahil iletişim ve bağlantı parçalarıyla gaz kullanan ekipmanların yükünü taşıyor ekipmanın sahibi kuruluşla mutabakata varılan seviyeye kadar, A ayrıca gaz kullanan ekipmanın yanma modunun ayarlanması katsayı optimizasyonu olmadan yararlı eylem;

· devreye alma işi- gaz kullanan ekipmanın kurulması da dahil olmak üzere bir dizi çalışma iş yükü aralığında tasarım (sertifikalı) verimliliği elde etmek için araçların ayarlanması otomatik düzenleme yakıt yakma prosesleri, ısı geri kazanım tesisleri ve yardımcı ekipman kazan daireleri için su arıtma ekipmanları dahil.

GOST R 54961-2012'ye (Gaz dağıtım sistemleri. Gaz tüketim ağları) göre tavsiye edilir:Çalışma modları işletmelerde ve kazan dairelerinde gaz kullanan ekipmanlar Rejim kartlarına uymalı İşletmenin teknik müdürü tarafından onaylanan ve P en az üç yılda bir, rejim kartlarının (gerekirse) ayarlanmasıyla üretilir .

Gaz kullanan ekipmanın programlanmamış rutin ayarlamaları aşağıdaki durumlarda yapılmalıdır: aşağıdaki durumlar: sonrasında revizyon gaz kullanan ekipmanın kontrollü çalışma parametrelerinin çalışma tablolarından sistematik olarak sapması durumunda veya gaz kullanımının verimliliğini etkileyen tasarım değişiklikleri yapılması.

Gaz brülörlerinin sınıflandırılması GOST'a göre gaz brülörleri göre sınıflandırılmış: bileşenin tedarik yöntemi; yanıcı karışımın hazırlanma derecesi; yanma ürünlerinin akış hızı; karışım akışının doğası; nominal gaz basıncı; otomasyon derecesi; aşırı hava katsayısını ve alev özelliklerini düzenleme imkanı; yanma bölgesinin lokalizasyonu; yanma ürünlerinin ısısını kullanma imkanı.

İÇİNDE gazla çalışan bir tesisin hazneli fırını gazlı yakıt bir alevde yakılır.

Hava besleme yöntemine göre brülörler şunlar olabilir::

1) Atmosferik brülörler –hava yanma bölgesine doğrudan atmosferden girer:

A. Difüzyon – Bu, genellikle bir veya iki sıra halinde açılmış delikleri olan bir boru olan tasarımdaki en basit brülördür. Gaz yanma bölgesine borudan deliklerden girer ve hava - nedeniyle difüzyon ve gaz jeti enerjisi (pirinç. 10 ), tüm hava ikincildir .

Brülörün avantajları : tasarımın basitliği, operasyonun güvenilirliği ( alev atılımı imkansız ), sessiz çalışma, iyi düzenleme.

Kusurlar: düşük güç ekonomik olmayan, yüksek (uzun) alev, brülör alevinin sönmesini önlemek için yanma stabilizatörleri gereklidir ayrılık üzerine .

B. Enjeksiyon - hava enjekte edilir, yani memeden çıkan gaz akımının enerjisi nedeniyle brülörün içine emilir . Gaz akışı, havanın, hava yıkayıcı ile brülör gövdesi arasındaki boşluktan emildiği meme alanında bir vakum oluşturur. Brülörün içinde gaz ve hava karışır ve gaz-hava karışımı yanma bölgesine girer ve gazın yanması için gerekli olan havanın geri kalanı (ikincil) difüzyon nedeniyle yanma bölgesine girer (Şek. 11, 12, 13 ).

Enjekte edilen hava miktarına bağlı olarak farklı enjeksiyonlu brülörler: gaz ve havanın eksik ve tam ön karışımı ile.

Brülörlere orta ve yüksek gaz basıncı gerekli tüm hava emilir, yani. tüm hava birincildir, gazın hava ile tamamen ön karışımı meydana gelir. Yanma bölgesine tamamen hazırlanmış bir gaz-hava karışımı girer ve ikincil havaya ihtiyaç duyulmaz.

Brülörlere alçak basınç Yanma için gerekli havanın bir kısmı emilir (eksik hava enjeksiyonu meydana gelir, verilen hava birincil) ve havanın geri kalanı (ikincil) doğrudan yanma bölgesine girer.

Bu brülörlerdeki gaz-hava oranı, hava yıkayıcının brülör gövdesine göre konumu ile düzenlenir. Brülörler, ortak bir gaz manifoldu 2 ile birleştirilmiş, 48x3 çapında bir dizi tüp - karıştırıcı 1'den oluşan, merkezi ve çevresel gaz beslemeli (BÜYÜK ve BIGm) tek alevli ve çoklu alevlidir (Şekil 1). 13 ).

