Produkty spalania gazów i sterowanie procesem spalania. Całkowite i niecałkowite spalanie gazu

Gaz ziemny jest obecnie najczęściej używanym paliwem. Gaz ziemny nazywany jest gazem ziemnym, ponieważ jest wydobywany z wnętrza Ziemi.

Proces spalania gazu to reakcja chemiczna, w której zachodzą interakcje gazu ziemnego z tlenem w powietrzu.

W paliwie gazowym występuje część palna i część niepalna.

Głównym składnikiem palnym gazu ziemnego jest metan – CH4. Jego zawartość w gazie ziemnym sięga 98%. Metan jest bezwonny, bez smaku i nietoksyczny. Jego granica palności wynosi od 5 do 15%. To właśnie te cechy umożliwiły wykorzystanie gazu ziemnego jako jednego z głównych rodzajów paliwa. Stężenie metanu jest ponad 10% niebezpieczne dla życia, więc z powodu braku tlenu może dojść do uduszenia.

W celu wykrycia wycieku gazu, gaz poddaje się nawanianiu, czyli dodaje się silnie pachnącą substancję (merkaptan etylowy). W takim przypadku gaz można wykryć już w stężeniu 1%.

Oprócz metanu w gazie ziemnym mogą znajdować się gazy palne, takie jak propan, butan i etan.

Aby zapewnić wysokiej jakości spalanie gazu, konieczne jest doprowadzenie powietrza do strefy spalania w odpowiedniej ilości i uzyskanie dobrego wymieszania gazu z powietrzem. Za optymalny uważa się stosunek 1: 10. Oznacza to, że dziesięć części powietrza spada na jedną część gazu. Ponadto konieczne jest stworzenie niezbędnych reżim temperaturowy. Aby gaz mógł się zapalić, musi zostać podgrzany do temperatury zapłonu, a w przyszłości temperatura nie powinna spaść poniżej temperatury zapłonu.

Konieczne jest zorganizowanie usuwania produktów spalania do atmosfery.

Całkowite spalanie uzyskuje się, gdy w produktach spalania uwalnianych do atmosfery nie ma substancji palnych. W tym przypadku węgiel i wodór łączą się ze sobą i tworzą dwutlenek węgla i parę wodną.

Wizualnie przy całkowitym spaleniu płomień jest jasnoniebieski lub niebieskawo-fioletowy.

Całkowite spalanie gazu.

metan + tlen = dwutlenek węgla + woda

CH4 + 2O2 \u003d CO2 + 2H2O

Oprócz tych gazów azot i pozostały tlen przedostają się do atmosfery wraz z gazami palnymi. N2 + O2

Jeśli spalanie gazu nie jest całkowite, do atmosfery emitowane są substancje palne - tlenek węgla, wodór, sadza.

Niepełne spalanie gazu następuje z powodu niewystarczającej ilości powietrza. W tym samym czasie w płomieniu wizualnie pojawiają się jęzory sadzy.

Niebezpieczeństwo niepełnego spalania gazu polega na tym, że tlenek węgla może spowodować zatrucie personelu kotłowni. Zawartość CO w powietrzu 0,01-0,02% może powodować łagodne zatrucie. Wyższe stężenia mogą prowadzić do ciężkiego zatrucia i śmierci.

Powstała sadza osadza się na ścianach kotłów, pogarszając w ten sposób przekazywanie ciepła do chłodziwa, co zmniejsza wydajność kotłowni. Sadza przewodzi ciepło 200 razy gorzej niż metan.

Teoretycznie do spalenia 1m3 gazu potrzeba 9m3 powietrza. W rzeczywistych warunkach potrzeba więcej powietrza.

Oznacza to, że potrzebna jest nadmiar powietrza. Ta wartość, oznaczona alfa, pokazuje ile razy więcej powietrza jest zużywane niż teoretycznie jest to konieczne.

Współczynnik alfa uzależniony jest od typu konkretnego palnika i jest zwykle przewidziany w paszporcie palnika lub zgodnie z zaleceniami organizacji uruchamiającej.

Wraz ze wzrostem liczby nadmiar powietrza wyższe niż zalecane, zwiększają się straty ciepła. Przy znacznym wzroście ilości powietrza może nastąpić oddzielenie płomienia, tworząc sytuację awaryjną. Jeżeli ilość powietrza jest mniejsza niż zalecana, spalanie będzie niepełne, co grozi zatruciem personelu kotłowni.

