При сгорании природного газа: Как происходит сгорание газа в котлах?. Статьи компании «ТЕПЛОЦЕНТР»

Содержание

Как происходит сгорание газа в котлах?. Статьи компании «ТЕПЛОЦЕНТР»

Как происходит сгорание газа в котлах? Почему в котлах стараются избавиться от конденсата?

Природный газ, который используется как топливо в котлах, на 70-98% состоит из метана, химическая формула которого СН4. Кроме этого, в состав добываемого газа входят другие углеводороды: этан (СгНе), пропан (СвНз) и бутан (С4Н10). А также в разных концентрациях в природном газе может присутствовать водород (Н2), сероводород (Н2З), углекислый газ (СО2), азот (N2) и инертные газы, представленные преимущественно гелием (Не). В природном газе может присутствовать и радиоактивный газ - радон, но в большинстве случаев его концентрация является абсолютно безопасной. Метан не распознается нашими органами чувств - то есть не имеет запаха, поэтому при подготовке голубого топлива перед подачей потребителям в него подмешивают в очень малой концентрации так называемые одоранты - вещества, имеющие резкий и неприятный запах. В частности, в наш сетевой газ вводят в концентрации 16 грамм на 1000 м3 этилмеркаптан, который мы и воспринимаем как запах газа.

Основную теплоту сгорания в газовых котлах дает именно метан или пропан, если используется сжиженный газ в баллонах. Но мы будем рассматривать именно сгорание метана, так как подавляющее большинство котлов работают именно на нем. Для того чтобы метан загорелся, необходимо обеспечить приток кислорода, который есть в воздухе. На одну часть природного газа необходимо в зону горения подать не менее 10 частей воздуха. Но также много зависит и от качественного перемешивания метана с воздухом. Для того чтобы природный газ загорелся необходимо еще и обеспечить его воспламенение, а это происходит при температуре от 530°С до 640°С (в зависимости от происхождения газа). Если воздух подается в нужном объеме, то говорят о полном сгорании газа и этот процесс выражается следующей химической формулой:

СН4+202=С02+2Н20.

Одна молекула метана при сгорании соединяется с двумя молекулами кислорода. В результате получается одна молекула углекислого газа и две молекулы воды. А что происходит, если воздуха будет недостаточно? Тогда говорят о неполном сгорании газа и при этом химическая реакция будет несколько иной:

СН4+О2 * СО2+ Н2О+СО+Н+СН4+С.

Знак равенства в этом химическом уравнении не ставится, так как неизвестно какое именно количество кислорода участвует в реакции. Видно, что помимо привычных углекислого газа и воды появляются еще не слишком «приятные» компоненты. Прежде всего - это несгоревший метан, который просто «вылетает в трубу», хотя газовые счетчики его исправно считают и за него все равно придется заплатить. Кроме этого при неполном сгорании образуется крайне опасное соединение - монооксид углерода (СО). Этот газ опасен тем, что в легких способен соединяться с гемоглобином, замещая кислород в легких, что приводит к удушью, которое очень часто заканчивается смертельным исходом. Так как моноокись углерода не имеет цвета и запаха, и «захватывается» эритроцитами в легких, то процесс отравления происходит незаметно, чаще всего во сне. Всего лишь 0,1% концентрации СО в воздухе достаточно для того, чтобы в течение часа произошло смертельное удушье, а при 1% это происходит за 2-3 вдоха.

Еще одним неприятным спутником неполного сгорания газа является углерод, который мы можем наблюдать в газовых котлах как обыкновенная сажа, которая тоже доставляет проблемы. Неправильно настроенные котлы очень быстро засоряются продуктами неполного сгорания, что требует или более частого технического обслуживания, или дорогостоящего ремонта. Специалисты-газовики могут на глаз судить о том полностью сгорает газ или нет по цвету пламени. Если оно голубое, то это свидетельствует о полном сгорании, а если соломенно-желтое, то явный признак неполного сгорания. Правда, на практике таким методом диагностировать полноту сгорания, не пользуются. Для этого существуют специальные газоанализаторы, которые точно определяют состав уходящих из топки газов. Иметь в каждом котле подобный прибор является дорогостоящей роскошью, но при настройке на производстве обязательно им пользуются.

Не будем забывать о том, что в топку котла еще поступают и другие газы, содержащиеся в воздухе, ведь в нем доля кислорода составляет только 21%, а большую часть составляет азот - 78%. Но этот газ в таких условиях инертен и только малая его часть участвует в процессе горения, поэтому львиная его доля проходит через котел «транзитом», попутно разогреваясь. Другие инертные газы в воздушном «коктейле» также не вступают ни в какие химические реакции.

В природном газе в различных концентрациях может присутствовать сероводород (Н2З), который при воздействии повышенных температур горит и в прямом и в переносном смысле синим пламенем. Эту реакцию можно выразить следующей химической формулой:

23+302=2Н20+2502.

Две молекулы сероводорода соединяются с тремя молекулами кислорода и в результате получается две молекулы воды и две - диоксида серы (сернистого газа). Это очень опасное газообразное соединение, которое прежде всего является токсичным и при концентрациях выше 10 мг/м3 может вызвать удушье. Сернистый газ известен практически всем по свойственному ему резкому характерному запаху загорающейся спички. Кроме токсического действия на организм сернистый газ еще опасен тем, что может взаимодействовать с водой, образуя сернистую кислоту, которая относится к кислотам средней силы. Хоть это соединение и является неустойчивым, но на дымоходы и внутренности газовых котлов оно влияет, попросту постепенно разрушая их.

Кроме диоксида серы при сгорании газа еще и образуется триоксид серы (серный ангидрид), который получается при взаимодействии сернистого газа и моноокиси азота:

ЗОг+МОг-ЗОз+МО.

Моноокись азота может взаимодействовать с диоксидом серы, увеличивая долю серного ангидрида:

2302+2М0->230з+М2.

А серный ангидрид может взаимодействовать с водой, которой образуется немало при сгорании газа. Полученное соединение не что иное, как серная кислота:

ЗО3+Н2О-Н2ЗО4.

Серная кислота относится к классу сильных кислот и вступает в реакцию окисления практически со всеми металлами. Исключения составляют только золото, платина, иридий, родий и тантал. То есть медные теплообменники и стальные корпуса котлов могут подвергнуться воздействию кислот, но только тогда, когда образуется конденсат, который агрессивен. Для предотвращения его появления есть несколько эффективных решений:

Ранее, когда не было «гонки» за коэффициентом полезного действия газовых котлов, дымовым газам позволялось уходить через дымоходы с высокой температурой, что исключало образование конденсата и его действие на элементы системы отопления. Котлы работали практически постоянно, причем с дымоходами из керамического кирпича, который известен своей способностью к накоплению тепловой энергии. Выхлопы котла просто улетали в разогретый дымоход, не оставляя никаких шансов для образования конденсата.

В дальнейшем, когда инженерам-разработчикам газового отопительного оборудования стало жалко «отпускать» газы с высокой температурой, решили увеличить теплосъем в котлах. Это привело к тому, что дымовые газы стали выходить под меньшими температурами, что увеличило шанс для образования конденсата. Особенно при периодических включениях и отключениях котлов, которые приводят к остыванию дымоходов. Как известно, конденсат образуется только при перепадах температур. Как выход был применен такой эффективный прием, как утепление дымоходов, чтобы они не остывали слишком быстро.