Brülörlerin avantajları: tasarımın basitliği ve güç kontrolü.

Brülörlerin dezavantajları: yüksek seviye gürültü, alevin sızma olasılığı, küçük çalışma düzenleme aralığı.

2) Cebri hava beslemeli brülörler - Bunlar, yanma havasının bir fandan sağlandığı brülörlerdir. Gaz boru hattından gelen gaz, brülörün iç odasına girer (Şek. 14 ).

Fanın zorladığı hava, hava odası 2 , hava girdaplarından geçer 4 , bükülmüş ve karıştırıcıda karıştırılmıştır. 5 gaz kanalından yanma bölgesine giren gaz ile 1 gaz çıkışları aracılığıyla 3 .Yanma seramik bir tünelde gerçekleşir 7 .

Pirinç. 14. Cebri hava beslemeli brülör: 1 – gaz kanalı; 2 – hava kanalı; 3 – gaz çıkışları; 4 – girdaplar; 5 – karıştırıcı; 6 – seramik tünel (yanma stabilizatörü).

Pirinç. 15. Kombine tek akışlı brülör: 1 – gaz girişi; 2 – akaryakıt girişi; 3 – buhar girişi ve gaz çıkışları; 4 – birincil hava girişi; 5 – ikincil hava giriş karıştırıcısı; 6 - yağ buharı memesi; 7 – Montaj plakası; 8 - birincil hava girdapları; 9 - ikincil hava girdapları; 10 - seramik tünel (yanma stabilizatörü); 11 – gaz kanalı; 12 - ikincil hava kanalı.

Brülörlerin avantajları: Büyük termal güç, geniş çalışma düzenleme aralığı, aşırı hava katsayısını düzenleme yeteneği, gaz ve havayı ön ısıtma yeteneği.

Brülörlerin dezavantajları: yeterli tasarım karmaşıklığı; alevin ayrılması ve kırılması mümkündür, bu da yanma stabilizatörlerinin (seramik tünel) kullanılmasını zorunlu kılar.

Çeşitli yakıt türlerini (gaz, sıvı, katı) yakmak için tasarlanmış brülörlere denir. kombine (pirinç. 15 ). Tek dişli veya çift dişli olabilirler, yani. Brülöre bir veya daha fazla gaz beslemesi ile.

3) Blok yakıcı – bu basınçlı havalı otomatik bir brülördür (pirinç. 16 )bir fanla tek bir ünitede bir araya getirildi. Brülör otomatik kontrol sistemi ile donatılmıştır.

Blok brülörlerde yakıtın yanma süreci kontrol edilir elektronik cihaz Buna yanma yöneticisi denir.

Brülörlerde sıvı yakıt bu blok şunları içerir benzin pompası veya yakıt pompası ve yakıt ısıtıcısı.

Kontrol ünitesi (yanma yöneticisi), termostattan (sıcaklık regülatörü), alev kontrol elektrodundan ve gaz ve hava basınç sensörlerinden komutlar alarak brülörün çalışmasını kontrol eder ve izler.

Gaz akışı, brülör gövdesinin dışında bulunan bir kelebek vana ile düzenlenir.

Tutma rondelası, alev borusunun konik kısmında gazın havayla karıştırılmasından sorumludur ve hava beslemesini düzenlemek için kullanılır (basınç tarafı ayarı). Verilen hava miktarını değiştirmenin diğer bir yolu da hava regülatör mahfazasındaki hava kelebek vanasının konumunu değiştirmektir (emme tarafı ayarı).

Gaz-hava oranlarının düzenlenmesi (gaz ve havanın kontrolü) kelebek vana) Belki:

· birinden bağlı aktüatör:

· frekans düzenlemesi frekans dönüştürücü ve darbe sensöründen oluşan bir invertör kullanarak fan motorunun dönüş hızını değiştirerek hava akışını sağlar.

Brülör, bir ateşleme elektrodu kullanılarak ateşleme cihazı tarafından otomatik olarak ateşlenir. Alevin varlığı, alev izleme elektrodu tarafından izlenir.

Brülörü açmak için çalışma sırası:

· ısı üretimi talebi (termostattan);

· fanın elektrik motorunun çalıştırılması ve ocak kutusunun ön havalandırılması;

· elektronik kontağın açılması;

· açılış selenoid vana, gaz beslemesi ve brülörün ateşlenmesi;

· Alev kontrol sensöründen alevin varlığına ilişkin sinyal.