Aby dokładniej kontrolować jakość spalania paliwa, istnieją urządzenia - analizatory gazów, które mierzą zawartość niektórych substancji w składzie spalin.

Analizatory gazu mogą być dostarczane z kotłami. Jeśli nie są dostępne, odpowiednie pomiary przeprowadza organizacja uruchamiająca za pomocą przenośne analizatory gazów. Opracowywana jest mapa reżimów, w której określone są niezbędne parametry kontrolne. Przestrzegając ich, możesz zapewnić normalne całkowite spalanie paliwa.

Główne parametry kontroli spalania paliwa to:

• stosunek gazu i powietrza dostarczanego do palników.

• stosunek nadmiaru powietrza.

• pęknięcie w piecu.

• Współczynnik sprawności kotła.

Równocześnie sprawność kotła oznacza stosunek ciepła użytkowego do wartości całkowitego wydatku ciepła.

Skład powietrza

Nazwa gazu	Pierwiastek chemiczny	Treść w powietrzu
Azot	N2	78 %
Tlen	O2	21 %
Argon	Ar	1 %
Dwutlenek węgla	CO2	0.03 %
Hel	On	mniej niż 0,001%
Wodór	H2	mniej niż 0,001%
Neon	Ne	mniej niż 0,001%
Metan	CH4	mniej niż 0,001%
Krypton	kr	mniej niż 0,001%
Ksenon	Xe	mniej niż 0,001%

antropotoksyny;

Produkty niszczenia materiałów polimerowych;

Substancje wchodzące do pomieszczenia z zanieczyszczonym powietrzem atmosferycznym;

Substancje chemiczne uwalniane z materiałów polimerowych, nawet w niewielkich ilościach, mogą powodować znaczne zaburzenia stanu żywego organizmu, np. w przypadku narażenia alergicznego na materiały polimerowe.

Intensywność uwalniania substancji lotnych zależy od warunków pracy materiałów polimerowych - temperatury, wilgotności, szybkości wymiany powietrza, czasu pracy.

Stwierdzono bezpośrednią zależność poziomu zanieczyszczenia chemicznego środowiska powietrza od całkowitego nasycenia pomieszczeń. materiały polimerowe.

Rosnący organizm jest bardziej wrażliwy na działanie lotnych składników z materiałów polimerowych. Zwiększona wrażliwość pacjentów na skutki substancje chemiczne uwalniane z tworzyw sztucznych w porównaniu do zdrowych. Badania wykazały, że w pomieszczeniach o wysokim nasyceniu polimerami podatność populacji na alergie, przeziębienia, neurastenię, dystonię wegetatywną i nadciśnienie była wyższa niż w pomieszczeniach, w których materiały polimerowe były stosowane w mniejszych ilościach.

Aby zapewnić bezpieczeństwo stosowania materiałów polimerowych, przyjmuje się, że stężenia substancji lotnych uwalnianych z polimerów w budynkach mieszkalnych i użyteczności publicznej nie powinny przekraczać ich MPC ustalonych dla powietrza atmosferycznego, a łączny stosunek wykrytych stężeń kilku substancji do ich RPP nie powinna przekraczać jednego. W celach profilaktycznych nadzór sanitarny w przypadku materiałów polimerowych i wykonanych z nich produktów zaproponowano ograniczenie uwalniania szkodliwe substancje w środowisko lub na etapie produkcji, bądź niedługo po ich wydaniu przez producentów. Dopuszczalne poziomy około 100 substancji chemicznych uwalnianych z materiałów polimerowych zostały już potwierdzone.

W nowoczesna konstrukcja rośnie trend w kierunku chemizacji procesy technologiczne i stosować jako mieszanki różnych substancji, głównie betonu i żelbetu. Z higienicznego punktu widzenia ważne jest uwzględnienie niekorzystnego wpływu dodatków chemicznych w materiałach budowlanych na skutek uwalniania substancji toksycznych.

Nie mniej potężnym wewnętrznym źródłem zanieczyszczenia środowiska wewnętrznego są ludzkie produkty przemiany materii antropotoksyny. Ustalono, że w trakcie życia człowiek uwalnia około 400 związki chemiczne.