Помимо утепления дымоходов, было решено снизить их сопротивление к протекающим в них дымовым газам из котлов. Для этого на место кирпичных прямоугольных конструкций со множеством швов в кладке, которые только увеличивают сопротивление, стали использовать керамические или металлические сборные круглые, имеющие гладкие стенки, что позволяет газам беспрепятственно выходить через дымоход. Конечно, при этом он еще должен иметь хорошую тягу и диаметр не менее рекомендуемого.

Дальнейшим шагом уменьшить образование конденсата явилось применение так называемых сэндвич-дымоходов, когда между двумя слоями нержавеющей трубы располагается слой негорючего утеплителя. Разогреть такие дымоходы можно очень быстро, а от «криминального» перепада температур спасает утеплитель. Монтаж таких конструкций по сравнению с кирпичом или керамикой прост и такие дымоходы успешно прокладывают даже по внешним стенам домов.

Независимо от того насколько хорошо утеплены дымоходы все равно какое-то время необходима для их разогрева. Но пока это не случилось, могут создаться условия для образования большого количества агрессивного конденсата. Именно поэтому дымоходы делают вертикальными, а подключения выхода котлов под углом. Конденсат, образующийся в основном в вертикальном канале, просто сливается вниз, где его «заботливо» ждет конденсатоотводчик, который требуется периодически сливать.

Конечно, в плане образования конденсата, очень много зависит и от качества самого топлива. Если в природном газе будет большое количество водяных паров, то это, естественно, приведет и к большему количеству конденсата. Но на этот вопрос потребители голубого топлива повлиять не могут, так как это прерогатива газоснабжающих организаций.

Но в какое-то время у инженеров-теплотехников произошел переворот в сознании, когда они поняли, что «ненавистный» конденсат может дать не рассматриваемую ранее порцию энергии. Просто надо учесть его химические свойства и сконструировать такие котлы, которые будут нечувствительны к химическому воздействию и в то же самое время «выжимать» максимум из энергии сгорания газа. Надо отметить, что это неплохо получилось!

Требования к дымоходам и условия их эксплуатации

Развитие технологий отопления идёт по пути максимальной рационализации. Снижение уровня потребления топлива – одна из главнейших задач общеевропейского уровня. С одной стороны, это приведёт к более бережному и экономному потреблению невозобновляемых источников тепловой энергии, с другой – к уменьшению нагрузки на загрязнённую окружающую среду. Большей экономичности служат увеличение эффективности теплоизоляции объектов и использование современной отопительной техники, которая с большей отдачей использует тепло от сгорания органических видов топлива. Устройство отопительных котлов предусматривает передачу энергии теплоносителям для подачи его к точке потребления. Отсюда следует, что для того, чтобы повысить КПД работы устройства необходимо понизить температуру отходящих газов. Использующиеся на сегодняшний день низкотемпературные отопительные котлы отличаются довольно экономными показателями в данной области: +100 – +120°С в переходные периоды года, а при увеличенной нагрузке и повышении температуры воды до +140 – +200°С. Но стоит учесть, что реальная температура отходящих газов во многом зависит от загрязнения топки, накипи на поверхности теплообменника и прочего. Эти факторы не только затрудняют процесс теплопередачи, но и в значительной мере снижают коэффициент полезного действия тепловой установки.

Входящие в состав органического топлива водород и углерод при сгорании образуют водяной пар (Н2О) и углекислый газ (СО2). При сжигании 1 кг жидкого топлива образуется до 1,3 кг водяных паров, а при сгорании 1 м3 газа – до 1,6 кг водяных паров. Отопительные котлы, сконструированные для принудительной конденсации большого количества водяных паров из отходящих газов, называются конденсационными. Данная техника получила широкое распространение в Европе, она отличается высоким уровнем КПД (109% для природного газа и 101% для жидких видов топлива). Полное использование скрытой энергии парообразования даёт возможность получить дополнительно до 1,5 кВт*ч/кг при сжигании жидких видов топлива и до 1,3 кВт*ч/м3 при сжигании газа. В дальнейшем будут рассмотрены образцы низкотемпературной отопительной техники на примере отопительных котлов с вентиляторными и газовыми атмосферными нагнетателями (горелками), так как конденсационные котлы в отечественном отоплении применяются довольно редко.

Конденсат, образующийся во время работы котлов, обладает окисляющими свойствами. При использовании природного газа показатель рН составляет около 3–4 ед., для жидких типов топлива его значение колеблется от 1,8, до 3,7. Это обуславливается относительно высоким содержанием серы, которая образуется при сгорании SO2 (диоксида серы), а в ходе дальнейших реакций частично распадающейся до SO3 (триоксида серы). При соединении с h3O SO3 образует серную кислоту, из-за которой и получается такой низкий показатель рН. Точка росы паров h3SO4 всегда выше точки росы h3O, из-за чего конденсация её паров происходит при более высокой температуре поверхности газового тракта котла. Показатель этой температуры обозначает точку, ниже которой происходит конденсация, достигающая максимума при температурном показателе на 20–30°С ниже. Объём образующейся кислоты h3SO4 зависит от доли SO2, образующей SO3, это, в свою очередь, обусловлено количеством летучих частиц сажи и загрязняющих веществ в отходящих газах, которые выступают некими ядрами процесса преобразования. Чаще всего при расчётах исходят из того, что 0,5%-2% SO2 преобразуются в SO3.

При создании современной отопительной техники инженеры исходят из того факта, что она работает не постоянно, а только в те моменты, когда возникает необходимость. Разогрев рабочих поверхностей котла и систем дымохода сопровождается образованием водяного конденсата, количество которого напрямую зависит от того, как быстро происходит повышение температур этих поверхностей на начальной фазе работы устройства. Температура конденсации влаги, в свою очередь, зависит от вида топлива, избытка воздуха при горении и связанной с этим концентрацией углекислого газа. Например, при сжигании природного газа и концентрации углекислого газа на уровне 9,5% концентрация водяного пара составит 15,7% объёма, а температура точки росы составит около +55°С. Температура точки росы напрямую зависит от содержания водорода в топливе. Обычно ориентируются на следующие значения: для газа – +50 – +55°С, для жидких видов топлива примерно +45°С, для угля – около +25°С, для древесины – от +30°С до +50°С, в зависимости от уровня влаги в топливе.

Для небольших по мощности и размеру отопительных котлов важным фактором является эксплуатация в непостоянном (прерывистом) режиме. За время перерыва в работе температура большей части поверхностей, которые контактируют с продуктами сгорания, успевает опуститься ниже точки росы. Каждый новый запуск приводит к образованию определённого количества кислоты. Дальнейший прогрев сопровождается увеличением уровня концентрации h3SO4, уже находящейся в таких важных частях аппарата, как канал дымохода. Температура кипения серной кислоты равна +338°С, её испарение при более низких температурах почти не происходит. Концентрированная h3SO4 ещё и очень гигроскопична.

Для процесса коррозии в жаркие летние месяцы вполне достаточно паров, содержащихся в атмосфере. В реакциях с металлами h3SO4 участвует как катализатор процесса, который происходит до тех пор, пока присутствует влага. Черная сталь и чугун в такой среде проявляют себя как нестойкие материалы. Разрушительное действие данного типа коррозии наблюдается после долгой эксплуатации котла. В котлах с толстыми чугунными стенками этот процесс может продолжаться довольно долго, прежде чем аппарат выйдет из строя. По этой причине в низкотемпературных котлах необходимо предотвращать или сводить к минимуму образование водяного конденсата, который вызывает коррозию поверхностей нагрева. Это достигается оптимизацией гидравлических схем котла (технология Thermostream в котлах фирмы Buderus) или при помощи мероприятий по увеличению температуры обратной воды, а также поддержанию как можно более низкой температуры котловой воды.

Еще одной опасностью при использовании твердых и жидких видов топлива является сажа, образующаяся в разных количествах даже при самой тщательной настройке оборудования. Если объем сажи велик (из-за частичного сгорания топлива при неправильной настройке горелок котла), она образуется вдоль всего газоходного тракта (начиная с внутренних поверхностей котла и заканчивая устьями дымохода) и может стать причиной воспламенения в местах скопления.

Применяемые для строительства дымоходов каменные материалы подвергаются в данных условиях максимальным нагрузкам. Часто происходит так, что большие размеры сечения при низкой теплоизоляции становятся причиной низкой скорости движения продуктов сгорания. Их переохлаждение и образование конденсата приводят к чрезмерному увлажнению стенок дымохода и разрушению отделки, а на месте оголовка – к его постоянному разрушению из-за постоянных процессов замерзания и оттаивания водяных паров. При возгорании сажи в каналах, выполненных из камня, их стенки в большинстве случаев не выдерживают тепловых перегрузок – в них образуются сквозные трещины, нарушается плотность дымохода.

Среди материалов, отлично зарекомендовавших себя при работе в сложных условиях, выделяют нержавеющие высоколегированные стали аустенитного класса марок 1. 4571 и 1.4404 по классификации DIN 17440. Например, компания Jeremias применяет сталь марки 1.4571 для изготовления элементов одностенных дымоходов и внутренних труб двустенных дымоходов, контактирующих с продуктами горения, марки 1.4436 – для изготовления гибких однослойных и двухслойных дымоходов и марки 1.4301 – для производства внешней оболочки двустенных теплоизолированных дымоходов, которые подвергаются только атмосферным воздействиям. Эти дымоходы относятся к классу влагостойких – образующийся в них водяной конденсат практически не вызывает повреждений. Этот факт позволяет производителю предоставлять на свои устройства гарантию в десять лет.

Следует помнить, что иногда коррозийным процессам подвержены даже нержавеющие стали. Этот эффект могут вызвать соединения галогенов, присутствующие в воздушной массе, используемой для горения. Их источником могут стать аэрозоли, растворители, краски, строительные лаки, клеи и другие хозяйственные средства. Образуемые при сгорании топлива галогеноводороды в процессе охлаждения продуктов сгорания могут конденсироваться в виде плавиковой и соляной кислот. Испарение h3SO4 обычно затруднено по причине её высокой (около +110°С) температуры; стенки дымохода, как правило, не разогреваются до таких температур. Кислоты не расходуются в коррозийных процессах, они являются катализаторами химических реакций. Концентрация h3SO4 может достигать 20%, поэтому даже кратковременное присутствие соединений галогенов в воздушной смеси, предназначенной для горения, со временем приводит к значительному ущербу.

При проектировании и эксплуатации систем дымовых труб требуется учитывать все возможные условия работы. Сегодня к дымоходам предъявляются высокие требования. Использование дымовых труб из нержавеющей стали специальных марок – залог длительной и экономичной работы отопительных установок.

природном газе в продуктах горения

    Большим достоинством газового топлива, в качестве которого для котлов в основном используются газы природных месторождений, является отсутствие в продуктах его горения твердых частиц и сернистых соединений. Это позволяет с большой степенью эффективности использовать тепло уходящих газов путем отбора его в контактных экономайзерах. При сжигании газа в топке современного котла с минимальным избытком воздуха, близким к 1,0, и незначительных потерях тепла за счет излучения в окружающую среду основными являются потери тепла с уходящими газами. Уменьшение этой потери осуществляется в настоящее время, как правило, за счет понижения температуры уходящих газов в поверхностных утилизаторах — водяных экономайзерах и воздухоподогревателях. Однако снижение температуры газов за ними ниже 120—140° С экономически нецелесообразно и приводит к резкому увеличению их металлоемкости и габаритов. При сжигании природных газов продукты сгорания могут быть охлаждены ниже точки росы (50—60° С) путем непосредственного их контакта с охлаждающей водой. При этом используется не только физическое тепло уходящих газов, но и скрытая теплота парообразования содержащихся в них водяных паров, которая составляет около 12% низшей теплоты сгорания топлива.[c.165]
    Горение метана часто может быть неполным, что обусловлено, как указывалось выше, не только содержанием оксида углерода и других продуктов неполного сгорания топлива, но и наличием в дымовых газах метана, не успевшего сгореть в топке, что в большинстве случаев не учитывается при использовании природного газа. Для полного сгорания метана необходимо принимать следующие дополнительные мероприятия увеличение контактирующих с пламенем поверхностей обмуровки, повышение температуры сгорания в малых объемах камеры сгорания, применение промоторов, повышающих каталитическую активность шамотной обмуровки. [c.285]

    Для достижения полноты сгорания метана необходимо обеспечить хорошее смешение газа с воздухом сжигать газ с коэффициентом избытка воздуха а=1,05—1,15, что соответствует содержанию в продуктах сгорания топлива 1—3% кислорода поддерживать в зоне горения высокую температуру. Несоблюдение этих условий приводит к значительным потерям тепла вследствие химической неполноты сгорания. Следует отметить, что содержание в продуктах сгорания природного газа [c.109]

    Значимость четырех вышеприведенных критериев неодинакова. Наиболее важным является первый критерий, и почти все системы определения взаимозаменяемости включают тот или ной способ измерения потока тепловой энергии. Однако более подробно эта тема будет обсуждаться ниже. Второй критерий, определяющий размер и форму факела при сжигании предварительно смешанного газа, зависит от скорости распространения пламени, причем эта скорость совершенно одинакова для разных парафиновых углеводородных газов, метана, этана и т. д., но имеет различные значения для углеводородов и водородсодержащих газов. И, наконец, критерии образования промежуточных продуктов реакций горения и сажи имеют смысл, когда топливные газы содержат ненасыщенные промежуточные соединения критерий сажеобразования важен и тогда, когда в газовом топливе имеются ненасыщенные и высококипящие углеводороды или соединения ароматического ряда. Во всех остальных случаях углистые отложения и загрязняющие вещества не превышают норм, допустимых для природного газа и используемого топочного оборудования. Вследствие этого учет двух последних критериев взаимозаменяемости ограничен районами, пользовавшимися в прошлом синтетическим или полученным из угля газовым топливом. [c.44]


    Э к 3 о г а 3 получается сжиганием природного газа с коэффициентом избытка воздуха а =0,6 в специальном генераторе (камере сжигания), в котором содержится никелевый катализатор. После сжигания газа продукты горения с целью их осушки проходят холодильник и рефрижератор для охлаждения их до точки росы +4 8° С. [c.82]

    При диффузионных горелках к фронту горения из печного пространства диффундирует воздух, а из ядра факела в обратном направлении — природный газ. Продукты горения частично диффундируют из фронта горения в ядро, подогревая вновь поступающие новые порции газа другая же часть продуктов горения диффундирует в третью зону.[c.65]

    Конверсию проводят во взвешенном слое окиси железа, которая при высоких температурах окисляет природный газ, давая синтез-газ с высоким содержанием окиси углерода и водорода. Полученные газы направляют в верхнюю часть реактора, где находится частично восстановленная окись железа. Сюда же подают газообразный окислитель (кислород, двуокись углерода). Температура в нижней части реактора, куда подают природный газ, равна 870° С, а в верхней его части — 1090—1370° С. Отработанную окись железа выводят из нижней части реактора и регенерируют в присутствии газообразных продуктов горения, содержащих свободный кислород [c.111]

    Сухой газ воздух, природный газ, выхлопные газы, продукты горения Влажный газ капельки воды или глинистого раствора, перемещаемые потоком воздуха Пека пузырьки воздуха, окруженные пленкой воды с ПАВ, стабилизирующими пену Стойкая пена пена, содержащая упрочняющие пленку материалы, например органические полимеры и бентонит [c. 10]

    Состав продуктов сгорания различных альтернативных топлив весьма разнообразен. Содержание оксидов азота находится в прямой зависимости от температуры горения топлива. В соответствии с этим максимальный выход оксидов азота получается при использовании водорода (температура горения л 2500 К), а минимальный—аммиака (1956 К). Выход оксида углерода определяется главным образом элементным составом топлива (отношением С И), в соответствии с которым альтернативные топлива по отношению к бензину характеризуются снижением содержания СО (природный газ, метанол) либо полным его отсутствием (водород, аммиак). [c.133]

    Образование сажи при горении протекает в зоне высоконагретого углеводорода в непосредственной близости от фронта горения. При неполном горении сажа представляет термодинамически неустойчивый продукт. В процессе горения возможность возникновения сажи объясняется тем, что скорость образования сажевых частиц оказывается выше скорости их взаимодействия с водяным паром и углекислотой. Поскольку процесс сажеобразования в горящем факеле трудно поддается управлению, необходима предварительная химическая подготовка природного газа к горению, тогда в потоке топлива будет искусственно создана необходимая концентрация сажевых частиц. [c.136]

    Условия появления оксида углерода при горении природного газа, содержащего в основном метан, упрощенно можно рассматривать как стадии последовательных превращений метан — формальдегид — оксид углерода—диоксид углерода. При неблагоприятных условиях цепная реакция может оборваться и в продуктах горения будут содержаться оксид углерода и альдегиды. Подобные явления происходят и с другими горючими газами при недостатке окислителя. То же наблюдается при охлаждении зоны горения. [c.292]

    Печи с вращающимся барабаном. На рис. 40 приведена конструкция вращающейся барабанной печи, где плавление п испарение цинка осуществляется за счет тепла продуктов горения природного газа, сжигаемого непосредственно в барабане, являющимся реакционной камерой.[c.152]

    Смонтированные блоки образуют один центральный канал (муфель) и 8 периферийных продольных каналов. Центральный канал является реакционной камерой, где происходит обжиг полуфабриката, по периферийным каналам движутся продукты сгорания газообразного топлива. Газы движутся навстречу материалу. Горючая газовоздушная смесь приготовляется в 8 инжекционных горелках, собранных в сжигательную головку печи. Горение газовоздушной смеси происходит в керамических туннелях и частично в периферийных каналах. Воздух на горение природного газа инжектируется из атмосферы цеха. [c.156]

    В обеих установках компоненты газа, выходящего из печи низкотемпературного риформинга, находятся, по-видимому, в химическом равновесии, и дальнейшее образование метана может быть достигнуто только введением иового компонента или снижением температуры. В настоящее время для обогащения газа в процессе Газинтан используется каталитическая гидрогенизация, т. е. снижается температура (приблизительно до 350°С) и вводится дополнительный очищенный пар лигроина, реагирующий, с оставшимся водородом и паром. Температурный профиль во втором реакторе, однако, повышается с самого начала, так как при низкой температуре не происходит никакого эндотермического крекинга или риформинга, а избыточный водород обеспечивает немедленное начало экзотермических реакций гидрогенизации. Аналогично процессу КОГ и здесь желательно улучшить характеристики горения получаемого газа путем дополнительной стадии метанизации. Это обеспечивает удаление любого остаточного водорода, и после поглощения основной части двуокиси углерода, находящейся в газе, окончательный продукт становится полностью взаимозаменяемым с природным газом, содержащим главным образом метан. Выходное давление обычно близко -к 35 кгс/см (3,5 МПа). [c.109]

    Газовая печная среда, образующаяся при горении природного газа в рабочей камере печи, имеет высокое парциальное давление водяных паров. Химический ее состав, температура и давление зависят от режима сжигания. При неконтролируемой среде возможно протекание ряда сопутствующих физических и химических процессов, которые отрицательно влияют на качество получаемых продуктов. Например, ири выплавке алюминия и его сплавов происходит насыщение расплава газами, которое ведет к образованию газовых раковин, резко выраженной пористости, появлению неметаллических включений, являющихся концентраторами напряжения, снижающими прочность и предел усталости, к снижению пластических свойств металла, к образованию дефектов типа окисных плен, име ющих большую твердость и нулевую пластичность, к появлению пузырей при окончательной термообработке готовых изделий, что ухудшает механические свойства при закалке и старении сплавов. [c.76]

    После рассмотрения двух крайних случаев вернемся к нашему примеру. Продукты горения отводятся из печи с температурой 800°, а жаропроизводительность природного газа равна 2000°, следовательно, потери тепла с уходящими газами равны отношению 800 к 2000, т. е. 40% теплотворной способности топлива. [c.116]

    Природный газ — это дешевый и весьма удобный вид топлива. Он состоит из метана и небольших примесей других газов. Газообразное топливо имеет ряд преимуществ по сравнению с жидким и твердым оно полнее сгорает при меньшем избытке воздуха позволяет достигнуть более высоких температур при горении не образуется золы, меньше образуется продуктов сгорания, отравляющих атмосферу упрощается управление процессом горения. [c.137]

    В книге приводятся основные положения оценки качества газа, транспортируемого по магистральным газопроводам и дана характеристика состава природных газов, поступаюпщх в газопроводы Средняя Азия — Центр, Бухара — Урал, Мессояха — Норильск, Вуктыл — Ухта — Торжок — Ленинград и др., приведены требования, предъявляемые к газу при его транспорте и потреблении, по содержанию влаги, точке росы по углеводородам, содержанию сероводорода, механическим примесям, кислорода, двуокиси углерода, азота, общей органической и меркаптановой серы. Приводится топливная характеристика природных газов месторождений Советского Союза (теплота сгорания и число Воббе). Отмечается значение числа Воббе как основного показателя качества газа, используемого в бытовых горелочных устройствах, определяющего режим горения, взаимозамещаемость поставляемого газа переменного состава для обеспечения наиболее полного сгорания с минимальным образованием продуктов сгорания, важного фактора, учитывающего взаимосвязь теплоты сгорания и плотности газа. Даются пределы возможных колебаний числа Воббе. Приводятся данные о числе Воббе для газов, транспортируемых по магистральным газопроводам. Приведены основные положения цри оценке состава природных газов по месторождениям и районам добычи, показатели качества газа, используемого различными потребителями (коммунально-бытовыми, промышленностью для энергетических и технологических целей и др.). [c.3]

    Частично животные и растительные остатки превращались в горючие ископаемые каменный уголь, нефть, природные газы. Горючие ископаемые извлекаются человеком из недр земли и используются как топливо. В результате сжигания в топках печей содержащийся в них углерод опять-таки возвращается в атмосферу в составе продукта горения — двуокиси углерода. [c.101]

    Применение. Горючие газы представляют собой высокоэффективное топливо. В некоторых странах до 30 всей получаемой энергии вырабатывается за счет сжигания природного и других горючих газов. Важной особенностью газообразного топлива по сравнению с жидким и твердым является меньшее загрязнение окружающей среды продуктами горения.[c.349]

    После кратковременной продувки паром, следующей за фазой пиролиза, в левую часть печи подается холодный воздух. Пройдя по регенеративной насадке 1, нагретой горячими газами пиролиза, воздух нагревается и попадает в топочное пространство 2, куда для сжигания подается холодный природный газ. Образующиеся продукты горения нагревают регенератор и выбрасываются в атмосферу. По окончании фазы разогрева в регенератор 3 подается природный газ, который подвергается здесь пиролизу. Проходя по насадке регенератора 1, газы пиролиза нагревают насадку и сами охлаждаются. Затем после продувки паром опять повторяется цикл разогрева, но в обратном направлении, т. е. справа входит холодный природный газ, а слева выходят продукты горения. [c.119]

    СОз и 2—3% Na (если исходный природный газ содержит более 1—2% азота, его содержание в газе разложения будет соответственно выше). Последние три компонента попадают в газ разложения в виде продуктов горения из цикла разогрева.[c.551]

    Крук М. Т., Сравнительные данные испытаний котлов, сжигающих природный газ, при анализе продуктов горения газоанализаторами ВТИ-2 и хроматографами, сб. Теория и практика сжигания газа , вып. 2, изд-во Недра , 1964. [c.251]

    Возможны три пути предотвращения загрязнения воздуха продуктами горения сернистых котельных топлив 1) замена их несернистым или малосернистым топливом (природный газ, дистилляты высокого качества) 2) удаление ЗОа из дымовых гаэов или из газов конверсии сернистого топлива перед их сжиганием 3) десульфу-ризация остаточных котельных топлив. Первый путь ограничен недостатком несернистых топлив или значительно большей стоимостью дистиллятных. Второй — применим только для крупных котельных установок и, видимо, будет осуществляться на электростанциях, потребляющих сернистые угли или мазуты. Этот путь еще требует разработки и проверки в крупных масштабах. Для относительно небольших промышленных котельных установок, составляющих основную массу потребителей тяжелых топлив, применим только третий путь — гидрообессеривание нефхяных остатков. Он, являясь универсальным, привлекает наибольший интерес. [c.13]

    Как правило, в продуктах неполного горения как мазута, так и природного газа метан отсутствовал. [c.37]

    Это, конечно, еще далеко не означает, что объем продуктов горения равен объему сожженного в топке природного газа. Напротив, несомненно, что объем продуктов горения гораздо больше, так как, кроме окислов углерода, в них содержится много азота. [c.111]

    Рассмотрим принципиальную схему простого метода подсчета. Жаропроизводительность природного газа различных месторождений близка в 2000° ( см. табл. 1, стр. 52). Если бы продукты горения отводились из печи с температурой около 2000°, то в них содержался бы весь запас выделившегося при сжигании топлива тепла. Иными словами, потери тепла в этом случае равнялись бы 100% теплотворной способности газа, и полезного использования тепла в печи не происходило бы. [c.116]

    Горелки с частичным предварительным перемешиванием. Атмосферная горелка частичного предварительного смешения с газовой инжекцией (горелка Бунзена) подробно рассмотрена в гл. 7. Это почти универсальная горелка для бытовых целей, пригодная как для сжигания СНГ, так и природного газа. В крупных коммунальных и промышленных горелках применяют другие способы частичного предварительного перемешивания, включающие воздушную инжекцию и механическое предварительное смешение (вплоть до полного), а также наиболее употребительную систему смешения соплами. Однако независимо от того, какая энергия используется для предварительного частичного смешения, перемешанные газы, как правило, содержат лишь 40—60 % от стехиометрически необходимого для полного горения воздуха, поэтому требуется дополнительная подача вторичного воздуха к голове горелки. Другими словами, система частичного предварительного перемешивания реализуется в горелках открытого типа с устройствами как для подвода вторичного воздуха, так и для отвода продуктов сгорания. Отсюда следует весьма важный вывод для того чтобы разделить два потока, т. е. смыть продукты сгорания свежим воздухом, необ- [c.113]

    Рассмотрим еще один пример. На природном газе работает промышленная печь и сушилка. Температура продуктов горения, отводимых из печи, равна 900°, а содержание двуокиси углерода в них равно 10%- Из сушильной установки отводят продукты горения с температурой 300° и содержанием СОз, равным 2%. В обоих случаях газ сгорает полностью. [c.118]

    Сырье по кольцевому трубопроводу с ответвлениями вводится в каждый реактор, а его избыток по трубопроводу возвращается во влагоиспаритель 1. Для создания рабочей температуры в реактор подают природный газ и предварительно подогретый в воздухоподогревателе 7 воздух на горение. При впрыскивании сырья в высокотемпературный поток продуктов сгорания топлива в результате термиче- [c.109]

    Сажа. Техническую сажу получают путем неполного сжигания и пиролиза метана, природного газа или более тяжелых жидких фракций (вплоть до газойлей, богатых ароматикой). Различные виды технической сажи на 80—95% состоят из квазиграфитового углерода с микроскопическим размером частиц (размер последних соответствует коллоидным мицеллам [353]). Качество сажи как товарного продукта в очень сильной степени зависит от природы перерабатываемого сырья, способа обогрева, формы пламени, интенсивности горения и многих других, зачастую трудноуловимых причин [354]. Состав сажи и механизм ее образования подробно изложен в статье Швейцера и Геллера (Sweitzer and Heller [353]). [c.591]

    Процесс разложения фторида кальция серной кислотой наиболее целесообразно проводить в печах по принципу прямотока. При прямотоке реакционная масса попадает сразу в зону горения природного, газа, где температуру продуктов сгорании поддерживают 1000— 1200 °С, реакция здесь только начинается и тепла на ее проведение требуется много. Реакция между СаРз и Нз804 при избытке тепла идет интенсивно уже на первых метрах по длине печи. Непрореагировавших СаРз и Нз304 в реакционной массе становится все меньше, поэтому расход тепла на реакцию также уменьшается, и оставшегося [c. 80]

    В зоне прокалки в течение 4 ч выдерживают таблетки носителя при 1800 °С. Высокая температура в печи создается дымовыми газами, получаемыми от сжигания смеси природного газа с воздухом, обогащенным кислородом. Смесь предварительно приготовляется в горелках ГНП-2 и сжигается в горелочной туннеле. Всего горелок в зоне прокалки на боковых стенках печи установлено восемь между нилш одинаковое расстояние. Обогащение воздуха кислородом, поступающим на горение, вызвано необходимостью иметь высокую температуру продуктов горения. [c.211]

    Каупер представляет регенератор периодического действия, в котором используется теплота сгорания доменного или природного газа. Он выполнен в виде металлического цилиндра высотой до 50 м и диаметром 6—9 м общим объемом до 4000 м , выложенного внутри огнеупорным материалом. Внутренне пространство каупера разделено на две части камеру сгорания и камеру с насадкой из огнеупорного кирпича, спаб женной сквозными каналами. В камере сгорания сжигается доменный газ, к которому для увеличения теплоты сгорания добавляется природный газ, и продукты горения обогревают насадку во второй камере. По достижении 1200—1300°С дымоход перекрывается и через нагретую насадку пропускается холодный воздух, а обогревающий газ переключается на другой каупер. [c.69]

    Сокращение периода коксования влечет за собой повышение температуры в отопительной системе, а значит, увеличиваются потери тепла в окружающую среду и с дымовыми газами. Расход тепла на коксование при отоплении печей шбым богатым (коксовый, природный) газом ниже, чем при использовании для обогрева бедного (доменный, генераторный) газа или его смеси с коксовым, несмотря на то, что температура горения коксового газа выше, чем бедного. Продукты сгорания доменного и генераторного газов имеют значительно большую плошюсть, И позтому, учитывая их теплоемкость, потери тепла с дымовыми газами больше. [c.144]

    Отмечая особенности сжигания газообразного топлива в котлах, следует обратить внимание на высокое парциальное давление водяных паров в продуктах горения. Объясняется это тем, что при сгорании 1 природного газа выделяется более 2 водяных паров при общем объеме продуктов сгорания примерно 9,5 м . При парциальное давление водяных паров в продуктах сгорания составляет примерно 0,21 кгс1см , что в 4 раза превышает парциальное давление водяных паров прп сжигании тощих углей. Однако благодаря отсутствию в большинстве газообразных топлив сернистых соединений точка росы продуктов сгорания газообразных топлив (/р = 6ГС) значительно ниже, чем у продуктов сгорания тощих углей. Поэтому при сжигании газа в котельных агрегатах коррозия хвостовых поверхностей нагрева не наблюдается. [c.62]

    Впервые хроматограф ГСТ-Л был приспособлен для анализа продуктов горения природного газа при испытаниях камеры сгорания газотурбинной установки работниками ЦКТИ [Л. 99], которые при наладке прибора подобрали оптимальные условия для проведения анализа расход воздуха —65 m Imuh напряжение на питающей диагонали моста — 3 в, напряжение на концах их ромовых обогревателей —12 в. Однако газоанализатор ГСТ-Л даже при указанных оптимальных режимах не обеспечивал разделения азота и окиси углерода, а пороговая чувствительность по метану составляла 0,04 7о объема. Применявшийся в ЦКТИ (Л. 98] метод введения поправок на величину суммарного пика (СО+ N2) не обеспечивал необходимой точности в определении СО, так как величина этой цоправки определяется с использованием азота, получаемого из воздуха путем прокачивания его через щелочной раствор пирогаллола. При таком способе получения азота возникает очень существенная ошибка за счет выделения из раствора пирогаллола окиси углерода (подробнее этот вопрос был рассмотрен в 4-4). [c.185]

    Покажем на простых примерах, как можно применить эти положения на практике. Представьте себе, что из промышленной печи, работающей на природном газе, отводят продукты горения с температурой 800°. Анализ продуктов горения показал, что они разбавлены равным объемом избыточного воздуха. Как определить, не прибегая к заме-1рам количества сжигаемого газа и объема образующихся продуктов горения, а также состава и теплотворной способности сжигаемого газа, какой процент тепла уносится в трубу с продуктами гарения  [c. 116]

    Значения величины г для природного газа в зависимости от содсржаняя, в продуктах горения углесодержа-щих компонентов СО2, СО и СН4 приведены в [Л. 62]. [c.244]

    В то же время полнота тепловыделения в собственно циклонной камере, не превышающая при сжигании твердых топлив 80—85%, при сжигании природного газа и мазута увеличивается до 90—95% (см. ниже), т. е. горение почти полностью завершается в циклоне. Благодаря этому подкотельная камера догорания (и охлаждения) заполняется слабо светящимися продуктами горения, эмиссионная способность которых будет почти одинаковой далциклонной камере таких резко различных по излучательной способности факела топлив, как природный газ и мазут. В результате этого условия работы ширмо вых и конвективных пароперегревателей и регулирования температуры перегрева пара предельно сближаются при сжигании в циклонной топке этих двух топлив .  [c.30]

    Обобщенная /, /-диаграмма ( рис. 4-15) составлена для усредненного состава шебелинского природного газа [Л. 9]. По ней можно определять энтальпию воздуха и продуктов сгорания, а также теоретическую температуру горения для любого природного газа без поправок на изменение состава. Лишь при большом содержании в газе азота (Ы2>10%) вводится поправка на бaллa ти poвaниe продуктов сгорания природного газа по (4-2а). С небольшой погрешностью (попутных газов (см. ниже). [c.88]

    Теперь понятно, что объем продуктов горения, содв р-жащих высокий процент азота, да к тому же еще разбавленных избыточным воздухом, во много раз больше объема природного газа, практически не содержащего азота. А во сколько раз больше объем продуктов горения по сравнению с объемом природного газа, можно сказать, если определить содержание окислов углерода в продуктах горения. [c.112]


Удельная теплота сгорания топлива и горючих материалов

В таблицах представлена массовая удельная теплота сгорания топлива (жидкого, твердого и газообразного) и некоторых других горючих материалов. Рассмотрено такое топливо, как: уголь, дрова, кокс, торф, керосин, нефть, спирт, бензин, природный газ и т. д.

При экзотермической реакции окисления топлива его химическая энергия переходит в тепловую с выделением определенного количества теплоты. Образующуюся тепловую энергию принято называть теплотой сгорания топлива. Она зависит от его химического состава, влажности и является основным показателем топлива. Теплота сгорания топлива, отнесенная на 1 кг массы или 1 м3 объема образует массовую или объемную удельную теплоты сгорания.

Удельной теплотой сгорания топлива называется количество теплоты, выделяемое при полном сгорании единицы массы или объема твердого, жидкого или газообразного топлива. В Международной системе единиц эта величина измеряется в Дж/кг или Дж/м3.

Удельную теплоту сгорания топлива можно определить экспериментально или вычислить аналитически. Экспериментальные методы определения теплотворной способности основаны на практическом измерении количества теплоты, выделившейся при горении топлива, например в калориметре с термостатом и бомбой для сжигания. Для топлива с известным химическим составом удельную теплоту сгорания можно определить по формуле Менделеева.

Различают высшую и низшую удельные теплоты сгорания. Высшая теплота сгорания равна максимальному количеству теплоты, выделяемому при полном сгорании топлива, с учетом тепла затраченного на испарение влаги, содержащейся в топливе. Низшая теплота сгорания меньше значения высшей на величину теплоты конденсации водяного пара, который образуется из влаги топлива и водорода органической массы, превращающегося при горении в воду.