Brülörlerdeki kazalar (olaylar). Alev molası - meşalenin kök bölgesinin hareketi brülör çıkışlarından yakıt veya yanıcı karışımın akış yönünde. Gaz-hava karışımının veya gazın hızı alevin yayılma hızından büyük olduğunda meydana gelir. Alev ocaktan uzaklaşır, kararsız hale gelir ve sönebilir. Gaz, söndürülmüş brülörden akmaya devam eder ve ocakta patlayıcı bir karışım oluşabilir.

Ayırma şu durumlarda meydana gelir: gaz basıncı izin verilen seviyenin üzerine çıktığında, birincil hava beslemesinde keskin bir artış veya fırındaki vakumda bir artış. İçin yırtılmaya karşı koruma uygula yanma stabilizatörleri (pirinç. 17): tuğla kaydıraklar ve sütunlar; çeşitli tiplerde seramik tüneller ve tuğla yuvaları; brülörün çalışması sırasında ısınan zayıf aerodinamik gövdeler (alev söndüğünde, stabilizatörden yeni bir akım tutuşacaktır) ve özel pilot brülörler.

Alev atılımı - meşale bölgesinin hareketi alevin brülöre nüfuz ettiği yanıcı karışıma doğru . Bu olay yalnızca gaz ve havanın önceden karıştırıldığı brülörlerde meydana gelir ve gaz-hava karışımının hızı alevin yayılma hızından düşük olduğunda meydana gelir. Alev, brülörün iç kısmına sıçrayarak yanmaya devam eder ve aşırı ısınmadan dolayı brülörün deformasyonuna neden olur.

Dalgalanma şu durumlarda meydana gelir: brülörün önündeki gaz basıncı izin verilen seviyenin altına düştüğünde; birincil hava sağlarken brülörün ateşlenmesi; Düşük hava basıncında büyük gaz kaynağı. Bir yarık olması durumunda, hafif bir patlama meydana gelebilir ve bunun sonucunda alev sönebilir, bu sırada boşta duran brülörden gaz akmaya devam edebilir ve gaz kullanan tesisatın ocak ve bacalarında patlayıcı bir karışım oluşabilir. . Kaymaya karşı koruma sağlamak için plaka veya ağ stabilizatörleri kullanılırçünkü dar boşluklardan ve küçük delikler alev nüfuzu yok.

Brülör kazalarında personelin eylemleri

Ateşleme sırasında veya düzenleme işlemi sırasında brülörde bir kaza olması (alevin ayrılması, delinmesi veya söndürülmesi) durumunda, aşağıdakiler gereklidir: bu brülöre (brülörlere) ve ateşleme cihazına gaz beslemesini derhal durdurun; ocakları ve bacaları en az 10 dakika havalandırın; sorunun nedenini öğrenin; sorumlu kişiye rapor verin; Sorunun sebepleri giderildikten ve brülör önündeki kesme vanasının sıkılığı kontrol edildikten sonra sorumlu kişinin talimatına göre tekrar ateşleyiniz.

Brülör yükünün değiştirilmesi.

brülörler var Farklı yollar termal güçteki değişiklikler:

Çok kademeli ısı çıkışı kontrollü brülör– bu, çalışma sırasında yakıt akış regülatörünün maksimum ve minimum çalışma konumları arasındaki çeşitli konumlara monte edilebildiği bir brülördür.

Üç kademeli ısı çıkışı kontrollü brülör- bu, çalışma sırasında yakıt akış regülatörünün “maksimum akışa” monte edilebildiği bir brülördür - “ minimum tüketim" - "kapalı".

İki kademeli ısı çıkışı kontrollü brülör- “açık - kapalı” konumlarda çalışan brülör.

Pürüzsüz kontrollü brülör- bu, çalışma sırasında yakıt akış regülatörünün maksimum ve minimum çalışma konumları arasında herhangi bir konuma monte edilebildiği bir brülördür.

Tesisatın ısıl gücü, çalışan brülör sayısına göre ayarlanabilmektedir.Üretici ve rejim kartı tarafından sağlanmışsa.

Isı çıkışının manuel olarak değiştirilmesi Alev ayrılmasını önlemek için aşağıdakiler yapılır:

Artırırken: önce gaz beslemesini, ardından havayı artırın.

Azalırken: önce hava beslemesini, ardından gazı azaltın;

Brülörlerdeki kazaları önlemek için güç değişiminin rejim haritasına göre sorunsuz (birkaç adımda) yapılması gerekir.

Gaz yanması, bir gazın yanıcı bileşenleri ile havadaki oksijen arasında ısı salınımıyla birlikte gerçekleşen bir reaksiyondur. Yanma süreci şunlara bağlıdır: kimyasal bileşim yakıt. Doğal gazın ana bileşeni metan olup, az miktarda bulunan etan, propan ve bütan da yanıcıdır.