Badania wykazały, że środowisko powietrza w niewentylowanych pomieszczeniach pogarsza się proporcjonalnie do liczby osób i czasu spędzanego w pomieszczeniu. Analiza chemiczna powietrza w pomieszczeniach pozwoliła zidentyfikować w nim szereg substancji toksycznych, których rozkład według klas zagrożenia przedstawia się następująco: dimetyloamina, siarkowodór, dwutlenek azotu, tlenek etylenu, benzen (druga klasa zagrożenia jest wysoce niebezpieczna Substancje); kwas octowy, fenol, metylostyren, toluen, metanol, octan winylu (trzecia klasa zagrożenia to substancje o niskim stopniu zagrożenia). Jedna piąta zidentyfikowanych antropotoksyn jest klasyfikowana jako substancje wysoce niebezpieczne. Jednocześnie stwierdzono, że w niewentylowanym pomieszczeniu stężenia dimetyloaminy i siarkowodoru przekraczały MPC dla powietrza atmosferycznego. Stężenia substancji takich jak dwutlenek węgla, tlenek węgla i amoniak również przekraczały MPC lub były na swoim poziomie. Pozostałe substancje, choć stanowiły dziesiąte i mniejsze frakcje RPP, wzięte razem świadczyły o niekorzystnym środowisku powietrza, gdyż nawet dwu-czterogodzinny pobyt w tych warunkach miał negatywny wpływ na sprawność umysłową badanych.

Badania środowiska powietrznego zgazowanych pomieszczeń wykazały, że podczas godzinowego spalania gazu w powietrzu wewnętrznym stężenie substancji wynosiło (mg/m3): tlenek węgla – średnio 15, formaldehyd – 0,037, tlenek azotu – 0,62 , dwutlenek azotu - 0,44, benzen - 0,07. Temperatura powietrza w pomieszczeniu podczas spalania gazu wzrosła o 3-6°C, wilgotność wzrosła o 10-15%. Ponadto wysokie stężenia związków chemicznych zaobserwowano nie tylko w kuchni, ale również w pomieszczeniach mieszkalnych. Po wyłączeniu urządzeń gazowych zawartość tlenku węgla i innych chemikaliów w powietrzu malała, ale czasami nie wracała do wartości początkowych nawet po 1,5-2,5 godzinach.

Badanie wpływu produktów spalania gazów pochodzących z gospodarstw domowych na oddychanie zewnętrzne człowieka wykazało wzrost obciążenia układu oddechowego i zmianę stanu funkcjonalnego ośrodkowego układu nerwowego.

Jednym z najczęstszych źródeł zanieczyszczenia powietrza w pomieszczeniach jest palenie. Analiza spektrometryczna powietrza zanieczyszczonego dymem tytoniowym ujawniła 186 związków chemicznych. W niedostatecznie wentylowanych pomieszczeniach zanieczyszczenie powietrza produktami do palenia może sięgać 60-90%.

Podczas badania efektów składników dym tytoniowy u osób niepalących (palenie bierne) u badanych wystąpiło podrażnienie błon śluzowych oczu, wzrost zawartości karboksyhemoglobiny we krwi, wzrost częstości akcji serca, wzrost poziomu ciśnienie krwi. W ten sposób, główne źródła zanieczyszczeńŚrodowisko powietrzne pomieszczeń można warunkowo podzielić na cztery grupy:

Znaczenie wewnętrznych źródeł zanieczyszczeń w różnych typach budynków nie jest takie samo. W budynki administracyjne poziom zanieczyszczenia całkowitego najściślej koreluje z nasyceniem pomieszczeń materiałami polimerowymi (R = 0,75), w halowych obiektach sportowych poziom zanieczyszczenia chemicznego najlepiej koreluje z liczbą przebywających w nich osób (R = 0,75). Do budynki mieszkalne bliskość korelacji między poziomem zanieczyszczenia chemicznego zarówno z nasyceniem pomieszczeń materiałami polimerowymi, jak i liczbą osób w pomieszczeniach jest w przybliżeniu taka sama.

Zanieczyszczenie chemiczne środowiska powietrza budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej w określonych warunkach (słaba wentylacja, nadmierne nasycenie pomieszczeń materiałami polimerowymi, duże tłumy ludzi itp.) może osiągnąć poziom, który Negatywny wpływ na ogólny stan ludzkiego ciała.

