Методы сжигания газа
В зависимости от способа образования газовоздушной смеси методы сжигания газа можно разделить на диффузионный, кинетический и смешанный (диффузионно-кинетический). Диффузионно-кинетический метод сжигания газа реализуется в двух вариантах: неполным предварительным без образования однородной смеси и частичным предварительным смешением газа с воздухом. При частичном предварительном смешении образуется однородная смесь с недостатком окислителя в начальной смеси.
При диффузионном методе сжигания к фронту горения газ поступает под давлением, а необходимый для горения воздух - из окружающего пространства за счет молекулярной или турбулентной диффузии. Смесеобразование здесь протекает одновременно с процессом горения, поэтому скорость процесса горения в основном определяется скоростью смесеобразования.
Процесс горения начинается после образования контакта между газом и воздухом. К струе газа диффундирует воздух, а из струи газа в воздух - газ. Сгорание топлива осуществляется в тонком поверхностном слое факела, называемом фронтом горения, к которому из внутренней части факела поступает газ, а из топки - воздух.
Выделяемые продукты сгорания осложняют взаимную диффузию газа и воздуха, в результате чего горение протекает медленно с образованием частиц сажи. Этим и объясняется, что диффузионное горение характеризуется значительной длиной и светимостью пламени.
Одно из достоинств диффузионного метода сжигания газа - возможность регулирования процесса горения в широком диапазоне. Процесс смесеобразования легко управляем при применении различных регулировочных элементов. Площадь и длину факела можно регулировать дроблением струи газа на отдельные факелы, изменением диаметра сопла горелки, регулированием давления газа и т.д.
Преимущества диффузионного метода сжигания: высокая устойчивость пламени при изменении тепловых нагрузок, отсутствие проскока пламени, равномерность температуры по длине пламени. Недостатки этого метода: вероятность термического распада углеводородов, потребность в больших топочных объемах, низкая интенсивность горения, вероятность неполного сгорания газа.
При кинетическом методе сжигания к месту горения подается газовоздушная смесь, полностью подготовленная внутри горелки. Газовоздушная смесь сгорает в коротком факеле в виде голубого прозрачного конуса. Сгорание топлива в данном случае осуществляется на поверхности этого конуса, называемом фронтом кинетического горения. Достоинство этого метода сжигания - малая вероятность химического недожога, небольшая длина пламени, высокая температура факела. Недостатком является необходимость стабилизации газового пламени.
При реализации диффузионно-кинетического метода сжигания факел имеет два фронта горения: кинетический , в виде голубого прозрачного конуса, и диффузионный, в котором происходит догорание топлива. Факел при этом прозрачный бледно-голубого цвета.
В горелках с неполным предварительным смешением воздух поступает в полном объеме. Из горелки выходит плохо перемешанная неоднородная газовоздушная смесь. Воздух к диффузионному фронту горения поступает из внутренней части факела.
При частичном предварительном смешении горелка обеспечивает предварительное смешение газа только с частью воздуха, необходимого для полного сгорания газа, остальной воздух поступает из окружающей среды непосредственно к факелу. В этом случае сначала выгорает во фронте кинетического горения лишь часть газа, смешанная с первичным воздухом, а оставшаяся часть газа, разбавленная продуктами сгорания, выгорает после присоединения кислорода вторичного воздуха из топки во фронте диффузионного горения.
В зависимости от способа образования газовоздушной смеси методы сжигания газа можно разделить на диффузионный, кинетический и смешанный (диффузионно-кинетический). Диффузионно-кинетический метод сжигания газа реализуется в двух вариантах: неполным предварительным без образования однородной смеси и частичным предварительным смешением газа с воздухом. При частичном предварительном смешении образуется однородная смесь с недостатком окислителя в начальной смеси.
При диффузионном методе сжигания к фронту горения газ поступает под давлением, а необходимый для горения воздух - из окружающего пространства за счет молекулярной или турбулентной диффузии. Смесеобразование здесь протекает одновременно с процессом горения, поэтому скорость процесса горения в основном определяется скоростью смесеобразования.
Процесс горения начинается после образования контакта между газом и воздухом. К струе газа диффундирует воздух, а из струи газа в воздух - газ. Сгорание топлива осуществляется в тонком поверхностном слое факела, называемом фронтом горения, к которому из внутренней части факела поступает газ, а из топки - воздух.
Выделяемые продукты сгорания осложняют взаимную диффузию газа и воздуха, в результате чего горение протекает медленно с образованием частиц сажи. Этим и объясняется, что диффузионное горение характеризуется значительной длиной и светимостью пламени.
Одно из достоинств диффузионного метода сжигания газа - возможность регулирования процесса горения в широком диапазоне. Процесс смесеобразования легко управляем при применении различных регулировочных элементов. Площадь и длину факела можно регулировать дроблением струи газа на отдельные факелы, изменением диаметра сопла горелки, регулированием давления газа и т.д.
Преимущества диффузионного метода сжигания: высокая устойчивость пламени при изменении тепловых нагрузок, отсутствие проскока пламени, равномерность температуры по длине пламени. Недостатки этого метода: вероятность термического распада углеводородов, потребность в больших топочных объемах, низкая интенсивность горения, вероятность неполного сгорания газа.
При кинетическом методе сжигания к месту горения подается газовоздушная смесь, полностью подготовленная внутри горелки. Газовоздушная смесь сгорает в коротком факеле в виде голубого прозрачного конуса. Сгорание топлива в данном случае осуществляется на поверхности этого конуса, называемом фронтом кинетического горения. Достоинство этого метода сжигания - малая вероятность химического недожога, небольшая длина пламени, высокая температура факела. Недостатком является необходимость стабилизации газового пламени.
При реализации диффузионно-кинетического метода сжигания факел имеет два фронта горения: кинетический , в виде голубого прозрачного конуса, и диффузионный, в котором происходит догорание топлива. Факел при этом прозрачный бледно-голубого цвета.
В горелках с неполным предварительным смешением воздух поступает в полном объеме. Из горелки выходит плохо перемешанная неоднородная газовоздушная смесь. Воздух к диффузионному фронту горения поступает из внутренней части факела.
При частичном предварительном смешении горелка обеспечивает предварительное смешение газа только с частью воздуха, необходимого для полного сгорания газа, остальной воздух поступает из окружающей среды непосредственно к факелу. В этом случае сначала выгорает во фронте кинетического горения лишь часть газа, смешанная с первичным воздухом, а оставшаяся часть газа, разбавленная продуктами сгорания, выгорает после присоединения кислорода вторичного воздуха из топки во фронте диффузионного горения.
Комментариев нет:
Отправить комментарий