Batı Sibirya sahalarından üretilen doğal gazın neredeyse tamamı (%99'a kadar) CH4 metandan oluşmaktadır. Hava, oksijen (%21), nitrojen ve az miktarda diğer yanıcı olmayan gazlardan (%79) oluşur. Basitleştirilmiş olarak metanın tamamen yanması reaksiyonu şuna benzer:

CH4 + 2O2 + 7,52 N2 = CO2 + 2H20 + 7,52 N2

Tam yanma ile oluşan yanma reaksiyonu sonucunda karbondioksit CO2 oluşur ve su buharı H2O etkisi olmayan bir maddedir. zararlı etki Açık çevre ve adam. Azot N reaksiyona katılmaz. 1 m³ metanın tamamen yanması için teorik olarak 9,52 m³ hava gereklidir. Pratik amaçlar için, 1 m³ doğal gazın tamamen yanması için en az 10 m³ havanın gerekli olduğuna inanılmaktadır. Ancak sadece teorik olarak başvurursanız Gerekli miktar hava, o zaman yakıtın tamamen yanmasını sağlamak imkansızdır: moleküllerinin her birine gerekli sayıda oksijen molekülü sağlanacak şekilde gazı havayla karıştırmak zordur. Pratikte yanmaya teorik olarak gerekli olandan daha fazla hava verilir. Fazla hava miktarı, yanma için fiilen tüketilen hava miktarının teorik olarak gerekli miktara oranını gösteren fazla hava katsayısı a ile belirlenir:

α = V gerçek/V teorik

burada V, yanma için fiilen tüketilen hava miktarıdır, m³;
V teorik olarak gerekli hava miktarıdır, m³.

Aşırı hava katsayısı, bir brülör tarafından gaz yanmasının kalitesini karakterize eden en önemli göstergedir. a ne kadar küçük olursa, egzoz gazları tarafından o kadar az ısı taşınacak, gaz kullanan ekipmanın verimliliği o kadar yüksek olacaktır. Ancak gazın yetersiz miktarda hava ile yakılması, hava eksikliğine neden olur ve bu da eksik yanmaya neden olabilir. Gaz ve havanın tamamen önceden karıştırıldığı modern brülörler için fazla hava katsayısı 1,05 - 1,1" aralığındadır, yani yanma için tüketilen hava teorik olarak gerekenden %5 - 10 daha fazladır.

Eksik yanma durumunda yanma ürünleri şunları içerir: önemli miktar karbon monoksit CO'nun yanı sıra kurum formundaki yanmamış karbon. Brülör çok zayıf çalışıyorsa, yanma ürünleri hidrojen ve yanmamış metan içerebilir. Karbon monoksit CO (karbon monoksit) iç mekan havasını kirletir (yanma ürünlerini atmosfere yaymadan ekipman kullanıldığında - gaz sobaları, düşük termal güce sahip hoparlörler) ve zehirli etkiye sahiptir. Kurum, ısı değişim yüzeylerini kirletir, ısı transferini keskin bir şekilde azaltır ve evdeki gaz kullanan ekipmanların verimliliğini azaltır. Ek olarak, gazlı ocaklar kullanıldığında bulaşıklar kurumla kirlenir ve bu da çıkarılması için büyük çaba gerektirir. Su ısıtıcılarında kurum, “ihmal edilmiş” durumlarda, yanma ürünlerinden ısı transferi neredeyse tamamen durana kadar ısı eşanjörünü kirletir: sütun yanar ve su birkaç derece ısınır.

Eksik yanma meydana gelir:

• yanma için yeterli hava beslemesi olmadığında;
• gaz ve havanın zayıf karışımı ile;
• Yanma reaksiyonu tamamlanmadan alevin aşırı soğuması.

Gazın yanma kalitesi alevin rengiyle kontrol edilebilir. Zayıf gaz yanması sarı, dumanlı bir alevle karakterize edilir. Gaz tamamen yandığında alev, yüksek sıcaklığa sahip, mavimsi-mor renkte kısa bir meşaledir. Endüstriyel brülörlerin çalışmasını kontrol etmek için baca gazlarının bileşimini ve yanma ürünlerinin sıcaklığını analiz eden özel cihazlar kullanılır. Şu anda, belirli türde ev tipi gaz kullanan ekipmanı kurarken, yanma sürecini sıcaklık ve egzoz gazlarının analizi ile düzenlemek de mümkündür.

Oylandı Teşekkürler!

İlginizi çekebilir: