glavni > Tla

Zemeljski plin. Proces gorenja. Strupene snovi v plinih goriva in dimnih plinov

Zemeljski plin je danes najpogostejše gorivo. Zemeljski plin se imenuje naravni, ker je izkopan od samega začetka zemlje.

Proces zgorevanja plina je kemijska reakcija, pri kateri se zemeljski plin sodeluje s kisikom, ki je vsebovan v zraku.

V plinastem gorivu je gorljiv del in negorljiv.

Glavna gorljiva sestavina zemeljskega plina je metan - CH4. Njegova vsebina v zemeljskem plinu doseže 98%. Metan ne vonja, ne okusi in ni strupen. Omejitev njegove vnetljivosti je od 5 do 15%. Te lastnosti, ki omogočajo uporabo zemeljskega plina, kot ena od glavnih vrst goriva. Koncentracija metana je življenjska nevarnost več kot 10%, zato lahko zadostuje zaradi pomanjkanja kisika.

Za zaznavanje uhajanja plina se plin izpostavlja vonju, z drugimi besedami, dodamo nevarna snov (etil merkaptan). Hkrati se lahko plin odkrije v koncentraciji 1%.

Poleg metana v zemeljskem plinu so lahko gorljivi plini prisotni - propan, butan in etan.

Da bi zagotovili kakovostno izgorevanje plina, je to potrebno v zadostnih količinah, da se zrak prinese v cono zgorevanja in doseže dobro mešanje plina z zrakom. Optimalna se šteje za razmerje med 1: 10. To je, en del plina predstavlja deset delov zraka. Poleg tega je treba ustvariti želeno režim temperature. Da bi ga plin prezrli, ga je treba ogreti do temperature vžiga in v prihodnosti temperatura ne sme pasti pod temperaturo vžiga.

Treba je organizirati odstranitev produktov zgorevanja v ozračje.

Popolna sežiganje se doseže, če v produktih izhoda v ozračje ni vnetljivih snovi. Hkrati pa se ogljik in vodik združita skupaj in tvorita ogljikov dioksid in par vode.

Vizualno s polnim izgorevanjem plamen svetlo modra ali modrikasta vijolična.

Polno zgorevanje plina.

metan + kisik \u003d ogljikov dioksid + voda

CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2N 2

Poleg teh plinov, dušika in preostalega kisika prihaja do vnetljivega plina. N 2 + O 2

Če izgorevanje plina ni povsem, se snovi za gorivo izvržemo v atmosfero - ogljikov monoksid, vodik, saja.

Nepopolna zgorevanje s plinom se pojavi zaradi nezadostnega zraka. Hkrati se jeziki Scoot pojavijo vizualno v plamenu.

Tveganje nepopolnega izgorevanja plina je, da lahko ogljikov monoksid povzroči zastrupitev kotlovnico. Vsebina CO v zraku 0,01-0,02% lahko povzroči zastrupitev svetlobe. Višja koncentracija lahko povzroči hudo zastrupitev in smrt.

Nastalo saje na stenah kotlov, ki poslabšajo prenos toplote na nosilec toplote, zmanjšuje učinkovitost kotlovnice. SOOT izvede toplo slabše od metana 200-krat.

Teoretično, zgorevanje 1 m3 plina je potrebno 9m3 zraka. V resničnih zračnih razmerah je potrebno več.

To pomeni, da je potrebna pretirana količina zraka. Ta velikost, označena z Alpha kaže, kolikokrat se zrak porabi več kot teoretično, teoretično.

Koeficient alfa je odvisen od vrste posebnega gorilnika in je običajno predpisan v potni list za kanal ali v skladu s priporočili organizacije, ki je bila predložena za zagon.

Z naraščajočo količino presežnega zraka nad priporočenimi, toplotne izgube naraščajo. Z velikim povečanjem količine zraka se lahko plamen pojavi z ustvarjanjem izrednega dogodka. Če je količina zraka manjša, kot je priporočeno, bo gorenje nepopolno in s tem ustvariti grožnjo za zastrupitev kotlovnice.

Za natančnejši nadzor kakovosti izgorevanja goriva obstajajo analizatorji plina, ki merijo vsebino nekaterih snovi v sestavi odhodnih plinov.

Analizatorji plina se lahko vključijo v kotle. V primeru, da ni, ustrezne meritve izvajajo organizacijo za zagon s prenosnimi analizatorji plina. Zbrana je skromna kartica, v kateri so predpisani potrebni kontrolni parametri. S spoštovanjem, je mogoče zagotoviti normalno popolno izgorevanje goriva.

Glavni parametri za uravnavanje izgorevanja goriva so:

  • razmerje plina in zraka na gorilniku.
  • kamera odveznega zraka.
  • v peči.
  • Uporabnost kotla.

Ob istem času, pod koeficientom koristnega učinka kotla, je razmerje uporabne toplote na vrednost vse porabljene toplote, implicitno.

Sestavo zraka

Ime plina Kemični element Vsebina v zraku
Dušik N2. 78 %
Kisik O2. 21 %
Argon. Ar. 1 %
Ogljikov dioksid CO2. 0.03 %
Helij On. manj kot 0,001%
Vodik H2. manj kot 0,001%
Neon. Ne manj kot 0,001%
Metan. CH4. manj kot 0,001%
Krypton. Kr. manj kot 0,001%
Ksenon Xe. manj kot 0,001%

zadeva je znana po osnovni sestavi delovne mase goriva, ena kanoretično določi količino zraka, ki je potreben za izgorevanje goriva, in količino oblikovanih dimnih plinov.

Količina zraka, ki je potrebna za izgorevanje, se izračuna v kubičnih metrih v normalnih pogojih (0 ° C in 760 mm Hg. Čl) - 1 kg trdnega ali tekočega goriva in za 1 m 3 plinaste.

Teoretični volumen suhega zraka. Za popolno izgorevanje 1 kg trdnega in tekočega goriva, teoretično potrebna količina zraka, M 3 / kg razdeli maso porabljenega kisika na gostoto kisika v normalnih pogojih ρ

O 2. \u003d 1.429 kg / m3 in za 0,21, saj 21% kisika vsebuje v zraku

Za popolno izgorevanje 1 m 3 suhega plinastega goriva, zahtevana količina zraka, M3 / M3,

V zgornjih formulah je vsebnost gorivnih elementov izražena kot masni odstotek, sestava gorljivih plinov CO, H 2, CH4, itd. - kot odstotek obsega; CMNN - ogljikovodiki vključeni v plin, na primer metan CH 4 (M.= 1, n \u003d.4), Etan C2N 6 (M.= 2, n \u003d.6) et al. Te digitalne oznake so koeficient (M + N / 4)

Primer 5. Določite teoretično količino zraka, ki je potrebna za izgorevanje 1 kg goriva naslednjega sestavka: s p \u003d 52,1%; N p \u003d 3,8%;

S. R. 4 \u003d 2,9%; N. R.\u003d 1,1%; O. R.= 9,1%

Zamenjava teh vrednosti v formuli (27), dobimo V ° B \u003d.

0,0889 (52,1 + 0,375 2,9) + 0,265 3,8 - - 0,0333 9.1 \u003d 5,03 m3 / kg.

Primer 6. Določite teoretično količino zraka, ki je potrebna za izgorevanje 1 m3 suhega plina iz naslednjega sestavka:

CH 4 \u003d 76,7%; C 2 H 6 \u003d 4,5%; C 3 H 8 \u003d 1,7%; C 4 H10 \u003d 0,8%; C5H12 \u003d 0,6%; H 2 \u003d 1%; C0 2 \u003d 0,2%; Do, = 14,5%.

Zamenjava številskih vrednosti v formuli (29), dobimo

Teoretični volumen dimnih plinov. V polnem izgorevanju goriva, dimnih plinov, ki zapuščajo peč, vsebuje: ogljikov dioksid CO 2, pari H 2 O (oblikovan med izgorevanjem vodika goriva), žveplove anhidrid SO 2, dušika N 2 - nevtralni plin, vnesen v zračni kisik, dušik Iz sestave goriva H 2, kot tudi kisik preko zraka O 2. V primeru nepopolnega izgorevanja goriva na določene elemente, se dodamo sho ogljikov monoksid, vodik H2 in metan CH4. Za udobje izračunov so izdelki izgorevanja ločeni na suhih plinah in vodnih hlapah.

Produkti iz plinastih izgorevanja so sestavljeni iz tritomičnih plinov CO 2 in SO 2, katerega količina je označena s simbolom RO 2, in ductomičnimi plini - kisik O 2 in dušika N 2.

Potem bo enakost pogledala:

s polnim zgorevanjem

R0 2 + 0 2 + N 2 \u003d 100%, (31)

z nepopolnim zgorevanjem

R0 2 + 0 2 + N 2 + CO \u003d 100%;

Obseg suhih troketomičnih plinov je razdeljen z maso plinov CO 2 in tako 2 na gostoto v normalnih pogojih.

RSO 2 \u003d 1,94 in PSO 2 \u003d 2,86 kg / m3 - gostota ogljikovega dioksida in žveplovega plina pri normalnih pogojih.

1. Opis predlagane tehnologije (metoda) Izboljšanje energetske učinkovitosti, novost in ozaveščenosti o njej.

Pri sežiganju goriva v kotlih, odstotek "presežnega zraka", je lahko od 3 do 70% (razen sesanja) na volumnu zraka, kisik je vključen v kemično oksidacijsko reakcijo (gorenje) goriva.

"Presežek zraka", ki je vključen v proces izgorevanja goriva, je del atmosferskega zraka, katerega kisik ne sodeluje pri kemični oksidacijski reakciji (zgorevanje) goriva, vendar je potrebno za ustvarjanje zahtevanega načina visoke hitrosti goriva in zraka mešanico iz gorilnika kotla. "Prekomerni zrak" - vrednost spremenljivke in za isti kotel, je obratno sorazmerna s količino goriva, ali manj gorivo se zažge, manj kisika je potreben za oksidacijo (zgorevanje), vendar več "presežek Zrak "je potreben za ustvarjanje zahtevanega načina hitrosti. Pretekanje mešanice goriva in zraka iz gorilnika kotla. Odstotek "presežnega zraka" v celotnem pretoku zraka, ki se uporablja za popolno izgorevanje goriva, se določi z odstotkom kisika v odhodnih dimnih plinih.

Če zmanjšate odstotek "presežnega zraka", nato v odhodnih dimnih plinih, bo videz ogljikovega monoksida (strupeni plin), ki kaže na odcepljenje goriva, tj. Njegova izguba in uporaba "presežnega zraka" vodi do izgube toplotne energije na ogrevanju, ki povečuje pretok goriva in povečuje emisije toplogrednih plinov "CO 2" v ozračje.

Atmosferski zrak je sestavljen iz 79% dušika (N 2-inertnega plina brez barve, okusa in vonja), ki izvaja osnovno funkcijo, da ustvari želeni način visoke hitrosti goriva in zraka mešanice iz gorilnika energetske namestitve za polno in stabilno izgorevanje goriva in 21% kisika (O 2), ki je oksidacijsko sredstvo goriva. Med nazivnim sežiganjem zemeljskega plina v agregatov kotla, sežiganje zemeljskega plina v agregatov kotla je sestavljeno iz 71% dušika (N 2), 18% vode (H 2 O), 9% ogljikovega dioksida (CO 2) in 2 % kisika (O 2). Odstotek kisika v dimnih plinih je 2% (na vtičnici peči) označuje 10% vsebnost odvečnega atmosferskega zraka v celotnem pretoku zraka, ki je vključen v ustvarjanje želenega načina hitrosti goriva in zraka mešanice iz Gorilnik enote kotla za popolno oksidacijo (zgorevanje) goriva.

V procesu popolnega izgorevanja goriva v kotlih, je treba odstraniti dimnih plinov, ki nadomeščajo "presežek zraka", ki bo preprečil nastanek NOx (do 90,0%) in zmanjšanje emisij toplogrednih plinov (CO 2) , pa tudi pretok goriva (do 1,5%).

Izum se nanaša na toplotno energijo, zlasti za energetske instalacije za sežiganje različnih vrst goriv in metod za uporabo dimnih plinov za kurjenje goriva v elektrarnah.

Oskrba z energijo za izgorevanje goriva vsebuje peč (1) z gorilniki (2) in konvektivno plinsko cevjo (3), ki je povezana z dimom (4) in dimnikjem (5) v dimnik (6); Zračni kanal (9) zunanjega zraka, priključen z dimnikjem (5) skozi obvozni cevovod (11) dimnih plinov in zračnega kanala (14) zunanjega zraka mešanice in dimnih plinov, ki so povezani z ventilatorjem (13); Dušilko (10), nameščen na zračnem kanalu (9), in ventil (12), nameščen na bypass cevovodu (11) dimnih plinov, in dušilka (10) in ventil (12) so opremljeni s aktivacijskimi mehanizmi; Grelnik zraka (8), ki se nahaja v konvektivnem plinskem kanalu (3), ki je priključen na ventilator pihanja (13) in priključen na gorilnike (2) skozi zračni kanal (15) ogrevane mešanice zunanjega zraka in dimnih plinov; Senzor (16) pevskega plina vzorčenja, nameščen na vhodu v konvektivno plinsko cev (3) in priključen na analizator plina (17) določanja vsebnosti kisika in ogljikovega monoksida v peči plina; Elektronska krmilna enota (18), ki je priključena na analizator plina (17) in za dušilne aktuatorje (10) in ventilov (12). Postopek uporabe dimnih plinov za kurjenje goriva v energetski vgradi vključuje izbor del dimnih plinov s statičnim tlakom več atmosferskega iz dimnika (5) in ga hranijo skozi bypass cevovod (11) dimnih plinov v zunanji zrak (9) s statičnim zunanjim zračnim tlakom manj atmosferskega zraka; Prilagoditev zunanjih zračnih in dimnih plinov s strani mehanizmov aktuatorjev (10) in ventila (12), ki jih nadzoruje elektronska krmilna enota (18), tako da se je odstotek kisika v zunanjem zraku zmanjšal na raven, na kateri Vhod v konvektivno oskrbo s plinom (3) Vsebnost kisika v plinih peči je bila manjša od 1% v odsotnosti ogljikovega monoksida; Naknadno mešanje dimnih plinov z zunanjim zrakom v zračnem kanalu (14) in piha ventilator (13) za pridobitev enotne mešanice zunanjih zraka in dimnih plinov; Ogrevanje nastale mešanice v grelniku zraka (8) z recikliranjem toplote toplotnega plina; Pretok ogrevane zmesi v gorilniku (2) skozi zračni kanal (15).

2. Rezultat povečanja energetske učinkovitosti pri množičnem izvajanju.
Shranjevanje požganega goriva v kotlovnice, na CHP ali GRES do 1,5%

3. Ali obstaja potreba po dodatnih raziskavah za razširitev seznama predmetov za izvajanje te tehnologije?
Obstaja, ker Predlagana tehnologija se lahko uporabi tudi za motorje z notranjim izgorevanjem in plinskimi turbinskimi napravami.

4. Razlogi, zaradi katerih se predlagana energetsko učinkovita tehnologija ne uporabljajo na množični lestvici.
Glavni razlog je novost predlagane tehnologije in psihološke vztrajnosti strokovnjakov na področju termoenergetskega inženirstva. Potrebni so mediji predlagane tehnologije v ministrstvih za energijo in ekologijo, energetska podjetja, ki ustvarjajo električno in toplotno energijo.

5. Obstoječi ukrepi spodbude, prisile, ki spodbujajo izvajanje predlagane tehnologije (metoda) in potrebo po njihovem izboljšanju.
Uvedba novih strožjih okoljskih zahtev za emisije NOx iz agregatov kotla

6. Prisotnost tehničnih in drugih omejitev pri uporabi tehnologije (metoda) na različnih objektih.
Razširite delovanje klavzule 4.3.25 "Pravila za tehnično delovanje električnih postaj in omrežij Odredbe Ruske federacije Ministrstva za energijo Ruske federacije z dne 19. junija 2003 št. 229" za kurjenje kakršnega koli goriva . V naslednji izdaji: "... na parni kotli, zapisovanje vsakršnega goriva, pri nalaganju obremenitve obremenitve, je treba njegova izgorevanje izvesti, praviloma, s presežnim zrakom koeficienta na izstopu peči, ki je manjša od 1,03. .. "".

7. Potreba po R & R in dodatni preskusi; Teme in delovne cilje.
Potreba po raziskavah in razvoju je pridobiti vizualne informacije (izobraževalni film), da se seznanijo z zaposlenimi v podjetjih toplote in moči s predlagano tehnologijo.

8. razpoložljivost odločb, pravil, navodil, predpisov, zahtev, prepovedanih ukrepov in drugih dokumentov, ki urejajo uporabo te tehnologije (metoda) in obvezno izvedbo; potrebo po spremembah ali potrebam po spremembi načel oblikovanja teh dokumentov; Prisotnost predhodno obstoječih regulativnih dokumentov, predpisov in potrebe po predelavi.
Razširite ukrepe "Pravila za tehnično delovanje električnih postaj in omrežij Odredbe Ruske federacije Ministrstva za energijo Ruske federacije iz junija 19, 2003 št. 229"

klavzula 4.3.25, da se kotli kurijo kakršno koli gorivo. V naslednji izdaji: "... Na parnih kotlih, kurjenje goriva, v razponu obremenitve obremenitve, je treba njegovo izgorevanje izvesti, praviloma, s koeficienti presežnega zraka na izstopu peči, ki je manjša od 1,03 ...».

§ 4.3.28. "... Mletje kotla na kurilno olje žvepla je treba izvesti s predhodno omogočenim sistemom za ogrevanje zraka (kaloriferji, sistem za recirkulacijo vroč zrak). Temperatura zraka pred grelcem zraka v začetnem obdobju ekstraktov na kotlu za kurilno olje bi morala praviloma, ki ni nižja od 90 ° C. Rezkanje kotla na kateri koli drugi obliki goriva je treba izdelati s predhodno omogočenim sistemom za recirkulacijo zraka»

9. Potreba po razvoju novih ali sprememb obstoječih zakonov in regulativnih aktov.
Ni zahtevano

10. Prisotnost izvedenih pilotnih projektov, analiza njihove realne učinkovitosti, ugotovljene slabosti in predloge za izboljšanje tehnologije, ob upoštevanju nakopičenih izkušenj.
Preskus predlagane tehnologije je bil izveden na stenskem plinskem kotlu s prisilnim produktom in izhodom odhodnih dimnih plinov (produkti izgorevanja zemeljskega plina) na fasadi stavbe z nazivno zmogljivostjo 24,0 kW, vendar pod obremenitvijo 8.0 kW. Pretok dimnih plinov v kotel je bil izveden zaradi škatle, nameščen na razdalji 0,5 m od izmetala iz koaksialnega dimnika kotla. Zakasnjen dimnik room, ki je nato zamenjal "presežek zraka", ki je potreben za popolno izgorevanje zemeljskega plina, in analizator plina, nameščen v odstranjevanju plinske elektrarne kotla (redno mesto). Kot rezultat eksperimenta, je mogoče zmanjšati emisije NOx za 86,0% in zmanjšati emisije "toplogrednih plinov" CO2 1,3%.

