Главная страница

2. Тема 5. Топливо. Мазут. Газ. Сжигание газа.. Основные характеристики топлива. Топливо


Скачать 261.94 Kb.
НазваниеОсновные характеристики топлива. Топливо
Дата21.06.2022
Размер261.94 Kb.
Формат файлаdocx
Имя файла2. Тема 5. Топливо. Мазут. Газ. Сжигание газа..docx
ТипДокументы
#607806

Основные характеристики топлива.

Топливо - горючие вещества, применяемые для получения тепловой энергии при их сжигании.

Топливо в том виде, в котором оно поступает в топку, называется рабочим топливом.
Основные характеристики любого вида топлива:

- элементарный состав;

- теплотворная способность топлива (теплота сгорания).

Элементарный состав топлива.

Любое топливо состоит из горючих и негорючих веществ.

  1. Горючая масса топлива состоит из углерода (С), водорода (Н), серы (S).

  • Углерод и водород входят в состав топлива в виде химических соединений - углеводородов.

  • Сера (S) является вредной примесью, так как при ее сжигания образуются окислы серы, которые экологически вредны и при соединении с влагой образуют кислоту, которая может разъесть металл труб. Поэтому содержание серы в составе любого топлива строго нормируются.

  1. Негорючая масса топлива состоит из: азота (N 2), кислорода (О 2), влаги (w), золы (А).


Теплота сгорания топлива.

Удельная теплота сгорания - количество тепла, получаемое при полном сгорании единицы массы (1кг) или единицы объема(1м3) топлива. Теплоту сгорания принято измерять в ккал/м3 или ккал/кг.

Различают теплоту сгорания высшую (Qв) и низшую (Qн.).

Высшая теплота сгорания (Qв) - тепло, выделяющееся при полном сгорании 1 кг топлива с учетом тепла, выделившегося при конденсации водяных паров, образовавшихся в результате сгорания топлива.

Низшая теплота сгорания (Qн). – теплота сгорания топлива без учета тепла, которое могло выделиться при конденсации водяных паров.

Qн = Qв - Qсп, где Qсп – теплота скрытого парообразования.

В теплотехнических расчетах применяют величину Qн.

Условное топливо и условный эквивалент.

Условное топливо - это реально несуществующее топливо, теплота сгорания которого принимается за 7000 ккал/кг.

Топливным эквивалентом называется отношение теплоты сгорания (Qн.) реального топлива к теплоте сгорания условного топлива:

Эт= Qн, р./7000

Эти понятия используются для сравнения различных видов топлива, при расчетах расхода топлива, при переводе установки с одного вида топлива на другой (газ – мазут).
Тепловой баланс котельной установки.

В котлоагрегатах используется не все тепло, выделившееся при сжигании топлива. Часть тепла теряется через обмуровку котла, часть тепла теряется с уходящими газами, часть тепла теряется от химического недожога топлива.
Для твердого топлива есть потери тепла от механической неполноты сгорания топлива (провал топлива через колосниковые решетки, унос топлива с дымовыми газами) и потери тепла с удаленными из топки горячими шлаком и золой.

Сравнение количества тепла, выделившегося при сжигании топлива, с полезно использованным теплом и потерями, т.е. сравнение прихода и расхода тепла, называется тепловым балансом котельной установки и выражается равенством:

Qн = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 +Q6,

Где Qн низшая теплота сгорания топлива;
Q1- тепло, использованное для получения пара или горячей воды;
Q2- потеря тепла с уходящими газами (8- 12 %);

Q3- потеря от химической неполноты сгорания (для мазута допускается 0,5%);
Q4- потеря от механической неполноты сгорания;
Q5- потеря тепла в окружающую среду (2 – 3 %);
Q6- потеря тепла с удаленными из топки золой и шлаком.
Для котельной установки на жидком топливе:

Qн = Q1 + Q2 + Q3 + Q5

Для котельной установки на газовом топливе:

Qн = Q1 + Q2 +Q5

Для газа химический недожог не допускается!
Коэффициент полезного действия котла – это отношение полезно использованного тепла ко всему затраченному теплу, выраженное в процентах. Он характеризует эффективность использования топлива в котельной установке.

