Pag-regulate ng proseso ng pagkasunog (Mga pangunahing prinsipyo ng pagkasunog)

>> Bumalik sa mga nilalaman

Para sa pinakamainam na pagkasunog, kinakailangan na gumamit ng mas maraming hangin kaysa sa iminumungkahi ng teoretikal na pagkalkula. kemikal na reaksyon(stoichiometric air).

Ito ay sanhi ng pangangailangan na i-oxidize ang lahat ng magagamit na gasolina.

Ang pagkakaiba sa pagitan ng aktwal na dami ng hangin at ang stoichiometric na dami ng hangin ay tinatawag na labis na hangin. Karaniwan, ang sobrang hangin ay umaabot mula 5% hanggang 50% depende sa uri ng gasolina at burner.

Kadalasan, mas mahirap i-oxidize ang gasolina, mas maraming hangin ang kinakailangan.

Ang labis na dami ng hangin ay hindi dapat labis. Ang labis na supply ng hangin sa pagkasunog ay nagpapababa sa temperatura ng tambutso ng gas at pinatataas ang pagkawala ng init ng generator ng init. Bilang karagdagan, sa isang tiyak na paglilimita sa dami ng labis na hangin, ang tanglaw ay lumalamig nang labis at ang CO at soot ay nagsisimulang mabuo. Sa kabaligtaran, ang hindi sapat na hangin ay nagdudulot ng hindi kumpletong pagkasunog at ang parehong mga problema na nabanggit sa itaas. Samakatuwid, upang matiyak ang kumpletong pagkasunog ng gasolina at mataas na kahusayan ng pagkasunog, ang dami ng labis na hangin ay dapat na napaka-tumpak na kinokontrol.

Ang pagkakumpleto at kahusayan ng pagkasunog ay napatunayan sa pamamagitan ng pagsukat ng konsentrasyon ng carbon monoxide CO sa mga flue gas. Kung walang carbon monoxide, pagkatapos ay ganap na naganap ang pagkasunog.

Hindi direkta, ang labis na antas ng hangin ay maaaring kalkulahin sa pamamagitan ng pagsukat ng konsentrasyon ng libreng oxygen O 2 at/o carbon dioxide CO 2 sa mga flue gas.

Ang dami ng hangin ay magiging humigit-kumulang 5 beses na mas malaki kaysa sa sinusukat na dami ng carbon sa porsyento ng volume.

Tulad ng para sa CO 2, ang halaga nito sa mga flue gas ay nakasalalay lamang sa dami ng carbon sa gasolina, at hindi sa dami ng labis na hangin. Ang ganap na halaga nito ay magiging pare-pareho, ngunit ang porsyento ng volume ay mag-iiba depende sa dami ng sobrang hangin sa mga flue gas. Sa kawalan ng labis na hangin, ang halaga ng CO 2 ay magiging maximum; na may pagtaas sa dami ng labis na hangin, ang porsyento ng dami ng CO 2 sa mga flue gas ay bumababa. Ang mas kaunting labis na hangin ay tumutugma sa higit pa CO 2 at vice versa, kaya mas mahusay ang pagkasunog kapag ang halaga ng CO 2 ay malapit sa pinakamataas na halaga nito.

Ang komposisyon ng mga flue gas ay maaaring ipakita sa isang simpleng graph gamit ang isang "combustion triangle" o Ostwald triangle, na naka-plot para sa bawat uri ng gasolina.

Gamit ang graph na ito, alam ang porsyento ng CO 2 at O ​​2, matutukoy natin ang nilalaman ng CO at ang dami ng sobrang hangin.

Bilang isang halimbawa sa Fig. Ipinapakita ng Figure 10 ang combustion triangle para sa methane.

Figure 10. Combustion triangle para sa methane

Ang X-axis ay nagpapahiwatig ng porsyento ng O2, at ang Y-axis ay nagpapahiwatig ng porsyento ng CO2. Ang hypotenuse ay napupunta mula sa punto A, na tumutugma sa maximum na nilalaman ng CO 2 (depende sa gasolina) sa zero O 2 na nilalaman, hanggang sa puntong B, na tumutugma sa zero na nilalaman ng CO 2 at pinakamataas na nilalaman ng O 2 (21%). Ang Point A ay tumutugma sa mga kondisyon ng stoichiometric combustion, point B ay tumutugma sa kawalan ng combustion. Ang hypotenuse ay ang hanay ng mga puntos na tumutugma sa perpektong pagkasunog na walang CO.

Ang mga tuwid na linya na parallel sa hypotenuse ay kumakatawan sa iba't ibang porsyento ng CO.

Ipagpalagay natin na ang aming system ay tumatakbo sa methane at flue gas analysis ay nagpapakita na ang CO 2 content ay 10% at ang O 2 content ay 3%. Mula sa tatsulok para sa methane gas nalaman namin na ang nilalaman ng CO ay 0 at ang labis na nilalaman ng hangin ay 15%.

Ipinapakita sa talahanayan 5 ang maximum na nilalaman ng CO 2 para sa iba't ibang uri gasolina at ang halaga na tumutugma sa pinakamainam na pagkasunog. Ang halagang ito ay inirerekomenda at kinakalkula batay sa karanasan. Dapat tandaan na kapag ang pinakamataas na halaga ay kinuha mula sa gitnang hanay, kinakailangang sukatin ang mga emisyon ayon sa pamamaraang inilarawan sa Kabanata 4.3.

Nai-publish: 21.11.2009 | |

Denis Ryndin,
punong inhinyero ng "Water Technology"

Sa kasalukuyan, ang mga isyu ng pagtaas ng kahusayan ng mga instalasyon ng pag-init at pagbabawas ng presyon sa kapaligiran sa kapaligiran ay partikular na talamak. Ang pinaka-promising, sa bagay na ito, ay ang paggamit ng teknolohiya ng condensation, na may kakayahan sa karamihan nang buo lutasin ang nakabalangkas na hanay ng mga problema. Ang kumpanya ng Vodnaya Tekhnika ay palaging nagsusumikap na ipakilala ang moderno at mahusay kagamitan sa pag-init. Kaugnay nito, ang kanyang interes sa teknolohiya ng condensation, bilang ang pinaka-epektibo, high-tech at promising, ay natural at makatwiran. Samakatuwid, noong 2006, isa sa mga mga prayoridad na lugar pag-unlad ng kumpanya - pag-promote ng condensation equipment sa Ukrainian market. Sa layuning ito, maraming mga kaganapan ang pinlano, isa sa mga ito ay isang serye ng pagpapasikat ng mga artikulo para sa mga taong nakatagpo ng naturang teknolohiya sa unang pagkakataon. Sa artikulong ito susubukan naming hawakan ang mga pangunahing isyu ng pagpapatupad at aplikasyon ng prinsipyo ng paghalay ng singaw ng tubig sa teknolohiya ng pag-init:

• Paano naiiba ang init sa temperatura?
• Maaari bang maging higit sa 100% ang kahusayan?

Paano naiiba ang init sa temperatura?

Ang temperatura ay ang antas ng pag-init ng isang katawan (kinetic energy ng mga molekula ng katawan). Ang halaga ay napaka-relasyon; madali itong mailarawan gamit ang Celsius at Fahrenheit scale. Sa pang-araw-araw na buhay, ginagamit ang Celsius scale, kung saan 0 ang nagyeyelong punto ng tubig, at 100° ang kumukulong punto ng tubig sa atmospheric pressure. Dahil ang pagyeyelo at pagkulo ng tubig ay hindi mahusay na tinukoy, ang Celsius scale ay kasalukuyang tinukoy gamit ang Kelvin scale: degrees Celsius ay katumbas ng degrees Kelvin at absolute zero ay kinuha na −273.15 °C. Ang sukat ng Celsius ay halos napaka-maginhawa dahil ang tubig ay karaniwan sa ating planeta at ang ating buhay ay nakabatay dito. Ang Zero Celsius ay isang espesyal na punto para sa meteorolohiya, dahil ang pagyeyelo ng tubig sa atmospera ay nagbabago nang malaki sa lahat. Sa England at lalo na sa USA, ginagamit ang Fahrenheit scale. Sa sukat na ito, ang agwat mula sa temperatura mismo ay nahahati sa 100 degrees. malamig na taglamig sa lungsod kung saan nakatira si Fahrenheit, sa isang temperatura katawan ng tao. Ang Zero Celsius ay 32 Fahrenheit, at ang isang degree Fahrenheit ay katumbas ng 5/9 degrees Celsius.