11. Možnost vpliva na druge procese pri množičnem izvajanju te tehnologije (sprememba okoljskih razmer, možen vpliv na zdravje ljudi, izboljšanje zanesljivosti oskrbe z energijo, spremembo dnevnih ali sezonskih grafikonov nakladanja Energija, sprememba gospodarske uspešnosti in kazalniki za proizvodnjo energije in prenos energije, itd.).
Izboljšanje okoljskih razmer, ki vplivajo na zdravje ljudi in zmanjševanje stroškov goriva pri proizvodnji toplotne energije.

12. Potreba po posebnem usposabljanju usposobljenega osebja za delovanje uvodne tehnologije in razvoja proizvodnje.
Usposabljanje obstoječega servisnega osebja kotlovnih agregatov s predlagano tehnologijo bo zadostovalo.

13. Ocenjeni načini izvajanja: \\ t
komercialno financiranje (s povračilom stroškov), saj predlagana tehnologija se izplača največ dve leti.

Informacije Convertible: Yu. Panfil, A / I 2150, Chisinau, Moldavija, MD 2051, E-pošta: [E-pošta, zaščitena]


Da bi dodajte opis tehnologije varčevanja z energijo V katalogu izpolnite vprašalnik in ga pošljite c označen "v katalogu".

Stran 1.


Sestava dimnih plinov se izračuna na podlagi reakcij zgorevanja komponent goriva.

Sestava dimnih plinov se določi z uporabo posebnih instrumentov, ki se imenujejo analizatorji plina. To so glavne naprave, ki določajo stopnjo popolnosti in gospodarstva dimnih procesov, odvisno od vsebine ogljikovega dioksida v odhodnih dimnih plinih, katerih optimalna vrednost je odvisna od rodu goriva, vrste in kakovosti goriva napravo.

Sestava dimnih plinov s parnim načinom spreminja uro: Vsebina H2S in S02 se stalno zmanjša, 32, CO2 in CO-CO - spreminja rahlo / s plastno zgorevanjem izgorevanja v oksi, zgornje plasti katalizatorja regenerirane pred nižjo. V reakcionarnem YU je postopno zmanjšanje temperature in kisik se pojavi v dimnih plinih v izstopu reaktorja.


Sestava dimnih plinov nadzoruje vzorce.

Sestavek dimnega plina se določi ne le z vsebnostjo vodne pare, temveč tudi vsebnost drugih komponent.

Sestava dimnih plinov se spreminja po dolžini bakla. Upoštevati to spremembo pri izračunu izmenjave toplote sevanja ni mogoča. Zato se praktični izračuni izmenjave toplote sevanja izvajajo v skladu z sestavo dimnih plinov na koncu komore. Ta poenostavitev je utemeljena z upoštevanjem, da se proces zgorevanja običajno pojavi v začetnem, ne zelo velik del komore, zato večina komore zasedajo plini, katerega sestava je blizu njegove sestave na koncu Komora. Na koncu ga skoraj vedno vsebuje zelo malo izdelkov iz nepopolnega izgorevanja.

Sestava dimnih plinov se izračuna na podlagi reakcij zgorevanja komponent goriva.

Sestava dimnih plinov s polnim izgorevanjem plina različnih polj je nekoliko drugačna.

Sestava dimnih plinov vključuje: 2 61 kg CO2; 0 45 kg H2O; 7 34 KG N2 in 3 81 kg zraka pri I kg premoga. Ob 870 je obseg dimnih plinov na 1 kg premoga 45 ° C, pri 16. pa je enak 11 3 m3; Gostota mešanice dimnih plinov je 0 318 kg / P3, ki je 1 03-krat večja do gostote zraka pri isti temperaturi.

Priporočljivo je tudi

Nalaganje ...Nalaganje ...