Для определения показателей качества топлива, а также в теплотехнических расчетах обычно используют низшую удельную теплоту сгорания, которая является важнейшей тепловой и эксплуатационной характеристикой топлива и приведена в таблицах ниже.

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)

В таблице представлены значения удельной теплоты сгорания сухого твердого топлива в размерности МДж/кг. Топливо в таблице расположено по названию в алфавитном порядке.

Наибольшей теплотворной способностью из рассмотренных твердых видов топлива обладает коксующийся уголь — его удельная теплота сгорания равна 36,3 МДж/кг (или в единицах СИ 36,3·106 Дж/кг). Кроме того высокая теплота сгорания свойственна каменному углю, антрациту, древесному углю и углю бурому.

К топливам с низкой энергоэффективностью можно отнести древесину, дрова, порох, фрезторф, горючие сланцы. Например, удельная теплота сгорания дров составляет 8,4…12,5, а пороха — всего 3,8 МДж/кг.

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)
Топливо Удельная теплота сгорания, МДж/кг
Антрацит 26,8…34,8
Древесные гранулы (пиллеты) 18,5
Дрова сухие 8,4…11
Дрова березовые сухие 12,5
Кокс газовый 26,9
Кокс доменный 30,4
Полукокс 27,3
Порох 3,8
Сланец 4,6…9
Сланцы горючие 5,9…15
Твердое ракетное топливо 4,2…10,5
Торф 16,3
Торф волокнистый 21,8
Торф фрезерный 8,1…10,5
Торфяная крошка 10,8
Уголь бурый 13…25
Уголь бурый (брикеты) 20,2
Уголь бурый (пыль) 25
Уголь донецкий 19,7…24
Уголь древесный 31,5…34,4
Уголь каменный 27
Уголь коксующийся 36,3
Уголь кузнецкий 22,8…25,1
Уголь челябинский 12,8
Уголь экибастузский 16,7
Фрезторф 8,1
Шлак 27,5

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)

Приведена таблица удельной теплоты сгорания жидкого топлива и некоторых других органических жидкостей. Следует отметить, что высоким тепловыделением при сгорании отличаются такие топлива, как: бензин, авиационный керосин, дизельное топливо и нефть.

Удельная теплота сгорания спирта и ацетона существенно ниже традиционных моторных топлив. Кроме того, относительно низким значением теплоты сгорания обладает жидкое ракетное топливо и этиленгликоль — при полном сгорании 1 кг этих углеводородов выделится количество теплоты, равное 9,2 и 13,3 МДж, соответственно.

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)
Топливо Удельная теплота сгорания, МДж/кг
Ацетон 31,4
Бензин А-72 (ГОСТ 2084-67) 44,2
Бензин авиационный Б-70 (ГОСТ 1012-72) 44,1
Бензин АИ-93 (ГОСТ 2084-67) 43,6
Бензол 40,6
Дизельное топливо зимнее (ГОСТ 305-73) 43,6
Дизельное топливо летнее (ГОСТ 305-73) 43,4
Жидкое ракетное топливо (керосин + жидкий кислород) 9,2
Керосин авиационный 42,9
Керосин осветительный (ГОСТ 4753-68) 43,7
Ксилол 43,2
Мазут высокосернистый 39
Мазут малосернистый 40,5
Мазут низкосернистый 41,7
Мазут сернистый 39,6
Метиловый спирт (метанол) 21,1
н-Бутиловый спирт 36,8
Нефть 43,5…46
Нефть метановая 21,5
Толуол 40,9
Уайт-спирит (ГОСТ 313452) 44
Этиленгликоль 13,3
Этиловый спирт (этанол) 30,6

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов

Представлена таблица удельной теплоты сгорания газообразного топлива и некоторых других горючих газов в размерности МДж/кг. Из рассмотренных газов наибольшей массовой удельной теплотой сгорания отличается водород. При полном сгорании одного килограмма этого газа выделится 119,83 МДж тепла. Также высокой теплотворной способностью обладает такое топливо, как природный газ — удельная теплота сгорания природного газа равна 41…49 МДж/кг (у чистого метана 50 МДж/кг).

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов (водород, природный газ, метан)
Топливо Удельная теплота сгорания, МДж/кг
1-Бутен 45,3
Аммиак 18,6
Ацетилен 48,3
Водород 119,83
Водород, смесь с метаном (50% H2 и 50% CH4 по массе) 85
Водород, смесь с метаном и оксидом углерода (33-33-33% по массе) 60
Водород, смесь с оксидом углерода (50% H2 50% CO2 по массе) 65
Газ доменных печей 3
Газ коксовых печей 38,5
Газ сжиженный углеводородный СУГ (пропан-бутан) 43,8
Изобутан 45,6
Метан 50
н-Бутан 45,7
н-Гексан 45,1
н-Пентан 45,4
Попутный газ 40,6…43
Природный газ 41…49
Пропадиен 46,3
Пропан 46,3
Пропилен 45,8
Пропилен, смесь с водородом и окисью углерода (90%-9%-1% по массе) 52
Этан 47,5
Этилен 47,2

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материалов

Приведена таблица удельной теплоты сгорания некоторых горючих материалов (стройматериалы, древесина, бумага, пластик, солома, резина и т. д.). Следует отметить материалы с высоким тепловыделением при сгорании. К таким материалам можно отнести: каучук различных типов, пенополистирол (пенопласт), полипропилен и полиэтилен.

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материалов
Топливо Удельная теплота сгорания, МДж/кг
Бумага 17,6
Дерматин 21,5
Древесина (бруски влажностью 14 %) 13,8
Древесина в штабелях 16,6
Древесина дубовая 19,9
Древесина еловая 20,3
Древесина зеленая 6,3
Древесина сосновая 20,9
Капрон 31,1
Карболитовые изделия 26,9
Картон 16,5
Каучук бутадиенстирольный СКС-30АР 43,9
Каучук натуральный 44,8
Каучук синтетический 40,2
Каучук СКС 43,9
Каучук хлоропреновый 28
Линолеум поливинилхлоридный 14,3
Линолеум поливинилхлоридный двухслойный 17,9
Линолеум поливинилхлоридный на войлочной основе 16,6
Линолеум поливинилхлоридный на теплой основе 17,6
Линолеум поливинилхлоридный на тканевой основе 20,3
Линолеум резиновый (релин) 27,2
Парафин твердый 11,2
Пенопласт ПХВ-1 19,5
Пенопласт ФС-7 24,4
Пенопласт ФФ 31,4
Пенополистирол ПСБ-С 41,6
Пенополиуретан 24,3
Плита древесноволокнистая 20,9
Поливинилхлорид (ПВХ) 20,7
Поликарбонат 31
Полипропилен 45,7
Полистирол 39
Полиэтилен высокого давления 47
Полиэтилен низкого давления 46,7
Резина 33,5
Рубероид 29,5
Сажа канальная 28,3
Сено 16,7
Солома 17
Стекло органическое (оргстекло) 27,7
Текстолит 20,9
Толь 16
Тротил 15
Хлопок 17,5
Целлюлоза 16,4
Шерсть и шерстяные волокна 23,1

Источники:

  1. Абрютин А. А. и др. Тепловой расчет котлов. Нормативный метод.
  2. ГОСТ 147-2013 Топливо твердое минеральное. Определение высшей теплоты сгорания и расчет низшей теплоты сгорания.
  3. ГОСТ 21261-91 Нефтепродукты. Метод определения высшей теплоты сгорания и вычисление низшей теплоты сгорания.
  4. ГОСТ 22667-82 Газы горючие природные. Расчетный метод определения теплоты сгорания, относительной плотности и числа Воббе.
  5. ГОСТ 31369-2008 Газ природный. Вычисление теплоты сгорания, плотности, относительной плотности и числа Воббе на основе компонентного состава.
  6. Земский Г. Т. Огнеопасные свойства неорганических и органических материалов: справочник М.: ВНИИПО, 2016 — 970 с.