Pagbabago ng temperatura sa pagitan ng mga pangunahing kaliskis
	Kelvin	Celsius	Fahrenheit
			= (F + 459.67) / 1.8
			= (F − 32) / 1.8
	K 1.8 − 459.67

Talahanayan 1 Mga yunit ng temperatura

Upang mas malinaw na isipin ang pagkakaiba sa pagitan ng mga konsepto ng temperatura at init, isaalang-alang ang sumusunod na halimbawa: Halimbawa sa pampainit na tubig: Sabihin nating nagpainit tayo ng tiyak na dami ng tubig (120 litro) sa temperaturang 50°C, at paano maraming tubig ang maaari nating painitin sa temperatura na 40 °C, gamit ang parehong dami ng init (nasusunog na gasolina)? Para sa pagiging simple, ipagpalagay namin na sa parehong mga kaso ang paunang temperatura ng tubig ay 15 °C.

Larawan 1 Halimbawa 1

Tulad ng makikita mula sa malinaw na halimbawa, ang temperatura at dami ng init ay magkaibang konsepto. Yung. katawan sa iba't ibang temperatura, ay maaaring magkaroon ng parehong thermal energy, at vice versa: ang mga katawan na may parehong temperatura ay maaaring magkaiba thermal energy. Upang pasimplehin ang mga kahulugan, isang espesyal na halaga ang naimbento - Ang Enthalpy Enthalpy ay ang dami ng init na nasa isang yunit ng masa ng isang sangkap [kJ/kg] V natural na kondisyon sa Earth mayroong tatlong pinagsama-samang estado ng tubig: solid (yelo), likido (tubig mismo), gas (singaw ng tubig). Ang paglipat ng tubig mula sa isang pinagsama-samang estado patungo sa isa pa ay sinamahan ng pagbabago sa thermal energy ng katawan sa isang pare-parehong temperatura (ang estado ay nagbabago, hindi ang temperatura, sa madaling salita - ang lahat ng init ay ginugugol sa pagbabago ng estado, at hindi sa pag-init) Sensible heat - ang init kung saan ang pagbabago sa dami ng init na ibinibigay sa katawan ay nagiging sanhi isang pagbabago sa temperatura nito Latent heat - ang init ng singaw (condensation) ay ang init na hindi nagbabago sa temperatura ng katawan, ngunit nagsisilbing baguhin ang pisikal na estado ng katawan. Ilarawan natin ang mga konseptong ito gamit ang isang graph kung saan ang enthalpy (ang dami ng ibinibigay na init) ay ilalagay sa kahabaan ng ordinate axis, at temperatura sa kahabaan ng ordinate axis. Ipinapakita ng graph na ito ang proseso ng pag-init ng likido (tubig).

Figure 2 Graph ng Enthalpy – Temperatura, para sa tubig

A-B ang tubig ay pinainit mula sa isang temperatura ng 0 ºС hanggang sa isang temperatura ng 100 ºС (sa kasong ito, ang lahat ng init na ibinibigay sa tubig ay napupunta upang mapataas ang temperatura nito)
B-C kumukulo ang tubig (sa kasong ito, ang lahat ng init na ibinibigay sa tubig ay ginagamit upang i-convert ito sa singaw, ang temperatura ay nananatiling pare-pareho sa 100 ºС)
C-D ang lahat ng tubig ay naging singaw (pinakuluan) at ngayon ang init ay ginagamit upang tumaas ang temperatura ng singaw.

Komposisyon ng mga flue gas sa panahon ng pagkasunog gas na panggatong

Ang proseso ng pagkasunog ay ang proseso ng oksihenasyon ng mga nasusunog na bahagi ng gasolina sa tulong ng atmospheric oxygen, na naglalabas ng init. Tingnan natin ang prosesong ito:

Figure 3 Komposisyon ng Natural Gas at Air

Tingnan natin kung paano bubuo ang reaksyon ng pagkasunog ng gaseous fuel:

Figure 4 Ang reaksyon ng pagkasunog ng gaseous fuel

Tulad ng makikita mula sa equation ng reaksyon ng oksihenasyon, bilang isang resulta ay nakukuha natin carbon dioxide, singaw ng tubig (flue gas) at init. Ang init na inilabas sa panahon ng pagkasunog ng gasolina ay tinatawag na mas mababang calorific value ng gasolina (PCI). Kung pinalamig natin ang mga flue gas, pagkatapos ay sa ilalim ng ilang mga kundisyon ang singaw ng tubig ay magsisimulang mag-condense (paglipat mula sa isang gas na estado sa isang likido) .

Figure 5 Latent heat release sa panahon ng condensation ng water vapor

Sa kasong ito, ang karagdagang dami ng init ay ilalabas (nakatagong init ng singaw/kondensasyon). Ang kabuuan ng mas mababang halaga ng pag-init ng gasolina at ang nakatagong init ng vaporization/condensation ay tinatawag na mas mataas na halaga ng pag-init ng gasolina (PCS).

Naturally, mas maraming singaw ng tubig ang nasa mga produkto ng pagkasunog, ang higit na pagkakaiba sa pagitan ng Mas Mataas at Mababang calorific na halaga ng gasolina. Kaugnay nito, ang dami ng singaw ng tubig ay nakasalalay sa komposisyon ng gasolina:

Talahanayan 2 Mga halaga ng mas mataas at mas mababang calorific na halaga para sa iba't ibang uri panggatong

Tulad ng makikita mula sa talahanayan sa itaas, maaari nating makuha ang pinakamalaking karagdagang init sa pamamagitan ng pagsunog ng methane. Tambalan natural na gas ay hindi pare-pareho at depende sa deposito. Ang average na komposisyon ng natural na gas ay ipinapakita sa Figure 6.

Figure 6 Komposisyon ng natural gas

Pansamantalang konklusyon:

1. Gamit ang nakatagong init ng vaporization/condensation, makakakuha ka ng mas maraming init kaysa inilabas kapag nagsusunog ng gasolina

2. Ang pinaka-maaasahan na gasolina, sa pagsasaalang-alang na ito, ay natural na gas (ang pagkakaiba sa pagitan ng mas mataas at mas mababang mga calorific na halaga ay higit sa 10%)

Anong mga kondisyon ang dapat gawin para magsimula ang condensation? Punto ng hamog.

Ang singaw ng tubig sa mga flue gas ay may bahagyang naiibang katangian kaysa sa purong singaw ng tubig. Ang mga ito ay nasa isang halo sa iba pang mga gas at ang kanilang mga parameter ay tumutugma sa mga parameter ng pinaghalong. Samakatuwid, ang temperatura kung saan nagsisimula ang condensation ay naiiba mula sa 100 ºС. Ang halaga ng temperatura na ito ay depende sa komposisyon ng mga gas ng tambutso, na kung saan ay bunga ng uri at komposisyon ng gasolina, pati na rin ang labis na koepisyent ng hangin. Ang temperatura ng mga flue gas kung saan nagsisimula ang condensation ng water vapor sa mga produkto ng fuel combustion ay tinatawag na Dew Point.