η = Q1/ Qн

Максимальное значение КПД котла соответствует определенной его теплопроизводительности. С уменьшением или увеличением теплопроизводительности по сравнению с оптимальной величиной КПД котла уменьшается. Поэтому при работе на нескольких котлах желательно, чтобы часть котлов работала в оптимальном режиме, а регулирование теплопроизводительности осуществлять на одном – двух котлах.
Состав и свойства топливных мазутов.

Мазут является продуктом перегонки нефти и представляет собой густую маслянистую жидкость темно – бурого цвета.

Мазут состоит из горючих и негорючих веществ. Горючую часть мазута составляют: углерод (C), водород (H2), сера (S).

Углерод и водород входят в состав мазута в виде соединений углеводородов Сm H2m+2 с числом атомов углерода m= >5.

Углеводородов мазуты содержат 80 – 85 %.

К балластной примеси относятся: кислород (О2), азот (N2), влага (W), зола (A).

Плотность мазута 960 – 1020 кг/м3.

Основные характеристики мазута: вязкость, температура застывания и вспышки и застывания, теплота сгорания, содержание серы, зольность.
Мазут сжигают в распыленном состоянии, поэтому большую роль играет вязкость мазута.
Вязкость определяет степень текучести мазута. С увеличением вязкости ухудшается процесс распыливания мазута и понижается полнота сгорания.

Измеряют вязкость в градусах условной вязкости (0ВУ). Это отношение скорости истечения 0,2 кг воды при при 200С к скорости истечения 0,2 кг мазута при более высокой температуре (50, 80 или 1000С) через вискозиметр - трубку определенного диаметра и длины.

Вязкость зависит от температуры. С увеличением температуры вязкость уменьшается, с уменьшением – увеличивается. Мазуты маркируют по вязкости при t= 50 0C.

Для котельных используют следующие марки: М – 40, М -100.

Стандарт на котельное топливо — ГОСТ 10585–99 предусматривает выпуск двух марок топочных мазутов: марки 40 — как среднее и марки 100 — тяжелое топливо. Цифры указывают ориентировочную вязкость соответствующих марок мазутов при 50 °С.

В мазут марки 40 для снижения температуры застывания до 10 °С добавляют 8–15% дизельных фракций, в мазут марки 100 дизельные фракции не добавляют.

Для хорошего распыливания мазута его вязкость перед форсункой должна составлять не менее 80ВУ. Поэтому мазут перед подачей на сжигание подогревают. Температура подогрева мазута ограничивается температурой вспышки.

Температура вспышки (t0вс) – это температура, при которой пары горючей жидкости, находящиеся над нею, вспыхивают при поднесении к ним пламени, а сама жидкость не воспламеняется. Для мазута температура вспышки его паров зависит от марки мазута.

Мазут подогревают до температуры на 100 ниже t0вс.

Температура застывания – это температура, при которой мазут теряет свою текучесть и застывает в виде неподвижной массы.

Для мазутов, приготовленных из нефти с высоким содержанием парафина (предельных углеводородов), температура застывания увеличивается, т.к. парафин при застывании образует структурную сетку, которая препятствует перемешиванию мазута.
По содержанию серы согласно ГОСТ 10585–99 мазуты делятся на семь видов, обозначаемых римскими цифрами.

В котельных установках используются малосернистые мазуты.
Зольность мазута - показатель, указывающий наличие в нефтепродукте несгораемых веществ (солей металлов).

Зола мазутов является легкоплавкой и при сжигании мазута в топке котлов прилипает к поверхности нагрева, образуя отложения, трудно поддающиеся обычным методам обдувки воздухом или паром.

Содержание воды в мазуте не более 1%. Однако, в процессе транспортировки, разогрева, при сливе и хранении мазут, как правило, обводняется с увеличением количества воды до 15 – 20%. Вода в мазуте снижает его теплоту сгорания и оказывает влияние на процесс горения. Если вода в мазуте находится в виде отдельных скоплений, то при прохождении через форсунку может произойти прерывание процесса горения. Вода, находящаяся в мазуте в виде эмульсии, при испарении разрывает капли мазута и способствует его более тонкому распыливанию. С увеличением количества воды в мазуте увеличивается кислотная коррозия поверхности нагрева и может произойти вспенивание мазута в открытых резервуарах.

Для уменьшения липких отложений при сжигании мазута на поверхностях нагрева и в газоходах, а также на дне резервуаров в мазут добавляют специальные жидкие присадки (типа ВНИИНП-102).

Характеристики мазута (ГОСТ 10585–99)

Показатели

Марка мазута

40

100

Вязкость условная, °ВУ при 80 °С, не более:

8,0

16,0

при 100 °С, не более:

-

6,8

Зольность, %, не более, для мазута:







  • малозольного

0,04

0,05

  • зольного

0,12

0,14

Массовая доля механических примесей, %, не более:

0,5

1,0

Массовая доля воды, %, не более:

1,0

1,0

Массовая доля серы, %, не более, для мазута видов:







  • I

0,5

0,5

  • II

1,0

1,0

  • III

1,5

1,5

  • IV

2,0

2,0

  • V

2,5

2,5

  • VI

3,0

3,0

  • VII

3,5

3,5

Температура вспышки, °С, не ниже:

90

110

Температура застывания, °С, не выше

10; 25*

25; 42*

Теплота сгорания (низшая) в пересчете на сухое топливо кДж/кг (ккал/кг), не менее, для мазута видов:







I, II, III и IV

40740 (9737)

40530 (9687)

V, VI и VII

39900 (9536)

* Для мазута из высокопарафинистых нефтей

Обозначение мазута

В обозначение топочных мазутов должна входить марка и дополнительно классификация по:

  • сере,

  • зольности,

  • температуре застывания.

Пример обозначения:

топочный мазут 100, IV вида, малозольный, с температурой застывания 25 °С.

Мазутное хозяйство котельной.

Мазут транспортируется в автомобильных или железнодорожных цистернах, снабженных обогревателями. Если установка находится в непосредственной близости от завода (нефтеперегонного), мазут может транспортироваться по мазутопроводам, утепленным или проложенным совместно с трубопроводами горячей воды или пара.
Мазутное хозяйство котельной должно иметь приемосливное устройство, не менее двух мазутохранилищ (мазутохранилища выполняются из металла или железобетона, в основном, подземно). Это снижает пожароопасность и облегчает слив мазута. Суммарная емкость мазутохранилищ должна обеспечивать бесперебойную работу котельной в течение 10 суток (если мазут – основное топливо) или 3 суток (если мазут – резервное топливо). Для подачи мазута в котельную используют электрические центробежные насосы, их должно быть не менее двух. Насосы снабжаются фильтрами грубой очистки. В котельную мазут подается по мазутопроводам, проходит через мазутоподогреватели, перед котлами устанавливаются фильтры тонкой очистки и при необходимости вторая группа насосов. Перед мазутной форсункой ставится автоматический клапан – отсекатель. Мазутопроводы снабжаются запорной арматурой и контрольно–измерительными приборами.
Экзаменационные вопросы

Состав и свойства жидкого и газообразного топлива,

используемого для котельных установок.

К 3(2) Виды топочного мазута, основные его характеристики.

К 5(4) Коэффициент полезного действия котлоагрегата. Какие потери тепла могут быть в котлоагрегате?

Кн 8(4). Виды жидкого топлива. Их основные характеристики.
ГОРЮЧИЕ ГАЗЫ И ИХ СВОЙСТВА. ГОРЕНИЕ ГАЗОВ.

Состав природного газа-смесь метана (до 98%); тяжелых углеводородов (этан, пропан, бутан и др.); углекислого газа; азота + вредные примеси, нормируемые ГОСТом.

Горючая часть: углерод (С) ; водород (H) в виде углеводородов

Негорючая часть: кислород (O2); азот (N2); углекислый газ (CO2).

Одоризация газа.

Природные горючие газы или не имеют запаха или собственный запах слишком слабый, поэтому для облегчения определения утечек газу искусственно придают запах с помощью веществ с резким специфическим запахом – одорантов. Этот процесс называется одоризацией. Раньше для одоризации использовали этилмеркаптан C2H5SH, но он химически нестоек. В настоящее время для одоризации используют СПМ – смесь природных меркаптанов, обладающих большей химической стойкостью. Одоризацию производят с таким расчетом, чтобы запах газа ощущался при концентрации его в воздухе 20% от нижнего предела взрываемости (для природного газа – концентрация 1% по объему в воздухе).

Требования к одоризации природного газа: интенсивность запаха (степень одоризации) 1%-ной концентрации газа - в пределах 3-4 баллов (по ГОСТ 5542-87 – не ниже 3 баллов)

Требования действующего ГОСТ 5542-2014 к природным газам, используемым как топливо

  1. Теплота сгорания низшая - не менее 7600 ккал/м3;

  2. Интенсивность запаха 1%-ной концентрации газа – не ниже 3-х баллов;

  3. Содержание вредных примесей, не более:

  • меркаптановая сера 0,036 г/м3;

  • кислород 1% по объему;

  • сероводород 0,02г/м3;

  • механические примеси 0,001г/м3.

Физико-химические свойства природного газа.

  • Плотность газа - в среднем 0,73 кг/м3 (чем больше в природном газе тяжелых углеводородов, тем больше его плотность), т.е. газ почти в 2 раза легче воздуха и при утечке скапливается в верхних частях помещений, газоиспользующих установок (плотность воздуха, 1,293кг/м3).

  • Теплота сгорания газа = 8000 ккал/ м3 (по существующему ГОСТу не менее Qнр=7600 ккал/м3).

  • Максимальная температура в зоне горения = 1800 – 19000С.

  • Газ способен вступать в реакцию горения с кислородом воздуха при определенной температуре и определенном содержании газа в составе газовоздушной смеси.

  • Температура, при которой возможно воспламенение газовоздушной смеси, называется температурой воспламенения: tВОСПЛ. = 650 – 800 0 С.

  • Минимальное содержание газа в составе газовоздушной смеси, при котором уже возможно его воспламенение и горение, называется нижним концентрационным пределом распространения пламени (нижним пределом взрываемости (воспламеняемости)) и составляет 4,4% по объему.

  • Максимальное содержание газа в составе газовоздушной смеси, при котором еще возможно его воспламенение и горение, называется верхним концентрационным пределом распространения пламени (верхним пределом взрываемости (воспламеняемости) и составляет 17% по объему.

  • Газ не является токсичным веществом, но при утечке вытесняет из помещения воздух, снижая содержание кислорода и вызывая удушье.

Преимущества природного газа.

Недостатки природного газа.

  1. Высокая теплота сгорания

  2. Удобство транспортировки

  3. Не оставляет твердых продуктов сгорания (не загрязняет поверхность нагрева, нет потерь от механического недожога)

  4. Сравнительно мало загрязняет окружающую среду

  5. Процесс сжигания легко автоматизировать (находится в одном агрегатном состоянии с воздухом)

  6. Неширокие пределы взрываемости; достаточно высокий нижний предел

  7. Легко рассеивается в воздухе

  1. взрывоопасен

  2. пожароопасен

  3. при утечке действует на организм человека удушающе




Горение газа

– это химический процесс соединения горючих элементов топлива с кислородом воздуха, происходящий при высокой температуре с большим выделением тепла и света и образованием новых веществ – продуктов сгорания.

Взрыв газа

– это мгновенное сгорание ГВС в замкнутом объеме с резким увеличением давления и температуры.

Концентрация от 4,4% – 17% считается взрывоопасной. Топки котлов являются идеальным местом для создания условий, при которых возможен взрыв ГВС, поэтому оператор в процессе работы не должен допускать загазованность топки.

!Условия, при которых возможен взрыв:

  • замкнутый объем.

  • взрывоопасная концентрация газа,

  • источник зажигания

Полное и неполное сгорание метана.

Состав продуктов сгорания при полном и неполном сгорании.

Полное сгорание газа происходит с образованием негорючих продуктов сгорания:

CO2 – углекислый газ

H2O – водяные пары

Также присутствует азот воздуха, который в горении не участвует, и избыточный кислород.

Условия, необходимые для полного сгорания газа:

  • достаточное количество воздуха (согласно режимной карте), но не менее 10 м3 на 13 газа;

  • однородная газовоздушная смесь (хорошее перемешивание газа с воздухом обеспечивается исправностью горелки);

  • непрерывное удаление продуктов сгорания (достаточное разрежение согласно режимной карте).

  • Достаточно высокая t0 в топке котла.

При излишней подаче воздуха на горение охлаждается топка, происходит неполное горение с выделением СО, увеличивается потеря тепла с уходящими газами, что ведет к перерасходу топлива.

При недостаточной подаче воздуха, при неисправности горелки, не обеспечивающей хорошего перемешивания, при плохой тяге, когда продукты сгорания не отводятся из топки котла, происходит неполное сгорание газа. При этом значительно падает теплота сгорания (5000 ккал/м3 при образовании СО), идет перерасход топлива, среди продуктов сгорания появляются вредные токсичные вещества.

В результате неполного сгорания в составе продуктов сгорания кроме негорючих (пары воды, углекислый газ, азот) присутствуют также горючие вещества:

  • CO – угарный газ;

  • C – углерод (сажа);

  • несгоревшие углеводороды.

Если сгорание газа происходит с недостатком воздуха, в продуктах сгорания не будет кислорода.

Реакции неполного сгорания метана:

CH4 + 1,5O2 = CO + 2H2O CH4 + O2 = C + 2H2O

Опасность неполного сгорания:

Углерод (С) в виде сажи откладывается на поверхностях нагрева котла, снижая теплопроводность металла (1мм сажи снижает теплопроводность в 300 раз), кроме этого свежепрокаленная сажа имеет способность самовоспламеняться при достаточно низких температурах, что может привести к пожару в газоходе котла и опрокидыванию тяги.

Угарный газ (СО) является высокотоксичным веществом, вызывая тяжелые отравления в небольших количествах (1% СО - мгновенный летальный исход, 0,5% СО – обморочное состояние,

через 20-30 мин. летальный исход в зависимости от организма, 0,1% СО - начало отравления.)

Определение полноты сгорания

  • приборным методом (несоответствие Р газа, Р возд. и разрежения значениям режимной карты),

  • по анализу состава дымовых газов (этот метод используют наладчики),

  • визуально (чаще всего):

  • по виду пламени:

  • цвету дымовых (отходящих) газов.

При полном сгорании пламя прозрачное, сине–фиолетовое или соломенное (в зависимости от конструкции горелки), дымовые газы бесцветные, зимой – в виде клубов пара.

Признаки неполного сгорания:

При неполном сгорании пламя непрозрачное, оранжево-красного цвета с темными коптящими языками, дымовые газы темно – серые или черные (окрашены частицами сажи).

Коэффициент избытка (расхода) воздуха.

  • Для полного сжигания 1м3 CH4 по расчетам требуется 9,52 м3 воздуха. Т.к. из-за несовершенства горелок невозможно обеспечить идеальное перемешивание газа с воздухом, для обеспечения полного сгорания воздух всегда подается с некоторым избытком. Этот избыток зависит от конструкции газовой горелки, но не менее 10м3 на 1м3 газа.