W ostatnie lata Według WHO znacznie wzrosła liczba zgłoszeń o tzw. syndromie chorego budynku. Opisane objawy pogorszenia stanu zdrowia osób mieszkających lub pracujących w takich budynkach są bardzo zróżnicowane, ale mają też szereg wspólne cechy mianowicie: bóle głowy, zmęczenie psychiczne, zwiększona częstotliwość infekcji przenoszonych drogą powietrzną oraz przeziębienia, podrażnienie błon śluzowych oczu, nosa, gardła, uczucie suchości błon śluzowych i skóry, nudności, zawroty głowy.

Pierwsza kategoria - chwilowo „chore” budynki- obejmuje nowo wybudowane lub niedawno wyremontowane budynki, w których nasilenie objawów tych objawów z czasem słabnie iw większości przypadków znikają one całkowicie po około sześciu miesiącach. Zmniejszenie nasilenia objawów jest prawdopodobnie związane z wzorcami emisji lotnych składników zawartych w materiałach budowlanych, farbach itp.

W budynkach drugiej kategorii - ciągle "choroby" opisane objawy są obserwowane przez wiele lat i nawet rekreacja na dużą skalę może nie przynieść efektu. Z reguły trudno znaleźć wytłumaczenie tej sytuacji, mimo wnikliwego badania składu powietrza, pracy system wentylacji i cechy konstrukcyjne budynku.

Należy zauważyć, że nie zawsze jest możliwe wykrycie bezpośredniego związku między stanem środowiska powietrza w pomieszczeniach a stanem zdrowia publicznego.

Jednak zapewnienie optymalnego środowiska powietrza dla budynków mieszkalnych i publicznych jest ważnym problemem higienicznym i inżynieryjnym. Wiodącym ogniwem w rozwiązaniu tego problemu jest wymiana powietrza w pomieszczeniach, która zapewnia wymagane parametry środowiska powietrza. Projektując instalacje klimatyzacyjne w budynkach mieszkalnych i użyteczności publicznej oblicza się wymagany przepływ powietrza w ilości wystarczającej do przyswojenia emisji ciepła i wilgoci przez człowieka, wydychanego dwutlenku węgla, a w pomieszczeniach przeznaczonych do palenia uwzględnia się również konieczność usuwania dymu tytoniowego na konto.

Oprócz regulacji ilości nawiewanego powietrza i jego skład chemiczny znana wartość aby zapewnić komfort powietrza w pomieszczeniach, posiada elektryczną charakterystykę środowiska powietrza. O tym ostatnim decyduje reżim jonowy pomieszczeń, czyli poziom dodatniej i ujemnej jonizacji powietrza. Negatywny wpływ zarówno niedostateczna, jak i nadmierna jonizacja powietrza ma wpływ na organizm.

Zamieszkanie na obszarach o zawartości ujemnych jonów powietrza rzędu 1000-2000 w 1 ml powietrza ma pozytywny wpływ na zdrowie ludności.

Obecność ludzi w pomieszczeniach powoduje zmniejszenie zawartości jonów lekkiego powietrza. Jednocześnie jonizacja powietrza zmienia się intensywniej, im więcej osób w pomieszczeniu i im mniejsza jest jego powierzchnia.

Spadek liczby jonów światła wiąże się z utratą właściwości odświeżających powietrze, z jego mniejszą aktywnością fizjologiczną i chemiczną, co niekorzystnie wpływa na organizm człowieka i powoduje dolegliwości duszności i „braku tlenu”. Dlatego szczególnie interesujące są procesy dejonizacji i sztucznej jonizacji powietrza w pomieszczeniach, które oczywiście muszą mieć regulację higieniczną.

Należy podkreślić, że sztuczna jonizacja powietrza w pomieszczeniach bez wystarczającego dopływu powietrza w warunkach wysoka wilgotność a zapylenie powietrza prowadzi do nieuchronnego wzrostu liczby ciężkich jonów. Ponadto w przypadku jonizacji zakurzonego powietrza gwałtownie wzrasta procent zatrzymywania pyłu w drogach oddechowych (pył przenoszący ładunki elektryczne jest zatrzymywany w drogach oddechowych człowieka w znacznie większych ilościach niż pył obojętny).

W związku z tym sztuczna jonizacja powietrza nie jest uniwersalnym panaceum na poprawę powietrza w pomieszczeniach. Bez poprawy wszystkich parametrów higienicznych środowiska powietrza sztuczna jonizacja nie tylko nie poprawia warunków życia człowieka, ale wręcz przeciwnie, może mieć negatywny wpływ.