Larawan 7 Punto ng hamog

Pansamantalang konklusyon:

1. Ang gawain ng teknolohiya ng condensation ay palamigin ang mga produkto ng combustion sa ibaba ng dew point at alisin ang init ng condensation, gamit ito para sa mga kapaki-pakinabang na layunin.

Maaari bang maging higit sa 100% ang kahusayan ng isang gas boiler?

Kunin natin teknikal na katangian ilang arbitrary na naka-mount na boiler:

Kabuuang lakas ng boiler = 23,000 Kcal/h (26.7 KW);

Net boiler power = 21,000 Kcal/h (24.03 KW);

Sa madaling salita, ang maximum na thermal power ng burner ay 23,000 Kcal/h (ang dami ng init na inilalabas sa panahon ng pagkasunog ng gasolina), at maximum na halaga ang init na natanggap ng coolant ay 21,000 Kcal/h.

Saan napupunta ang pagkakaiba nila? Ang ilang halaga ng nabuong init (6-8%) ay nawala kasama ng mga tambutso na gas, at ang isa pa (1.5-2%) ay nawawala sa nakapalibot na espasyo sa pamamagitan ng mga dingding ng boiler.

Kung idaragdag namin ang mga halagang ito, maaari naming isulat ang sumusunod na equation:

Kung hahatiin natin ang kapaki-pakinabang na kapangyarihan ng boiler sa kabuuan at i-multiply ang resulta ng 100%, nakukuha natin ang koepisyent kapaki-pakinabang na aksyon boiler (kahusayan) sa%.

Kung maingat nating basahin ang teksto ng kahulugan, makikita natin na ang kabuuang lakas ng boiler ay katumbas ng dami ng init na inilabas sa panahon ng pagkasunog ng gasolina bawat yunit ng oras.

Kaya, ang halagang ito ay direktang nakasalalay sa mas mababang halaga ng pag-init ng gasolina, at hindi isinasaalang-alang ang init na maaaring ilabas sa panahon ng paghalay ng singaw ng tubig mula sa mga produkto ng pagkasunog.

Sa madaling salita, ito ang kahusayan ng boiler, na nauugnay sa mas mababang halaga ng pag-init ng gasolina.

Kung isasaalang-alang natin ang halaga ng init ng paghalay ng singaw ng tubig (tingnan ang Talahanayan 1), maaari nating ipakita ang sumusunod na larawan ng pamamahagi ng mga daloy ng init sa isang non-condensing boiler.

Figure 9 Distribusyon ng init na dumadaloy sa isang non-condensing boiler

Pagkatapos, tulad ng sa isang condensing boiler, ang pamamahagi ng mga daloy ng init ay magiging ganito:

Figure 10 Distribusyon ng mga daloy ng init sa isang condensing boiler

Pansamantalang konklusyon:
1. Ang kahusayan ng 100% o higit pa ay posible kung ang Lower, at hindi ang Higher, calorific value ng combustion ang kinuha bilang reference point.
2. Hindi namin ganap na magagamit ang lahat ng init (makatuwiran at nakatago) para sa mga teknikal na kadahilanan, samakatuwid ang kahusayan ng boiler ay hindi maaaring katumbas ng o higit pa sa 111% (na may kaugnayan sa mas mababang halaga ng pag-init ng gasolina).

Mga mode ng pagpapatakbo ng condensing boiler

Maaaring i-install ang mga gas condensing boiler sa anumang sistema ng pag-init. Ang dami ng condensation heat na ginamit at ang kahusayan, depende sa operating mode, ay depende sa tamang pagkalkula ng heating system.

Upang epektibong magamit ang init ng condensation ng singaw ng tubig na nakapaloob sa mga flue gas, kinakailangan na palamig ang mga flue gas sa isang temperatura sa ibaba ng dew point. Ang antas ng paggamit ng init ng condensation ay nakasalalay sa mga kinakalkula na temperatura ng coolant sa sistema ng pag-init at sa bilang ng mga oras na nagtrabaho sa condensation mode. Ito ay ipinapakita sa mga graph 11 at 13, kung saan ang temperatura ng dew point ay 55 °C.

Sistema ng pag-init 40/30 °C

Figure 11 Iskedyul ng operating system na may mababang temperatura

Ang produktibong kapasidad ng mga condensing boiler ng naturang sistema ng pag-init sa buong panahon ng pag-init ay napakahalaga. Ang mababang temperatura ng pagbalik ay palaging nasa ibaba ng temperatura ng dew point, kaya patuloy na nangyayari ang condensation. Nangyayari ito sa mababang temperatura ng mga sistema ng pag-init ng panel o sa ilalim ng pagpainit sa sahig. Ang isang condensing boiler ay perpekto para sa mga naturang sistema.

Figure 12 Mga kondisyon ng temperatura ng silid kapag gumagamit ng floor at convector heating

Mayroong maraming mga pakinabang ng mga sistema ng pag-init sa ilalim ng sahig ng tubig kaysa sa mga tradisyonal:

• Nadagdagang ginhawa. Ang sahig ay nagiging mainit at kaaya-ayang lakaran, dahil ang paglipat ng init ay nangyayari mula sa isang malaking ibabaw na may medyo mababang temperatura.
• Unipormeng pag-init ng buong lugar ng silid, at samakatuwid ay pare-parehong pag-init. Ang isang tao ay nakakaramdam ng parehong komportable malapit sa isang bintana at sa gitna ng isang silid.
• Pinakamainam na pamamahagi ng temperatura sa kahabaan ng taas ng silid. Ang Figure 12 ay naglalarawan ng tinatayang distribusyon ng mga temperatura sa taas ng silid kapag gumagamit ng tradisyonal na pagpainit at pag-init sa sahig. Ang pamamahagi ng temperatura na may underfloor heating ay itinuturing ng isang tao bilang ang pinaka-kanais-nais. Kinakailangan din na tandaan ang isang pagbawas sa pagkawala ng init sa pamamagitan ng kisame, dahil ang pagkakaiba ng temperatura sa pagitan ng panloob na hangin at panlabas na hangin ay makabuluhang nabawasan, at nakakatanggap lamang kami ng komportableng init kung kinakailangan, kaysa sa pagpainit ng kapaligiran sa pamamagitan ng bubong. Pinapayagan nito ang underfloor heating system na epektibong magamit para sa mga gusaling may matataas na kisame - mga simbahan, exhibition hall, gym, atbp.

• Kalinisan. Walang sirkulasyon ng hangin, nabawasan ang mga draft, na nangangahulugang walang sirkulasyon ng alikabok, na isang malaking plus para sa kagalingan ng mga tao, lalo na kung nagdurusa sila sa mga sakit sa paghinga.
• Ang isang makabuluhang bahagi ng init mula sa sahig ay inililipat sa anyo nagniningning na pagpapalitan ng init. Ang radiation, hindi tulad ng convection, ay agad na kumakalat ng init sa nakapaligid na mga ibabaw.
• Walang artipisyal na dehumidification ng hangin malapit sa mga kagamitan sa pag-init.
• Estetika. Walang mga heating device; hindi na kailangan ang kanilang disenyo o pagpili ng pinakamainam na laki.

Sistema ng pag-init 75/60 ​​°C

Figure 13 Iskedyul ng operating system na may mataas na temperatura

Ang epektibong paggamit ng condensation heat ay posible rin sa mga temperatura ng disenyo na 75/60 ​​°C para sa isang oras na 97% ng tagal ng panahon ng pag-init. Nalalapat ito sa mga temperatura sa labas sa pagitan ng – 11 °C at + 20 °C. Ang mga lumang sistema ng pag-init, na idinisenyo para sa mga temperatura na 90/70 °C, ngayon ay nagpapatakbo sa mga temperatura na halos 75/60 ​​°C. Kahit na sa mga system na may 90/70 °C heating water at may operating mode kung saan kinokontrol ang temperatura ng tubig ng boiler depende sa temperatura sa labas, ang oras ng paggamit ng condensation heat ay 80% ng tagal ng taunang panahon ng pag-init.