  • Отношение количества воздуха, реально подаваемого на горение, к расчетному количеству называется коэффициентом избытка воздуха, который определяется для каждой газовой горелки и является одной из ее характеристик.

  • α = Vфакт./ Vтеор.

Для горелок, используемых в котельных установках: α = 1,05 – 1,15 (доп.+0,2).

  • Также коэффициент избытка воздуха можно определить, зная содержание СО2 в дымовых газах, по формуле: α = СО2мах / СО2действ. = 11,8 / СО2действ.


Устойчивость (стабильность) горения.

Признаки устойчивого горения:

  • Корень факела находится у устья горелки;

  • пламя ровное, без пульсаций;

  • отсутствие самопроизвольного погасания пламени.

Основным условием устойчивого (стабильного) горения является равенство скорости выхода газовоздушной смеси и скорости распространения пламени.

Скорость распространения пламени - величина постоянная при постоянном составе газовоздушной смеси и постоянной температуре в зоне горения. Зависит от температуры в зоне горения: при понижении температуры скорость распространения пламени резко падает, что сильно сказывается при розжиге горелок холодного котла.

Скорость выхода газовоздушной смеси зависит от соотношения между параметрами, определяющими режим горения: давлением газа, давлением воздуха и разрежением в топке котла. Соответствие между этими величинами для конкретной установки определяется при пусконаладочных работах и заносится в режимную карту котла.

Отрыв пламени. Причины, признаки, опасность.

Если скорость истечения газовоздушной смеси становится больше, чем скорость распространения пламени, происходит отрыв пламени - перемещение корневой зоны факела от выходных отверстий горелки по направлению течения топлива или горючей смеси.

Признаки отрыва:

  • пламя отталкивается от устья горелки, горит на расстоянии от устья (частичный отрыв);

  • пламя гаснет (полный отрыв или срыв пламени).

Причины отрыва:

  • большое давление газа в газопроводе к горелкам;

  • большой избыток воздуха для горения;

  • большое разрежение в топке котла;

  • розжиг горелки на холодной топке;

  • подъем нагрузки без прогрева топки;

  • нарушен порядок регулирования нагрузки котла с принудительной подачей воздуха ( на работающем котле).

Опасность отрыва:

- загазованность топки с последующим взрывом.

При увеличении содержания воздуха в составе ГВС скорость распространения пламени падает. Поэтому при изменении тепловой нагрузки на горелках с принудительной подачей воздуха нельзя допускать, чтобы подача воздуха превышала подачу газа.

!Увеличивают подачу газа, затем воздуха, регулируя разрежение.

Уменьшают подачу воздуха, затем – газа, регулируя разрежение.

Чтобы избежать отрыва пламени, необходимо:

  • следить за разрежением в топке;

  • не устанавливать нагрузку на горелки выше допустимой величины;

  • регулировать нагрузку в правильном порядке, плавно, небольшими порциями;

  • следить за правильным соотношением газа и воздуха и поддерживать это соотношение строго в соответствии с режимной картой котла;

  • розжиг горелок на холодной топке производить согласно инструкции на минимальной нагрузке, а увеличивать нагрузку - только после прогрева топки..

  • Отрыв предотвращается различными методами:

  • туннели из огнеупорных керамических материалов цилиндрической формы с внезапным расширением или конической формы (стабилизация пламени в них достигается благодаря тому, что в угловом пространстве между стенками туннеля и расширяющимся потоком ГВС происходит циркуляция части продуктов сгорания, которые способствуют подогреванию и поджиганию смеси, выходящей из горелки);

  • раскаленные огнеупорные керамические горки (которые за счет собственной высокой температуры могут воспламенить погасшую ГВС);

  • стационарные запальные устройства;

  • тела плохо обтекаемой формы (за ними образуется зона заторможенного движения частиц, в которой возникают обратные токи горячих продуктов горения, подогревающие и воспламеняющие ГВС на границе этой зоны).