Optymalne całkowite stężenie jonów światła to poziomy rzędu 3 x 10, a wymagane minimum to 5 x 10 na 1 cm3. Zalecenia te stanowiły podstawę obecnego Federacja Rosyjska normy sanitarno-higieniczne dopuszczalnych poziomów jonizacji powietrza w pomieszczeniach przemysłowych i użyteczności publicznej (tab. 6.1).

Spalanie gazu ziemnego to złożony proces fizykochemiczny oddziaływania jego palnych składników z utleniaczem, podczas gdy energia chemiczna paliwa jest zamieniana na ciepło. Spalanie może być całkowite lub niekompletne. Gdy gaz miesza się z powietrzem, temperatura w palenisku jest wystarczająco wysoka do spalania, paliwo i powietrze dostarczane są w sposób ciągły, następuje całkowite spalanie paliwa. Niepełne spalanie paliwa następuje w przypadku nieprzestrzegania tych zasad, co prowadzi do mniejszego wydzielania ciepła (CO), wodoru (H2), metanu (CH4), a w efekcie do osadzania się sadzy na powierzchniach grzewczych, pogorszenia wymiany ciepła i zwiększenia straty ciepła, co z kolei prowadzi do nadmiernego zużycia paliwa i spadku sprawności kotła, a tym samym do zanieczyszczenia powietrza.

Stosunek nadmiaru powietrza zależy od konstrukcji palnika gazowego i pieca. Współczynnik nadmiaru powietrza musi wynosić co najmniej 1, w przeciwnym razie może dojść do niepełnego spalania gazu. A także wzrost współczynnika nadmiaru powietrza obniża sprawność instalacji wykorzystującej ciepło ze względu na duże straty ciepła ze spalinami.

O całkowitym spalaniu decyduje analizator gazów oraz kolor i zapach.

Całkowite spalanie gazu. metan + tlen \u003d dwutlenek węgla + woda CH4 + 2O2 \u003d CO2 + 2H2O Oprócz tych gazów azot i pozostały tlen wchodzą do atmosfery z gazami palnymi. N2 + O2 Jeżeli spalanie gazu jest niepełne, do atmosfery emitowane są substancje palne - tlenek węgla, wodór, sadza.CO + H + C

Niepełne spalanie gazu następuje z powodu niewystarczającej ilości powietrza. Jednocześnie w płomieniu pojawiają się wizualnie języki sadzy.Niebezpieczeństwo niepełnego spalania gazu polega na tym, że tlenek węgla może spowodować zatrucie personelu kotłowni. Zawartość CO w powietrzu 0,01-0,02% może powodować łagodne zatrucie. Wyższe stężenie może prowadzić do ciężkiego zatrucia i śmierci, a powstała sadza osadza się na ścianach kotłów, utrudniając w ten sposób przenoszenie ciepła do chłodziwa i zmniejszając wydajność kotłowni. Sadza przewodzi ciepło 200 razy gorzej niż metan Teoretycznie do spalenia 1 m3 gazu potrzeba 9 m3 powietrza. W rzeczywistych warunkach potrzeba więcej powietrza. Oznacza to, że potrzebna jest nadmiar powietrza. Wartość ta, oznaczana jako alfa, pokazuje ile razy więcej powietrza jest zużywane niż teoretycznie jest to konieczne.Współczynnik alfa zależy od typu konkretnego palnika i jest zwykle przewidziany w paszporcie palnika lub zgodnie z zaleceniami organizacji uruchamiającej. Wraz ze wzrostem ilości nadmiaru powietrza powyżej zalecanego, wzrastają straty ciepła. Przy znacznym wzroście ilości powietrza może nastąpić oddzielenie płomienia, tworząc sytuację awaryjną. Jeżeli ilość powietrza jest mniejsza niż zalecana, spalanie będzie niepełne, co stwarza ryzyko zatrucia personelu kotłowni.Niepełne spalanie jest określane przez:

Spalanie to reakcja, w której energia chemiczna paliwa jest zamieniana na ciepło.

Spalanie może być całkowite lub niekompletne. Całkowite spalanie następuje przy wystarczającej ilości tlenu. Jego brak powoduje niecałkowite spalanie, w którym uwalniane jest mniej ciepła niż przy całkowitym spalaniu oraz tlenek węgla (CO), który jest trujący dla obsługa powstaje sadza, która osadza się na powierzchni grzewczej kotła i zwiększa straty ciepła, co prowadzi do nadmiernego zużycia paliwa i spadku sprawności. kocioł, zanieczyszczenie powietrza.

Do spalenia 1 m 3 metanu potrzebne jest 10 m 3 powietrza, w którym znajduje się 2 m 3 tlenu. W celu całkowitego spalenia gazu ziemnego do paleniska doprowadzane jest powietrze z niewielkim nadmiarem. Stosunek faktycznie zużytej objętości powietrza V d do teoretycznie niezbędnego V t nazywa się współczynnikiem nadmiaru powietrza a = V d / V t. Wskaźnik ten zależy od konstrukcji palnika gazowego i pieca: im są one doskonalsze, tym mniej Należy zadbać o to, aby współczynnik nadmiaru powietrza był nie mniejszy niż 1, ponieważ prowadzi to do niepełnego spalania gazu. Wzrost współczynnika nadmiaru powietrza zmniejsza wydajność. kocioł.

Kompletność spalania paliwa można określić za pomocą analizatora gazów i wizualnie - po kolorze i charakterze płomienia: przezroczysty niebieskawy - całkowite spalanie;

czerwony lub żółty - niepełne spalanie.

Prędkość, z jaką strefa spalania przesuwa się w kierunku prostopadłym do samej strefy, nazywana jest prędkością propagacji płomienia. Szybkość propagacji płomienia charakteryzuje szybkość nagrzewania mieszanki gazowo-powietrznej do temperatury zapłonu. Największą prędkość propagacji ma płomień wodoru, gazu wodnego (3 m/s), najmniejszą płomień gazu ziemnego i mieszaniny propan-butan. Wysoka prędkość propagacji płomienia korzystnie wpływa na kompletność spalania gazu, a wręcz przeciwnie, jest jedną z przyczyn niepełnego spalania gazu. Szybkość rozprzestrzeniania się płomienia wzrasta, gdy stosuje się mieszankę gazowo-tlenową zamiast mieszanki gazowo-powietrznej.

Spalanie reguluje się poprzez zwiększenie dopływu powietrza do paleniska kotła lub zmniejszenie dopływu gazu. W procesie tym wykorzystuje się powietrze pierwotne (mieszanki z gazem w palniku - przed spalaniem) i wtórne (mieszanki z gazem lub mieszanką gazowo-powietrzną w palenisku kotła podczas spalania).

W kotłach wyposażonych w palniki dyfuzyjne (bez wymuszonego dopływu powietrza) powietrze wtórne pod wpływem podciśnienia dostaje się do paleniska przez drzwi dmuchawy.

W kotłach wyposażonych w palniki wtryskowe: powietrze pierwotne dostaje się do palnika w wyniku wtrysku i jest regulowane za pomocą podkładki regulacyjnej, a powietrze wtórne dostaje się do palnika przez drzwiczki dmuchawy.

W kotłach z palnikami mieszającymi powietrze pierwotne i wtórne dostarczane jest do palnika za pomocą wentylatora i sterowane za pomocą przepustnic powietrza.

Naruszenie stosunku prędkości mieszanki gazowo-powietrznej na wylocie palnika do prędkości propagacji płomienia prowadzi do oddzielenia lub przekroczenia płomienia na palnikach.

Jeżeli prędkość mieszanki gazowo-powietrznej na wylocie palnika jest większa niż prędkość propagacji płomienia – separacja, a jeżeli mniejsza – poślizg.

W przypadku zerwania i przebłysku płomienia obsługa musi zgasić kocioł, przewietrzyć palenisko i przewody gazowe oraz ponownie zapalić kocioł.

Kategoria K: Zapas gazu

Proces spalania gazu

Głównym warunkiem spalania gazu jest obecność tlenu (a zatem powietrza). Bez obecności powietrza spalanie gazu jest niemożliwe. W procesie spalania gazu zachodzi reakcja chemiczna połączenia tlenu w powietrzu z węglem i wodorem w paliwie. Reakcja zachodzi z uwolnieniem ciepła, światła, a także dwutlenku węgla i pary wodnej.

W zależności od ilości powietrza zaangażowanego w proces spalania gazu następuje jego całkowite lub niepełne spalanie.

Przy wystarczającym dopływie powietrza następuje całkowite spalanie gazu, w wyniku którego produkty spalania zawierają niepalne gazy: dwutlenek węgla CO2, azot N2, para wodna H20. Przede wszystkim (objętościowo) w produktach spalania azotu - 69,3-74%.