Mataas na standardized na kahusayan

Sa mga halimbawa sa Figures 11 at 13 ay malinaw na nakikita na ang magkaiba ngunit sa parehong oras na mataas na porsyento ng condensation heat na ginamit para sa dalawang opsyon na ito ay may direktang epekto sa pagkonsumo ng enerhiya ng isang gas condensing boiler. Upang ipahiwatig ang kahusayan ng gasolina heating boiler Ang konsepto ng standardized na kahusayan ay ipinakilala. Ipinapakita ng Figure 14 ang pag-asa ng pagkonsumo ng enerhiya sa iba't ibang mga temperatura ng disenyo ng sistema ng pag-init.

Figure 14 Pag-asa ng kahusayan sa temperatura ng pagbabalik

Ang mataas na standardized na kahusayan ng mga gas condensing boiler ay ipinaliwanag ng mga sumusunod na kadahilanan:

– Pagpapatupad mataas na halaga CO2. Kung mas mataas ang nilalaman ng CO 2, mas mataas ang temperatura ng dew point ng mga heating gas.

– Pagpapanatili mababang temperatura linyang pabalik. Kung mas mababa ang temperatura ng pagbalik, mas aktibo ang condensation at mas mababa ang temperatura ng flue gas.

Pansamantalang konklusyon:

Ang kahusayan ng isang condensing boiler ay lubos na nakasalalay sa rehimen ng temperatura pagpapatakbo ng sistema ng pag-init.
Sa mga bagong pag-install, ang lahat ng mga posibilidad para sa pinakamainam na operasyon ng gas condensing boiler ay dapat samantalahin. Ang isang mataas na kahusayan ay nakakamit kapag ang mga sumusunod na pamantayan ay natutugunan:
1. Limitahan ang temperatura ng pagbabalik sa maximum na 50 °C
2. Sikaping panatilihin ang pagkakaiba ng temperatura sa pagitan ng daloy at pagbabalik ng hindi bababa sa 20 K
3. Huwag gumawa ng mga hakbang upang mapataas ang temperatura ng return line (kabilang dito, halimbawa, ang pag-install ng four-way mixer, by-pass lines, hydraulic switch).

Mga pamamaraan para sa pagpapatupad ng prinsipyo ng condensation sa mga naka-mount na boiler

SA sa sandaling ito Mayroong dalawang pangunahing paraan upang ipatupad ang prinsipyo ng condensation ng water vapor sa mga flue gas: isang remote economizer at isang stainless steel heat exchanger na may built-in na economizer

Sa unang kaso, ang pangunahing init ng mga produkto ng combustion ay ginagamit sa isang conventional convection heat exchanger, at ang proseso ng condensation mismo ay nagaganap sa isang hiwalay na yunit - isang remote economizer. Ang disenyong ito ay nagbibigay-daan sa paggamit ng mga bahagi at asembliya na ginagamit sa maginoo, di-condensing boiler, ngunit hindi ginagawang posible na ganap na i-unlock ang potensyal ng condensing technology

Figure 17 Condensing boiler na may remote economizer

Ang isang heat exchanger na may built-in na economizer ay binubuo ng 4-7 heat exchange elements (coils). Ang bawat elemento ng pagpapalitan ng init, sa turn, ay binubuo ng 4 na pagliko ng isang makinis na hugis-parihaba na hindi kinakalawang na asero na tubo na may kapal ng pader na humigit-kumulang. 0.8mm (Tingnan ang Larawan 18).

Figure 18 Diagram ng paggalaw ng mga flue gas sa pagitan ng mga pagliko ng heat exchanger

Sa harap ng insulating plate mayroong ilang mga elemento ng pagpapalitan ng init. Ginagampanan nila ang papel ng "unang yugto", dahil ang maliit na condensation lamang ang nangyayari dito. Ang ikaapat at, nang naaayon, ang ikalimang elemento ng pagpapalitan ng init ay matatagpuan sa likod ng insulating plate. Sa ganitong "stage ng condensation" ay nangyayari pangunahing proseso paghalay

Ang mga bentahe ng prinsipyong ito ay isang napakahusay na paglipat ng init at, sa kabilang banda, ang pag-aalis ng mga kumukulong ingay na dulot ng mataas na mga rate ng daloy sa makinis na mga tubo.
Ang susunod na bentahe ng heat exchanger na ito ay ang mababang pagkahilig sa liming, dahil dahil sa maliliit na cross-section ng mga tubo ang isang mataas na antas ng turbulence ay nilikha.
Ang makinis na ibabaw ng hindi kinakalawang na asero na mga tubo at ang patayong direksyon ng daloy ay nagsisiguro ng epekto sa paglilinis sa sarili.
Ang koneksyon sa pagbabalik ng heat exchanger ay matatagpuan sa likuran, ang koneksyon sa daloy ay nasa harap. Ang isang condensate drain ay naka-install sa heat exchanger.
Ang kolektor ng tambutso ng gas bago ikonekta ang pipeline ng "supply ng hangin / pag-alis ng gas sa tambutso" ay gawa sa plastik.

Figure 19 Hydraulic diagram ng condensing boiler na may built-in na economizer

Figure 20 Sectional view ng heat exchanger ng condensing boiler na may built-in na economizer

Maginoo gas combustion at ganap na premix combustion

Karamihan sa mga boiler na may bukas na combustion chamber ay may parehong prinsipyo ng gas combustion. Dahil sa kinetic energy ng gas jet, ang hangin ay sinipsip dito.

Figure 19 Prinsipyo ng gas combustion sa atmospheric burner (Venturi nozzle)

Ang nasusunog na gas ay ibinibigay sa ilalim ng presyon sa nozzle. Dito, dahil sa pagkipot ng daanan potensyal na enerhiya ang presyon ay nagiging kinetic energy ng jet. Dahil sa espesyal na geometric na seksyon ng Venturi nozzle, pinaghalo ang pangunahing hangin. Direkta sa nozzle, ang gas at hangin ay pinaghalo (isang gas-air mixture ay nabuo). Sa exit mula sa nozzle, ang pangalawang hangin ay halo-halong. Ang kapangyarihan ng burner ay nagbabago dahil sa mga pagbabago sa presyon ng gas; ang bilis ng jet ng gas at ang dami ng sinipsip na hangin ay nagbabago nang naaayon.
Ang mga bentahe ng disenyo na ito ay ang pagiging simple at walang ingay.
Mga limitasyon at disadvantages: malaking labis na hangin, limitadong lalim ng modulasyon, kasaganaan ng mga nakakapinsalang emisyon.

Sa mga boiler na may closed combustion chamber, ang prinsipyo ng gas combustion ay katulad ng inilarawan sa itaas. Ang pagkakaiba ay nakasalalay lamang sa sapilitang paglabas ng mga produkto ng pagkasunog at ang supply ng hangin para sa pagkasunog. Ang lahat ng mga pakinabang at disadvantages ng mga burner sa atmospera ay may bisa para sa mga boiler na may saradong silid ng pagkasunog.

Ginagamit ng mga condensing boiler ang prinsipyo ng "Kumpletuhin ang pre-mixing ng gas at hangin". Ang kakanyahan ng pamamaraang ito ay ang admixture ng gas sa air stream, dahil sa vacuum na nilikha ng huli sa Venturi nozzle.

Mga gas fitting at blower
Kapag nakilala ng electronic unit ang panimulang bilis ng blower, bukas ang mga gas valve na matatagpuan sa serye.
Sa suction side ng blower ay mayroong double-walled air supply/exhaust gas outlet fitting (Venturi system). Dahil sa annular slot, alinsunod sa prinsipyo ng Venturi, ang isang suction phenomenon ay nangyayari sa silid sa itaas ng pangunahing gas control membrane sa gas valve.

Figure 20 Burner mixing unit na may buong premix

Proseso ng pag-aapoy
Ang gas ay dumadaan sa channel 1 sa ilalim ng control membranes. Ang pangunahing gas control valve ay bubukas dahil sa nagresultang pagkakaiba sa presyon. Ang gas pagkatapos ay dumadaloy sa sistema ng Venturi papunta sa blower at humahalo sa intake air. Ang pinaghalong gas-air ay pumapasok sa burner at nag-aapoy.
Mode ng modulasyon
Ang stroke ng pangunahing gas control valve ay depende sa posisyon ng control valve. Sa pamamagitan ng pagtaas ng bilis ng blower, ang presyon sa likod ng pangunahing gas control valve ay nabawasan. Patuloy na binabago ng Channel 2 ang presyon hanggang ang presyon ay nasa ibaba ng control valve diaphragm. Ang butas ng daloy ng labasan ay patuloy na nagsasara, dahil sa kung saan bumababa ang intensity ng pagbaba ng presyon ng gas sa pamamagitan ng channel 2. Kaya, sa pamamagitan ng channel 1, ang presyon sa ilalim ng lamad ng pangunahing gas control valve ay tumataas. Ang pangunahing gas control valve ay patuloy na bumubukas, kaya nagbibigay-daan sa mas maraming gas na dumaloy sa blower at samakatuwid ay mas maraming gas sa burner.
Ang burner ay kaya patuloy na modulated sa pamamagitan ng pagbabago ng daloy ng hangin ng blower. Sinusubaybayan ng dami ng gas ang dami ng hangin sa isang pre-specified na ratio. Kaya, posible na mapanatili ang labis na ratio ng hangin sa halos pare-parehong antas sa buong saklaw ng modulasyon.

Figure 21 Burner thermal module na may buong premix

Nilalaman ng mga nakakapinsalang sangkap sa mga flue gas at mga paraan upang mabawasan ang kanilang konsentrasyon

Sa kasalukuyan, polusyon kapaligiran ay nakakakuha ng nakababahala na mga sukat. Ang dami ng mga emisyon mula sa sektor ng init at kuryente ay nasa pangalawang lugar, pagkatapos ng transportasyon sa kalsada.

Larawan 22 Porsiyento mga emisyon

Samakatuwid, ang isyu ng pagbabawas mga nakakapinsalang sangkap sa mga produkto ng pagkasunog.

Pangunahing polusyon:

1. • Carbon monoxide CO
   • Nitrogen oxides NO x
   • Mga usok ng acid

Maipapayo na labanan ang unang dalawang kadahilanan sa pamamagitan ng pagpapabuti ng proseso ng pagkasunog (eksaktong gas-air ratio) at pagbabawas ng temperatura sa boiler furnace.

Kapag nagsusunog ng gas na gasolina, ang mga sumusunod na acid ay maaaring mabuo:

Ang mga acid vapor ay perpektong tinanggal kasama ng condensate. Itapon sa estado ng likido sila ay medyo simple. Kadalasan, ito ay ginagawa sa pamamagitan ng pag-neutralize ng acid na may alkali.

Pagtapon ng acid condensate

Tulad ng makikita mula sa reaksyon ng methane combustion:

Kapag nasunog ang 1 m3 ng gas, nabuo ang 2 m3 ng singaw ng tubig. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng pagpapatakbo ng isang condensing boiler, mga 15-20 litro ang nabuo bawat araw. condensate Ang condensate na ito ay may mababang kaasiman (mga Ph = 3.5-4.5), na hindi lalampas pinahihintulutang antas basura sa bahay.

Figure 23 Acidity level ng gas boiler condensate

Mga sangkap ng condensate	Mga karaniwang tagapagpahiwatig, ayon sa ATV A 251(2), mg/l	mg/l

Talahanayan 3 Nilalaman ng mabibigat na metal sa condensate

Samakatuwid, pinapayagan na ilabas ang condensate sa imburnal, kung saan ito ay neutralisahin gamit ang alkaline na basura ng sambahayan.
Pakitandaan na ang mga sistema ng paagusan ng bahay ay gawa sa mga materyales na lumalaban sa acidic condensate.
Ayon sa worksheet ATV A 251, ito ang mga sumusunod na materyales:
_ Mga ceramic na tubo
_ Matigas na PVC pipe
_ Mga tubo ng PVC
_ Mga tubo ng polyethylene mataas na density
_ Mga tubo ng polypropylene
_ Mga tubo na gawa sa isang copolymer ng acrylonitrile, butadiene at styrene o isang copolymer ng acrylonitrile, styrene at acrylic esters (ABS/ASA)
_ Mga tubo na hindi kinakalawang na asero
_ Mga tubo ng borosilicate

Larawan 24 Pagtapon ng condensate

Ayon sa mga pamantayan ng Italyano, ang pamamaraan sa paglabas ng condensate sa itaas ay maaaring gamitin para sa mga sistema ng boiler na may kabuuang lakas na hindi hihigit sa 116 kW (ayon sa pamantayang Aleman na ATV A 251, hindi hihigit sa 200 kW). Kung lumampas ang halagang ito, kinakailangan na mag-install ng mga espesyal na granulator condensate neutralizer.

Figure 25 Neutralization ng condensate gamit ang condensate pump

1. Boiler condensate drain outlet
2. Neutralizer inlet pipe
3. Condensate neutralizer
4. Neutralizer outlet pipe
5. Condensate supply hose sa condensate collector
6. Condensate collector
7. Condensate outlet fitting
8. Condensate drain hose
9. Adapter
10. Alkantarilya
11. Pag-mount ng mga clamp

Ipinapakita ng Figure 25 ang isang halimbawa ng pag-install ng neutralisasyon. Ang condensate na pumapasok sa neutralizer ay unang na-filter sa pamamagitan ng isang layer activated carbon, at pagkatapos ay sumasailalim sa neutralisasyon sa pangunahing dami. Ang isang condensate pump ay naka-install kapag kinakailangan upang alisin ang condensate sa itaas ng antas ng condensate siphon sa boiler. Ang disenyo na ito ay ginagamit upang neutralisahin ang condensate mula sa mga boiler na may kabuuang lakas na 35 hanggang 300 kW (depende sa kapangyarihan ng pag-install, ang haba ng neutralizer ay nag-iiba). Kung ang lakas ng pag-install ay lumampas sa 300 kW, pagkatapos ay maraming mga neutralizer ang naka-install nang magkatulad.
Ang neutralizer ay napakadaling mapanatili at nangangailangan ng inspeksyon at muling pagdadagdag ng granulate nang hindi hihigit sa isang beses sa isang taon. Bilang isang patakaran, ang kaasiman ng condensate ay tinasa din gamit ang litmus paper.

Ang argumento para sa teknolohiya ng condensation

	Mga argumento para sa kahusayan
Mga pagtutukoy	Sentro ng serbisyo	Konsyumer	installer
Makinis na tube heat exchanger na gawa sa hindi kinakalawang na asero Mga bahaging nagdadala ng mga flue gas/condensate gawa sa plastic	Pagbebenta ng argumento: Pangmatagalan mga serbisyo, menor de edad mga teknikal na gastos serbisyo	Magandang ratio ng gastos/halaga kapaki-pakinabang epekto salamat kay long buhay ng serbisyo ng mga device menor de edad mga gastos sa pagpapanatili	Selling point: mahabang buhay ng serbisyo
Mataas na lebel na-normalize rate ng paggamit at mababang paglabas ng mga nakakapinsalang sangkap	Nagbebenta ng mga argumento Nangangako na teknolohiya ng pagkasunog ng gasolina	Minor dis- tumatakbo ang gasolina Minor sa- load sa kapaligiran Miyerkules	Promising device
Compact na device at mataas na kalidad/kaakit-akit na disenyo	mga silid, niches, attics Madaling pag-install at pag-install	Maliit na espasyo ang kailangan Walang kinakailangang "direkta". kagamitan ng magnanakaw	Walang kinakailangang boiler room Posibilidad ng unibersal na paggamit ng mga basement, tirahan mga silid, niches, attics
Malawak na saklaw modulasyon		Mahusay, matipid na operasyon sa lahat ng saklaw kapangyarihan Tahimik na operasyon salamat sa mababang bilis ng orasan Nabawasan ang mga gastos sa gasolina	Isang unibersal na modelo na maaaring gumana malawak na saklaw mga bagay

Mga yunit ng pagsukat ng mga gaseous na bahagi ng mga produkto ng pagkasunog →

Mga Nilalaman ng Seksyon

Kapag nagsusunog ng mga organikong gatong sa mga hurno ng boiler, iba't ibang produkto pagkasunog, tulad ng mga carbon oxide CO x = CO + CO 2, singaw ng tubig H 2 O, sulfur oxides SO x = SO 2 + SO 3, nitrogen oxides NO x = NO + NO 2, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), fluoride compound , vanadium compounds V 2 O 5 , solid particle, atbp. (tingnan ang Talahanayan 7.1.1). Kapag ang gasolina ay hindi ganap na sinusunog sa mga hurno, ang mga gas na tambutso ay maaari ring maglaman ng mga hydrocarbon na CH4, C2H4, atbp. Ang lahat ng mga produkto ng hindi kumpletong pagkasunog ay nakakapinsala, ngunit sa modernong teknolohiya ng pagkasunog ng gasolina ang kanilang pagbuo ay maaaring mabawasan [1].

Talahanayan 7.1.1. Mga partikular na emisyon mula sa naglalagablab na pagkasunog ng mga organikong panggatong sa mga power boiler [3]

Alamat: A p, S p – ayon sa pagkakabanggit, ang nilalaman ng abo at asupre bawat gumaganang masa ng gasolina, %.

Ang criterion para sa sanitary assessment ng kapaligiran ay ang maximum permissible concentration (MPC) ng isang nakakapinsalang substance sa atmospheric air sa ground level. Ang MAC ay dapat na maunawaan bilang ang konsentrasyon ng iba't ibang mga sangkap at mga kemikal na compound, na, kapag nakalantad sa katawan ng tao araw-araw sa mahabang panahon, ay hindi nagiging sanhi ng anuman mga pagbabago sa pathological o mga sakit.

Maximum permissible concentrations (MPC) ng mga nakakapinsalang substance sa atmospheric air mga populated na lugar ay ibinigay sa talahanayan. 7.1.2 [4]. Ang maximum na solong konsentrasyon ng mga nakakapinsalang sangkap ay tinutukoy ng mga sample na kinuha sa loob ng 20 minuto, ang average na pang-araw-araw na konsentrasyon - bawat araw.

Talahanayan 7.1.2. Pinakamataas na pinahihintulutang konsentrasyon ng mga nakakapinsalang sangkap sa hangin sa atmospera ng mga populated na lugar

Nakakadumi	Pinakamataas na pinapayagang konsentrasyon, mg/m3
Pinakamataas na isang beses	Karaniwan araw-araw
Ang alikabok ay hindi nakakalason	0,5	0,15
Sulfur dioxide	0,5	0,05
Carbon monoxide	3,0	1,0
Carbon monoxide	3,0	1,0
Nitrogen dioxide	0,085	0,04
Nitric oxide	0,6	0,06
Soot (soot)	0,15	0,05
Hydrogen sulfide	0,008	0,008
Benz(a)pyrene	-	0.1 µg/100 m 3
Vanadium pentoxide	-	0,002
Mga compound ng fluoride (sa pamamagitan ng fluorine)	0,02	0,005
Chlorine	0,1	0,03

Ang mga kalkulasyon ay isinasagawa para sa bawat nakakapinsalang sangkap nang hiwalay, upang ang konsentrasyon ng bawat isa sa kanila ay hindi lalampas sa mga halaga na ibinigay sa talahanayan. 7.1.2. Para sa mga boiler house, ang mga kundisyong ito ay hinihigpitan sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga karagdagang kinakailangan sa pangangailangang buod ng epekto ng sulfur at nitrogen oxides, na tinutukoy ng expression

Kasabay nito, dahil sa mga lokal na kakulangan sa hangin o hindi kanais-nais na mga kondisyon ng thermal at aerodynamic, ang mga hindi kumpletong produkto ng pagkasunog ay nabuo sa mga hurno at mga silid ng pagkasunog, na binubuo pangunahin ng carbon monoxide CO (carbon monoxide), hydrogen H 2 at iba't ibang mga hydrocarbon, na nagpapakilala sa init. pagkawala sa boiler unit mula sa kemikal na hindi kumpletong pagkasunog (chemical underburning).

Bilang karagdagan, ang proseso ng pagkasunog ay gumagawa ng isang bilang ng mga kemikal na compound na nabuo dahil sa oksihenasyon ng iba't ibang bahagi ng gasolina at air nitrogen N2. Ang pinakamahalagang bahagi ng mga ito ay binubuo ng nitrogen oxides NO x at sulfur oxides SO x .

Ang mga nitrogen oxide ay nabuo dahil sa oksihenasyon ng parehong molecular nitrogen sa hangin at nitrogen na nakapaloob sa gasolina. Ipinakita ng mga eksperimental na pag-aaral na ang pangunahing bahagi ng NOx na nabuo sa mga hurno ng boiler, katulad ng 96÷100%, ay nitrogen monoxide (oxide) NO. Ang NO 2 dioxide at nitrogen hemioxide N 2 O ay nabuo sa makabuluhang mas maliit na dami, at ang kanilang bahagi ay humigit-kumulang: para sa NO 2 - hanggang 4%, at para sa N 2 O - daan-daang porsyento ng kabuuang NO x emission. Sa ilalim ng mga tipikal na kondisyon ng naglalagablab na gasolina sa mga boiler, ang mga konsentrasyon ng nitrogen dioxide NO 2 ay kadalasang bale-wala kumpara sa nilalaman ng NO at kadalasang mula sa 0÷7 ppm hanggang 20÷30 ppm. Kasabay nito, ang mabilis na paghahalo ng mainit at malamig na mga rehiyon sa isang magulong apoy ay maaaring humantong sa paglitaw ng medyo malalaking konsentrasyon ng nitrogen dioxide sa malamig na mga zone ng daloy. Bilang karagdagan, ang bahagyang paglabas ng NO 2 ay nangyayari sa itaas na bahagi ng hurno at sa pahalang na tambutso (na may T> 900÷1000 K) at sa ilalim ng ilang partikular na kundisyon ay maaari ding umabot sa mga kapansin-pansing laki.

Ang nitrogen hemioxide N 2 O, na nabuo sa panahon ng pagkasunog ng mga gasolina, ay, tila, isang panandaliang intermediate substance. Ang N 2 O ay halos wala sa mga produkto ng pagkasunog sa likod ng mga boiler.

