ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Беспламенное сжигание газа из "Сжатие газов в топках котлов и печей и обслуживание газового хозяйства предприятий 1960 " Беспламенное сжигание газа отличается от описанного выше сжигания газа несветяш,имся пламенем тем, что из горелки в топку поступает полностью готовая для горения газовоздушная смесь, содержаш ая количество воздуха, необходимого для полного сгорания газа, и которая сгорает очень быстро коротким, почти бесцветным пламенем. Для получения такой газовоздушной смеси наиболее подходящей горелкой является инжекционная горелка высокого давления, полного предварительного смешения, работающая на среднем давлении газа, обеспечивающая подсос всего воздуха, необходимого для горения. Так же с успехом применяются и горелки с принудительной подачей воздуха, нри условии подачи в них всего необходимого для горения воздуха в качестве первичного. Однако вследствие больших скоростей вылета смеси из горелок (от 10 до 30 м сеп и выше), необходимых для предотвращения проскока пламени в горелки, устойчивость пламени очень мала и применение стабилизаторов его необходимо. [c.142] Практикой сжигания газов давно уже отмечено, что устойчивость пламени полностью подготовленной для горения газовоздушной смеси может быть резко повышена, если такую смесь сжигать в окружении раскаленных огнеупорных материалов, применяемых в виде решеток, горок из боя шамотного кирпича и особенно туннелей (рис. 59), получивших большое распространение. Сгорание смеси в раскаленных туннелях происходит так быстро, что пламени газа, особенно на фоне раскаленного огнеупора, совсем не видно, — почему этот способ сжигания и получил название беспламенного. [c.142] Особенно эффективно применение этого способа для сжигания низкокалорийных газов доменного, генераторного и газов подземной газификации угля. Также эффективно сжигание в туннелях и природных газов. [c.142] составляющий основную горючую часть природных газов, является медленно горящим газом, вследствие чего прш сжигании природных газов бывает трудно добиться полного их сгорания при малых избытках воздуха. Даже увеличивая, несколько избыток воздуха, не всегда удается получить их полное сгорание. При беспламенном же способе сжигания можно. [c.142] Как показал опыт, внутренний диаметр огнеупорного туннеля для сжигания природных газов беспламенным способом должен быть в 21/2, а длина в 12 раз больше диаметра выходного отверстия горелки. Для искусственных газов длина туннеля может быть меньше, примерно в 6—7 раз больше диаметра выходного отверстия горелки. Форма внутренней части туннеля должна быть цилиндрической или слегка конусной, расширяющейся к выходу (под углом 8°), а расположение выходного отверстия горелки должно быть строго в центре туннеля, вдоль его оси. [c.144] Изготавливаются туннели из огнеупорного кирпича с огнеупорной набивкой следующего состава по объему 1) порошка хромистого железняка 45%, огнеупорной глины 10% и порошка обожженного магнезита 45% или 2) аллунда 50%, шамота 30— 20%, глины огнеупорной 20—30% применяются также высокоглиноземный шамот и другие огнеупорные материалы. [c.144] При таком устройстве и размерах туннелей могут быть достигнуты не только условия, обеспечивающие интенсивное подогревание и поджигание смеси и надежную стабилизацию пламени, но и получение полного сгорания газа с минимальным избытком воздуха в самом туннеле. При этом 80—90% газа успевает сгорать на первой половине длины туннеля. [c.144] Уменьшение длины туннелей возможно для всех газов до величины, равной 2 /г диаметром выходного отверстия горелки, что достаточно для обеспечения поджигания смеси и надежной стабилизации пламени, но завершение сгорания газов будет происходить уже в объеме топочного пространства котла или печи. Повышение стабилизирующей пламя способности туннелей и сокращение их длины может быть достигнуто установкой в центре туннеля, по оси потока смеси, против выходного отверстия горелки, какой-либо насадки из огнеупорного материала трудно обтекаемой формы в виде конуса. В этом случае при ударе струи смеси в конус за ним создаются дополнительные вихревые потоки разогретых газов, т. е. увеличивается турбулентность и поверхность фронта зажигания смеси, отчего ее воспламенение и сгорание будет происходить еще быстрее. В результате этого тепловое напряжение туннелей может быть повышено вдвое, а длина их сокращена наполовину. [c.144] Согласно опытным данным, полученным в Энергетическом научно-исследовательском институте АН СССР, насадок устанавливается в туннеле, против устья горелки на расстоянии, равном его диаметру, а последний должен составлять /з диаметра выходного отверстия горелки. [c.144] Тепловым напряжением топочного пространства принято называть количество тепла в килокалориях, которое выделяется при горении топлива на 1 топочного объема в час. [c.145] В газовых топках с пламенным сжиганием газа тепловое напряжение топочного пространства допускается в пределах от 175 до 350 тыс. ккал/м час. Тепловое же напряжение топочных объемов туннелей может превысить указанные величины в сотни и тысячи раз, что дает возможность значительно сокраш,ать объемы топок. [c.145] Благодаря возможности сжигания газовоздушных смесей в туннелях полным горением при наименьших избытках воздуха температура топочных газов получается более высокой, чем при сжигании газов другими способами. Поэтому сжигание газа беспламенным методом с успехом применяется в промышленных печах, в которых требуется повышенная температура топочных газов. [c.145] на Ижевском металлургическом заводе инжекционные горелки полного смешения различной производительности от 10 до 400 нм газа в час работают безотказно с туннелями на генераторном газе с теплотворной способностью до 1500 ккал на 1 нм . [c.145] На Макеевском металлургическом заводе перевод камерных и методических печей с факельного сжигания доменного газа светяш имся пламенем на беспламенный дал экономию газа от 20 до 33%. [c.145] Недостатком беспламенного метода сжигания газов является то, что сгорание газа происходит в длинных туннелях, а это мешает прямой отдаче тепла лучеиспусканием от горяш его газа к поверхности нагрева котлов. Прозрачные продукты сгорания газов обладают пониженной способностью излучения, и, если топка не имеет экранов или выходные отверстия туннелей не расположены против поверхности нагрева котла, прямая отдача тепла котлу будет понижена и может привести к работе котла с повышенной температурой отходящих газов, снижающий его к. п. д. Поэтому сжигание высококалорийных газов бесиламен-ным методом в длинных туннелях в топках котлов, работавших ранее на твердом топливе, ие может быть рекомендовано. [c.145] В результате такого теплообмена от топочных газов к воде котел будет работать с возможно наименьшей температурой отходящих газов, т. е. с более высоким к. п. д. Кроме того, температура внутри туннелей панели горелки будет не выше 1000— 1250° С, что вполне достаточно для обеспечения полного сгорания и способствует долговечной работе керамических призм. Горелка устойчиво работает, допуская большие пределы регулировки и обеспечивая при этом полное сгорание газов при избытках воздуха в топке а = 1,02—1,15. [c.148] Керамические призмы изготовляются из 70% шамота класса А, 26% латненской глины и 6% асбеста. Огнеупорность этого состава — 1700° С. [c.148] Кроме прямоугольных призм, Главнефтемашем спроектированы горелки с панелью, составленной из призм (рис. 61), кромки которых образуют дополнительные туннели, расположенные между основными туннелями. Испытание таких горелок показало хорошую их работу, причем производительность горелки за счет дополнительных туннелей может быть повышена на 80% по сравнению с горелками, в которых панели составлены из прямоугольных призм. [c.148] Вернуться к основной статье