Процесс горения природного газа, химический недожог в отопительных котлах

Горение газа, химический недожог

Процесс сжигания природного газа в котле может меняться. В результате не соблюдения некоторых условий может происходит химический недожог. В комбинированных котлах обычно стоят датчики, автоматически регулирующие подачу газовой смеси, поэтому химический недожог смведен к минимуму.

При практическом избытке воздуха для газа при нормальном горении КПД увеличивается на 3-4%.

Рассмотрим не идеальное уравнение реакции горения, то есть процесс горения пойдет с нарушением.

CH4+2O2+7,52N2=CO2(вместо углекислоты могут образовываться углерод C, угарный газ CO и кислород O2)+2H2O(вместо воды может выделяться водород)+7,52N2(вместо азота могут выделяться окислы азота Nox)+Q

Окислы азота образуются в температурном диапазоне от 1800 до 2200 С.

Причины не идеальной реакции могут заключаться в следующем:

1. Недостаточное перемешивание метана с воздухом;
2. Попадание отдельного количества метана в зоны с разной температурой;
3. Влияние от формы факела пламени;
4. От возможного присоса воздуха в следствие поломки, трещин.

В тех газовоздушных смесях, где количество азота будет 86% и более процесс горения не возможен, даже в диапазоне от 5 до 15% концентрации мемтана.

При недожоге может выделяться CO угарный газ, оказывающий самое тяжелое влияние на здоровье человека. Чтобы реакция горения была близка к идеальной для одного куба метана потребуется 10 кубов воздуха.

Химический недожог

Химический недожог (сажа) удельная плотность = 0,4%. Может догорать водород, кислород, угарный газ, метан.

Чтобы определить химический недожог на производстве используется газоанализатор. Нормальными условиями протекания процесса горения можно считать показания газоанализатора для:

• угарного газа не более 0,05%;
• водорода не более 0,01%;
• кислорода не более 5% (для газового котла меньше или равно 2%).
• £(избыток воздуха в топке котла) = (O2%+2CO2%+1,5CO%-0,5H2%)/2(CO2%+CO%+CH4%)
• £т =1 теоретический избыток воздуха;
• £газа = 1,05÷1,15 - практический избыток воздуха для природного газа;
• £мазута = 1,1÷1,2 практический избыток воздуха для мазута;
• £твердого топлива = 1,2÷1,4 практический избыток для твердого топлива (уголь).

31.03.2010 [00:02 ]