Ang sulfur na nakapaloob sa gasolina ay pinagmumulan ng pagbuo ng sulfur oxides SO x: sulfur dioxide SO 2 (sulfur dioxide) at sulfur SO 3 (sulfur trioxide) anhydride. Ang kabuuang mass emission ng SO x ay nakasalalay lamang sa sulfur content sa fuel S p , at ang kanilang konsentrasyon sa mga flue gas ay nakasalalay din sa air flow coefficient α. Bilang panuntunan, ang bahagi ng SO 2 ay 97÷99%, at ang bahagi ng SO 3 ay 1÷3% ng kabuuang ani ng SO x. Ang aktwal na nilalaman ng SO 2 sa mga gas na umaalis sa mga boiler ay mula 0.08 hanggang 0.6%, at ang konsentrasyon ng SO 3 ay mula 0.0001 hanggang 0.008%.

Kabilang sa mga nakakapinsalang bahagi ng mga flue gas, isang malaking grupo ng polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) ang sumasakop sa isang espesyal na lugar. Maraming PAH ang may mataas na carcinogenic at (o) mutagenic na aktibidad at pinapagana ang photochemical smog sa mga lungsod, na nangangailangan ng mahigpit na kontrol at limitasyon sa kanilang mga emisyon. Kasabay nito, ang ilang PAH, halimbawa, phenanthrene, fluoranthene, pyrene at marami pang iba, ay halos hindi gumagalaw sa physiologically at hindi carcinogenic.

Ang mga PAH ay nabuo bilang resulta ng hindi kumpletong pagkasunog ng anumang mga hydrocarbon fuel. Ang huli ay nangyayari dahil sa pagsugpo ng mga reaksyon ng oksihenasyon ng mga hydrocarbon ng gasolina sa pamamagitan ng malamig na mga dingding ng mga aparato ng pagkasunog, at maaari ding sanhi ng hindi kasiya-siyang paghahalo ng gasolina at hangin. Ito ay humahantong sa pagbuo ng mga lokal na oxidation zone sa mga hurno (combustion chamber) na may mababang temperatura o mga lugar na may labis na gasolina.

Dahil sa malaking dami ng iba't ibang PAH sa mga flue gas at ang kahirapan sa pagsukat ng kanilang mga konsentrasyon, kaugalian na tantiyahin ang antas ng carcinogenic na kontaminasyon ng mga produkto ng pagkasunog at hangin sa atmospera sa pamamagitan ng konsentrasyon ng pinakamalakas at matatag na carcinogen - benzo(a)pyrene (B(a) )P) C 20 H 12 .

Dahil sa kanilang mataas na toxicity, ang espesyal na pagbanggit ay dapat gawin ng mga produktong fuel oil combustion tulad ng vanadium oxides. Ang vanadium ay nakapaloob sa mineral na bahagi ng langis ng gasolina at, kapag sinunog, bumubuo ng vanadium oxides VO, VO 2. Gayunpaman, kapag ang mga deposito ay nabuo sa mga convective na ibabaw, ang mga vanadium oxide ay ipinakita pangunahin sa anyo ng V 2 O 5. Ang Vanadium pentoxide V 2 O 5 ay ang pinaka nakakalason na anyo ng vanadium oxides, samakatuwid ang kanilang mga emisyon ay kinakalkula sa mga tuntunin ng V 2 O 5.

Talahanayan 7.1.3. Tinatayang konsentrasyon ng mga nakakapinsalang sangkap sa mga produkto ng pagkasunog sa panahon ng pag-aapoy ng mga organikong panggatong sa mga power boiler

Mga emisyon =	Konsentrasyon, mg/m 3
	Likas na gas	Panggatong na langis	uling
Nitrogen oxides NO x (sa mga tuntunin ng NO 2)	200÷ 1200	300÷ 1000	350 ÷1500
Sulfur dioxide SO2	-	2000÷6000	1000÷5000
Sulfuric anhydride SO 3	-	4÷250	2 ÷100
Carbon monoxide CO	10÷125	10÷150	15÷150
Benz(a)pyrene C 20 H 12	(0.1÷1, 0)·10 -3	(0.2÷4.0) 10 -3	(0.3÷14) 10 -3
Particulate matter	-	<100	150÷300

Kapag nagsusunog ng fuel oil at solid fuel, ang mga emisyon ay naglalaman din ng mga solidong particle na binubuo ng fly ash, soot particle, PAH at hindi nasusunog na gasolina bilang resulta ng mechanical underburning.

Ang mga hanay ng mga konsentrasyon ng mga nakakapinsalang sangkap sa mga flue gas kapag nasusunog ang iba't ibang uri ng mga panggatong ay ibinibigay sa talahanayan. 7.1.3.

Ang natural na gas ay ang pinakakaraniwang gasolina ngayon. Ang natural na gas ay tinatawag na natural na gas dahil ito ay nakuha mula sa kailaliman ng Earth.

Ang proseso ng gas combustion ay isang kemikal na reaksyon kung saan ang natural na gas ay nakikipag-ugnayan sa oxygen na nasa hangin.

Sa gaseous fuel mayroong isang nasusunog na bahagi at isang hindi nasusunog na bahagi.

Ang pangunahing nasusunog na bahagi ng natural na gas ay methane - CH4. Ang nilalaman nito sa natural na gas ay umabot sa 98%. Ang methane ay walang amoy, walang lasa at hindi nakakalason. Ang limitasyon ng flammability nito ay mula 5 hanggang 15%. Ang mga katangiang ito ang naging dahilan upang magamit ang natural na gas bilang isa sa mga pangunahing uri ng gasolina. Ang isang konsentrasyon ng methane na higit sa 10% ay nagbabanta sa buhay; maaaring ma-suffocation dahil sa kakulangan ng oxygen.

Upang makita ang mga pagtagas ng gas, ang gas ay may amoy, sa madaling salita, isang malakas na amoy na sangkap (ethyl mercaptan) ay idinagdag. Sa kasong ito, ang gas ay maaaring makita na sa isang konsentrasyon ng 1%.

Bilang karagdagan sa methane, ang natural na gas ay maaaring maglaman ng mga nasusunog na gas - propane, butane at ethane.

Upang matiyak ang mataas na kalidad ng pagkasunog ng gas, kinakailangan upang magbigay ng sapat na hangin sa combustion zone at tiyakin ang mahusay na paghahalo ng gas sa hangin. Ang pinakamainam na ratio ay 1: 10. Iyon ay, para sa isang bahagi ng gas mayroong sampung bahagi ng hangin. Bilang karagdagan, kinakailangan upang lumikha ng nais na rehimen ng temperatura. Upang ang isang gas ay mag-apoy, dapat itong painitin sa temperatura ng pag-aapoy nito at sa hinaharap ang temperatura ay hindi dapat mahulog sa ibaba ng temperatura ng pag-aapoy.

Ito ay kinakailangan upang ayusin ang pag-alis ng mga produkto ng pagkasunog sa kapaligiran.

Ang kumpletong pagkasunog ay makakamit kung walang mga nasusunog na sangkap sa mga produkto ng pagkasunog na inilabas sa kapaligiran. Sa kasong ito, ang carbon at hydrogen ay nagsasama-sama at bumubuo ng carbon dioxide at singaw ng tubig.

Biswal, na may kumpletong pagkasunog, ang apoy ay mapusyaw na asul o mala-bughaw-lila.

Kumpletong pagkasunog ng gas.

methane + oxygen = carbon dioxide + tubig

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O

Bilang karagdagan sa mga gas na ito, ang nitrogen at natitirang oxygen ay inilabas sa atmospera na may mga nasusunog na gas. N2+O2

Kung ang pagkasunog ng gas ay hindi ganap na nagaganap, pagkatapos ay ang mga nasusunog na sangkap ay inilabas sa kapaligiran - carbon monoxide, hydrogen, soot.

Ang hindi kumpletong pagkasunog ng gas ay nangyayari dahil sa hindi sapat na hangin. Kasabay nito, ang mga dila ng soot ay biswal na lumilitaw sa apoy.