Причины погасания пламени при розжиге горелок.

  1. Неправильно выставлены параметры розжига: давление воздуха, разрежение;

  2. Неисправны КИП для измерения давления воздуха и разрежения;

  3. Холодная топка

Проскок пламени. Причины, признаки, опасность.

Если скорость истечения газовоздушной смеси становится меньше, чем скорость распространения пламени, происходит проскок пламени - перемещение корневой зоны факелa навстречу вытекающей газовоздушной смеси.

Признаки проскока:


  • факел визуально укорачивается;

  • посторонний шум в горелке;

  • корпус горелки сильно нагревается

Причины проскока пламени:

  • маленькая скорость истечения ГВС (нагрузка ниже min)

  • неисправность горелки (прогорел насадок или стабилизатор);

  • нарушение теплоизоляции или неправильная установка горелки;

  • в топке под разрежением возник напор.

Опасность проскока:

  • деформация, прогорание насадка горелки или стабилизатора → выход горелки из строя;

  • отложение сажи на внутренней поверхности горелки;

  • неполное сгорание газа с выделением СО (причина – нарушение отвода продуктов сгорания), вследствие чего может произойти отравление персонала.

Чтобы избежать проскока пламени, следует:

  • следить за чистотой и исправностью горелки и стабилизатора;

  • следить за разрежением в топке;

  • регулирование нагрузки производить плавно небольшими порциями;

  • не устанавливать нагрузку на горелки ниже допустимой величины.

В конструкциях горелок для избежания проскока при малых тепловых нагрузках используют метод выдачи газа через круглые каналы (отверстия) или щели с размерами, близкими к критическим. При критических размерах проскок невозможен из-за резкого уменьшения скорости распространения пламени вследствие усиленного теплоотвода от корня факела (пример: ИГК с пластинчатым стабилизатором, щели которого имеют размер не более 1,5 мм).
Действия оператора при отрыве или проскоке пламени.

При возникновении отрыва или проскока пламени оператор должен:

  1. аварийно остановить газоиспользующую установку в установленном производственной инструкцией порядке;

  2. усиленно вентилировать топку, согласно производственной инструкции или программе автоматики (для автоматизированных горелок);

  3. сделать запись в сменном журнале в установленном порядке;

  4. сообщить лицу, ответственному за безопасную эксплуатацию газового хозяйства.

Порядок включения установки в работу после аварийной остановки должен быть определен производственной инструкцией. Повторный розжиг разрешен по письменному распоряжению ответственного лица после устранения причины неполадок, вентиляции топки и газоходов в течение времени, указанного в производственной инструкции, но не менее 10 минут, а также проверки герметичности затвора отключающей арматуры перед горелкой.
Способы сжигания газа.

Воздух на горение может подаваться принудительно (с помощью вентилятора) или поступать в топку и горелку за счёт естественного подсоса. Воздух, необходимый для горения, делят на первичный и вторичный воздух.

Первичный воздух - часть воздуха для горения, подаваемого в горелку с целью предварительного смешения с топливом.

Вторичный воздух - часть воздуха для горения, подаваемого через горелку или непосредственно в топку без предварительного смешивания в корпусе горелки.

Т.о., образование горючей смеси, частичной или полной, может происходить внутри горелки или непосредственно в зоне горения.

С учётом степени и способа образования горючей смеси различают три способа сжигания газа:

1. Диффузионный способ.

Газ для горения поступает под давлением к фронту горения, а воздух, необходимый для горения – из окружающего пространства (принудительно или за счет естественного подсоса). При диффузионном горении отсутствует предварительное смешение газа с воздухом, образование газовоздушной смеси происходит одновременно с процессом горения за счет молекулярной диффузии газа в воздух, а воздуха в газ (воздух для горения только вторичный). Выделяемые продукты сгорания осложняют взаимную диффузию газа и воздуха, в результате чего горение протекает медленно с образованием частиц сажи. Поэтому горелки такого типа требуют большого количества избыточного воздуха 1,15 (1,35), температура пламени низкая t0 пл. = 1100 0С. Факел характеризуется большой длиной и светимостью.