Do całkowitego spalenia gazu konieczne jest również zmieszanie go z powietrzem w określonych (dla każdego gazu) ilościach. Im wyższa kaloryczność gazu, tym więcej duża ilość powietrze. Tak więc do spalania 1 m3 gazu ziemnego potrzeba około 10 m3 powietrza, sztucznego - około 5 m3, mieszanego - około 8,5 m3.

W przypadku niedostatecznego dopływu powietrza dochodzi do niepełnego spalania gazu lub chemicznego dopalania materiałów palnych. części składowe; w produktach spalania pojawiają się gazy palne - tlenek węgla CO, metan CH4 i wodór H2

Przy niepełnym spalaniu gazu, długi, zadymiony, świetlisty, nieprzezroczysty, żółty kolor latarka.

Zatem brak powietrza prowadzi do niepełnego spalania gazu, a nadmiar powietrza do nadmiernego wychłodzenia temperatury płomienia. Temperatura zapłonu gazu ziemnego wynosi 530 °C, koksu - 640 °C, mieszanego - 600 °C. Ponadto przy znacznym nadmiarze powietrza dochodzi również do niepełnego spalania gazu. W tym przypadku koniec pochodni jest żółtawy, nie do końca przezroczysty, z rozmytym niebiesko-zielonym rdzeniem; płomień jest niestabilny i odrywa się od palnika.

Ryż. 1. Płomień gazowy i - bez wstępnego mieszania gazu z powietrzem; b -z częściowym poprz. powiernicze mieszanie gazu z powietrzem; c - ze wstępnym całkowitym wymieszaniem gazu z powietrzem; 1 - wewnętrzna ciemna strefa; 2 - przydymiony stożek świetlny; 3 - paląca się warstwa; 4 - produkty spalania

W pierwszym przypadku (rys. 1a) latarka jest długa i składa się z trzech stref. W powietrze atmosferyczne oparzenia czystym gazem. W pierwszej wewnętrznej ciemnej strefie gaz nie pali się: nie miesza się z tlenem atmosferycznym i nie jest podgrzewany do temperatury zapłonu. W drugiej strefie powietrze wchodzi w niewystarczających ilościach: jest opóźniane przez płonącą warstwę i dlatego nie może dobrze mieszać się z gazem. Świadczy o tym jasno świetlisty, jasnożółty przydymiony kolor płomienia. W trzeciej strefie powietrze wchodzi w wystarczających ilościach, którego tlen dobrze miesza się z gazem, gaz pali się na niebieskawy kolor.

Dzięki tej metodzie gaz i powietrze są dostarczane do pieca oddzielnie. W piecu zachodzi nie tylko spalanie mieszanki gazowo-powietrznej, ale również proces przygotowania mieszanki. Ten sposób spalania gazu jest szeroko stosowany w zakładach przemysłowych.

W drugim przypadku (rys. 1.6) spalanie gazu jest znacznie lepsze. W wyniku częściowego wstępnego wymieszania gazu z powietrzem przygotowana mieszanka gazowo-powietrzna trafia do strefy spalania. Płomień staje się krótszy, nie świecący, ma dwie strefy - wewnętrzną i zewnętrzną.

Mieszanka gazowo-powietrzna w strefie wewnętrznej nie pali się, ponieważ nie została podgrzana do temperatury zapłonu. W strefie zewnętrznej mieszanina gazowo-powietrzna pali się, podczas gdy temperatura gwałtownie wzrasta w górnej części strefy.

Przy częściowym wymieszaniu gazu z powietrzem w tym przypadku całkowite spalanie gazu następuje tylko przy dodatkowym doprowadzeniu powietrza do palnika. W procesie spalania gazu powietrze dostarczane jest dwukrotnie: pierwszy raz - przed wejściem do paleniska (powietrze pierwotne), drugi raz - bezpośrednio do paleniska (powietrze wtórne). Ta metoda spalania gazu jest podstawą urządzenia palniki gazowe dla sprzęt AGD i kotły grzewcze.

W trzecim przypadku palnik jest znacznie skrócony, a gaz pali się pełniej, ponieważ wcześniej przygotowano mieszankę gaz-powietrze. O całkowitym spalaniu gazu informuje krótka, przezroczysta, niebieska pochodnia (spalanie bezpłomieniowe), która jest stosowana w urządzeniach promieniowanie podczerwone z ogrzewaniem gazowym.

- Proces spalania gazu