Ang panganib ng hindi kumpletong pagkasunog ng gas ay ang carbon monoxide ay maaaring magdulot ng pagkalason sa mga tauhan ng boiler room. Ang nilalaman ng CO sa hangin na 0.01-0.02% ay maaaring magdulot ng banayad na pagkalason. Ang mas mataas na konsentrasyon ay maaaring magdulot ng matinding pagkalason at kamatayan.

Ang nagreresultang soot ay naninirahan sa mga dingding ng boiler, sa gayon ay nakakapinsala sa paglipat ng init sa coolant at binabawasan ang kahusayan ng boiler room. Ang soot ay nagsasagawa ng init ng 200 beses na mas masahol kaysa sa methane.

Sa teorya, 9m3 ng hangin ang kailangan upang masunog ang 1m3 ng gas. Sa totoong mga kondisyon, mas maraming hangin ang kailangan.

Ibig sabihin, kailangan ng sobrang dami ng hangin. Ang halagang ito, na itinalagang alpha, ay nagpapakita kung gaano karaming beses na mas maraming hangin ang natupok kaysa sa teoryang kinakailangan.

Ang alpha coefficient ay nakasalalay sa uri ng partikular na burner at kadalasang tinukoy sa pasaporte ng burner o alinsunod sa mga rekomendasyon para sa pag-aayos ng gawaing pagkomisyon na isinasagawa.

Habang tumataas ang dami ng labis na hangin sa itaas ng inirerekomendang antas, tumataas ang pagkawala ng init. Sa isang makabuluhang pagtaas sa dami ng hangin, ang isang apoy ay maaaring masira, na lumilikha ng isang emergency na sitwasyon. Kung ang dami ng hangin ay mas mababa kaysa sa inirerekomenda, ang pagkasunog ay hindi kumpleto, sa gayon ay lumilikha ng panganib ng pagkalason para sa mga tauhan ng boiler room.

Para sa mas tumpak na kontrol sa kalidad ng pagkasunog ng gasolina, mayroong mga aparato - mga analisador ng gas, na sumusukat sa nilalaman ng ilang mga sangkap sa komposisyon ng mga maubos na gas.

Ang mga gas analyzer ay maaaring ibigay na kumpleto sa mga boiler. Kung hindi sila magagamit, ang mga kaukulang mga sukat ay isinasagawa ng organisasyon ng komisyon gamit ang mga portable na gas analyzer. Ang isang mapa ng rehimen ay iginuhit kung saan ang mga kinakailangang parameter ng kontrol ay inireseta. Sa pamamagitan ng pagsunod sa mga ito, maaari mong matiyak ang normal na kumpletong pagkasunog ng gasolina.

Ang mga pangunahing parameter para sa pag-regulate ng pagkasunog ng gasolina ay:

• ang ratio ng gas at hangin na ibinibigay sa mga burner.

• labis na air coefficient.

• vacuum sa pugon.

• Salik ng kahusayan ng boiler.

Sa kasong ito, ang kahusayan ng boiler ay nangangahulugan ng ratio ng kapaki-pakinabang na init sa halaga ng kabuuang init na ginugol.

Komposisyon ng hangin

Pangalan ng gas	Elemento ng kemikal	Mga nilalaman sa hangin
Nitrogen	N2	78 %
Oxygen	O2	21 %
Argon	Ar	1 %
Carbon dioxide	CO2	0.03 %
Helium	Siya	mas mababa sa 0.001%
Hydrogen	H2	mas mababa sa 0.001%
Neon	Ne	mas mababa sa 0.001%
Methane	CH4	mas mababa sa 0.001%
Krypton	Kr	mas mababa sa 0.001%
Xenon	Xe	mas mababa sa 0.001%

komposisyon ng kumpletong mga produkto ng pagkasunog

Kasama rin sa mga produkto ng kumpletong pagkasunog ang mga bahagi ng ballast - nitrogen (N2) at oxygen (O2).

Palaging pumapasok ang nitrogen sa hurno na may hangin, at nananatili ang oxygen mula sa mga daloy ng hangin na hindi ginagamit sa proseso ng pagkasunog. Kaya, ang mga flue gas na nabuo sa panahon ng kumpletong pagkasunog ng gaseous fuel ay binubuo ng apat na bahagi: CO2, H2O, O2 at N2

Kapag hindi kumpleto ang pagkasunog ng gaseous fuel, lumilitaw ang mga nasusunog na bahagi, carbon monoxide, hydrogen, at minsan ang methane sa mga flue gas. Sa isang malaking underburning ng kemikal, lumilitaw ang mga particle ng carbon sa mga produkto ng pagkasunog, kung saan nabuo ang soot. Ang hindi kumpletong pagkasunog ng gas ay maaaring mangyari kapag may kakulangan ng hangin sa combustion zone (cst>1), hindi kasiya-siyang paghahalo ng hangin sa gas, o pakikipag-ugnay sa tanglaw na may malamig na mga dingding, na humahantong sa pagwawakas ng reaksyon ng pagkasunog.

Halimbawa. Ipagpalagay natin na ang pagkasunog ng 1 m3 ng Dashavsky gas ay gumagawa ng mga produktong dry combustion na Kci-35 m3/m3, habang ang mga produkto ng combustion ay naglalaman ng mga nasusunog na sangkap sa halagang: CO = 0.2%; H2=0.10/o; CH4= = 0.05%.

Tukuyin ang pagkawala ng init mula sa hindi kumpletong pagkasunog ng kemikal. Ang pagkawala na ito ay katumbas ng Q3 = VC, g ("26, 3SO + Yu8N3 + 358CH4) = 35 (126.3-0.2 + 108-0.1 + 358-0.05) =

1890 kJ/m3.

Ang dew point ng combustion products ay tinutukoy bilang mga sumusunod. Una, hanapin ang kabuuang dami ng mga produkto ng pagkasunog

at, alam ang dami ng water vapor Vhn na naglalaman ng mga ito, matukoy ang partial pressure ng water vapor Pngo (ang pressure ng saturated water vapor sa isang tiyak na temperatura) gamit ang formula

P»to=vmlVr, bar.

Ang bawat halaga ng bahagyang presyon ng singaw ng tubig ay tumutugma sa isang tiyak na punto ng hamog.

Halimbawa. Ang pagkasunog ng 1 m3 ng Dashavi natural gas sa at = 2.5 ay gumagawa ng mga produktong combustion Vr = 25 m3/m3, kabilang ang water vapor Vsn = 2.4 m3/m3. Ito ay kinakailangan upang matukoy ang temperatura ng dew point.

Ang bahagyang presyon ng singaw ng tubig sa mga produkto ng pagkasunog ay katumbas ng

^0=^/^ = 2.4/25 = 0.096 bar.

Ang nahanap na bahagyang presyon ay tumutugma sa temperatura na 46 °C. Ito ang punto ng hamog. Kung ang mga flue gas ng komposisyon na ito ay may temperatura sa ibaba 46 "C, pagkatapos ay magsisimula ang proseso ng condensation ng singaw ng tubig.

Ang kahusayan ng pagpapatakbo ng mga kalan ng sambahayan ay na-convert sa panggatong ng gas, ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang koepisyent ng pagganap (kahusayan), ang kahusayan ng anumang thermal apparatus ay tinutukoy mula sa thermal balance, ibig sabihin, ang pagkakapantay-pantay sa pagitan ng init na nabuo sa pamamagitan ng pagsunog ng gasolina at ang pagkonsumo ng init na ito para sa kapaki-pakinabang na pagpainit.

Kapag nagpapatakbo ng mga kalan ng sambahayan ng gas, mayroon sila mga kaso ng lugar kapag ang mga flue gas sa mga tsimenea ay pinalamig hanggang sa dew point. Ang dew point ay ang temperatura kung saan dapat palamigin ang hangin o iba pang gas bago umabot sa saturation ang singaw ng tubig na nilalaman nito.