Преимущества:

- высокая устойчивость пламени при изменении тепловых нагрузок;

- отсутствие проскока пламени;

- равномерность температуры по длине пламени.

Недостатки:

- вероятность термического распада углеводородов;

- потребность в больших топочных объемах;

- низкая интенсивность горения;

- вероятность неполного сгорания газа.

2. Кинетический способ.

Характеризуется тем, что к фронту горения подается полностью приготовленная внутри горелки ГВС (воздух только первичный). ГВС сгорает в коротком факеле.

Достоинства:

- малая вероятность химического недожога;

- небольшая длина пламени;

- высокая теплопроизводительность.

Недостаток:

- необходимость стабилизации пламени.

3. Диффузионно-кинетический (смешанный) способ.

При смешанном методе сжигания горелка обеспечивает предварительное смешение газа только с частью воздуха (первичный воздух), остальной воздух (вторичный) поступает из окружающей среды непосредственно к факелу. В этом случае сначала сгорает лишь часть газа, смешанная с первичным воздухом, а оставшаяся часть газа, разбавленная продуктами сгорания, выгорает после присоединения кислорода из вторичного воздуха. В результате такого смешанного горения факел получается более коротким и менее светящимся, чем при диффузионном горении.
Назначение режимной карты газоиспользующей установки (котла).

  • Режимная карта котла служит для правильного и экономичного сжигания газа.

  • Составляется пусконаладочной организацией для каждой газоиспользующей установки (для каждого котла); утверждается техническим руководителем организации-владельца.

  • Составление режимной карты производится в процессе пусконаладочных работ, а также после капитального ремонта, реконструкции или модернизации и в процессе эксплуатации 1 раз в 3 года.

  • Как правило, режимная карта составляется на несколько режимов работы в зависимости от способа регулирования: например, для котлов ДКВР с АР «Контур» - на четыре режима работы 50%, 75%, 100% и 120% от номинальной нагрузки; для котлов с двухпозиционным регулированием тепловой мощности – на два режима: «Большого» и «Малого» горения.

  • В процессе эксплуатации параметры работы газоиспользующей установки поддерживаются в соответствии с режимной картой.

  • Содержание режимной карты:

  • теплопроизводительность котла, Гкал/час (или паропроизводительность, т/час);

  • Р газа перед горелками;

  • Р воздуха перед горелками;

  • разрежение в топке;

  • разрежение за котлом;

  • разрежение за экономайзером;

  • давление пара, кгс/см2 (для парового котла);

  • Р воды на входе в котел, кгс/см2 (для водогрейного котла);

  • Р воды на выходе из котла, кгс/см2 (для водогрейного котла);

  • температура воды на выходе из котла (для водогрейного котла);

  • α за котлом;

  • α за экономайзером;

  • состав уходящих газов за котлом; за экономайзером;

  • температура уходящих газов;

  • расход условного топлива;

  • КПД котла.


Экзаменационные вопросы

Состав и свойства жидкого и газообразного топлива,

используемого для котельных установок.

Г 9 (1) Состав природного газа. Одоризация.

Г14 (1) Пределы воспламеняемости природного газа. Условия, при которых возможен взрыв.

Г20 (1) Основные физико-химические свойства природного газа.

Сжигание топлива

Г 1(2) Отрыв и проскок: причины, опасность. Действия оператора.

Г 2(2) Условия, необходимые для полного сгорания газа. Признаки и опасность неполного сгорания.

Г 6(3) Причины погасания пламени при розжиге горелок.

Г 13(1) Условия полного сгорания газа. Назначение, содержание режимной карты котла.




написать администратору сайта