Испытана технология сжигания природного газа без выбросов в атмосферу

Компания Net Power на своей инновационной электростанции успешно испытала новую камеру сгорания. Как и традиционные ТЭС, она работает на сжигаемом природном газе, но турбину вращает не пар, а жидкий углекислый газ. Отработанный CO2 не выбрасывается в атмосферу, а собирается для дальнейшего использования.

Напомним, что обычная тепловая электростанция использует энергию сжигаемого топлива, чтобы превращать воду в пар и потоком горячего пара приводить турбину во вращение. Это неэффективно. Во-первых, на испарение воды уходит много энергии. Во-вторых, в атмосферу попадает углекислый газ, который приводит к парниковому эффекту. Чтобы избежать этого, приходится сооружать системы, улавливающие CO2. Из-за этих дополнительных затрат потенциальная мощность предприятия снижается примерно на 20%. В-третьих, при сжигании топлива в воздухе образуются оксиды азота. Они далеко не безобидны: соединяясь с водой дождевых облаков, эти вещества порождают кислотные осадки.

Новая технология решает все эти проблемы разом. Турбину приводит в движение не водяной пар, а горячий сжиженный CO2 под высоким давлением. С энергетической точки зрения это намного эффективнее, чем испарять воду. Кроме того, это позволяет не тратиться на дополнительную систему утилизации углекислого газа, образующегося в камере сгорания. Он просто поступает в общий трубопровод и используется для той же цели: вращает турбину. Наконец, топливо сгорает не в атмосферном воздухе, а в чистом кислороде, который подаётся в камеру сгорания. Это решает проблему с оксидами азота: нет азота, нет и оксидов.

На выделение кислорода из воздуха, конечно, уходят дополнительные средства. Использовать для сжигания топлива воздух несомненно дешевле. Но, как поясняется на сайте компании, эти затраты компенсируются экономией, источники которой названы выше. К тому же в процессе выделения в качестве побочного продукта образуется жидкий азот и аргон, и их можно реализовывать.

Как уточняет издание TechXplore, рабочий цикл состоит из нескольких этапов. Сначала трубопровод, или, как говорят специалисты, контур теплоносителя, заполняется жидким CO2. Затем специальное устройство разделяет атмосферный воздух на составляющие и поставляет в камеру сгорания кислород. После этого зажигается топливо. Жидкий углекислый газ нагревается через стенку трубы. В этот же контур позднее поступает и углекислый газ, образовавшийся при горении. Горячая жидкость вращает турбину. Отработав своё, она используется для нагрева следующей порции холодного СО2, чтобы выработанное тепло не пропало даром (окончательно "до кондиции" эту новую порцию доводит тепло от новой партии сгорающего топлива). Охладившийся теплоноситель вновь сжимается, и всё начинается сначала.

Мощность экспериментальной электростанции составляет 25 мегаватт.

Разумеется, в каждом цикле образуется некоторое количество "лишнего" СО2. Это тот самый углекислый газ, который возник при сгорании топлива. Его количество составляет примерно 4% от общего объёма теплоносителя. На каждом "обороте" эти проценты отбираются, благо CO2 без дополнительных усилий и затрат собран, сжижен и, так сказать, готов к употреблению. Полученное вещество можно продавать: ему найдётся применение во многих областях промышленности.

Испытания продолжались последние несколько недель и проводились на 25-мегаваттной опытной установке, строительство которой началось в 2016-м и закончилось в 2018 году. На это сооружение компания потратила 140 миллионов долларов США.

Впереди ещё несколько тестов. Если они пройдут удачно, уже до конца года электростанция даст свой первый ток. К 2021 году планируется ввести в эксплуатацию установку мощностью уже 300 мегаватт.

Представители компании надеются, что себестоимость предприятия будет не выше, чем у традиционной ТЭС, то есть все экологические выгоды фактически достанутся даром. Ожидается, что в отличие от многих "зелёных" производств, этот тип электрогенерации будет существовать благодаря самоокупаемости, а не государственным субсидиям.

"Мы не любим полагаться на политику, – проясняет позицию компании её исполнительный директор Билл Браун (Bill Brown), чьи слова приводит журнал Nature. – Нам нравится полагаться на науку".

Напомним, что ранее "Вести. Наука" (nauka.vesti.ru) писали о том, что загрязнение воздуха углекислым газом может оставить человечество без риса. Между тем не так давно экологи зафиксировали рекордную концентрацию этого вещества в атмосфере Земли. Рассказывали мы и о предложениях по переработке CO2 в топливо и спирты.

Что можно сделать из природного газа

Природный газ отлично вступает в химическую реакцию горения. Поэтому чаще всего из него получают энергию — электрическую и тепловую. Но на основе газа можно сделать еще удобрение, топливо, краску и многое другое.

Значительные объемы газа использует также металлургическая промышленность. Но и здесь природный газ также используется как источник энергии — для разогрева доменных печей.

Зеленое топливо

В России около половины поставок газа приходится на энергетические компании и коммунальное хозяйство. Даже если в доме нет газовой плиты или газового водонагревателя, все равно свет и горячая вода, скорее всего, получены с использованием природного газа.
Природный газ — самое чистое среди углеводородных ископаемых топлив. При его сжигании образуются только вода и углекислый газ, в то время как при сжигании нефтепродуктов и угля образуются еще копоть и зола. Кроме того, эмиссия парникового углекислого газа при сжигании природного газа самая низкая, за что он получил название «зеленое топливо». Благодаря своим высоким экологическим характеристикам природный газ занимает доминирующее место в энергетике мегаполисов.

На газе можно ездить

Природный газ может использоваться как моторное топливо. Сжатый (или компримированный) метан стоит в два раза дешевле 76-го бензина, продлевает ресурс двигателя и способен улучшить экологию городов. Двигатель на природном газе соответствует экологическому стандарту Евро-4. Газ можно использовать для обычных автомобилей, сельскохозяйственного, водного, воздушного и железнодорожного транспорта.

Компримированный газ получают на автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях (АГНКС) путем сжатия природного газа, поступающего по газопроводу, до 20–25 МПа (200–250 атмосфер).

Еще из природного газа можно производить жидкие моторные топлива по технологии «газ-в-жидкость» (gas-to-liquid, GTL). Поскольку природный газ — достаточно инертный продукт, практически всегда при переработке на первом этапе его превращают в более реакционно-способную парогазовую смесь — так называемый синтез-газ (смесь СО и Н2).
Далее ее направляют на синтез для получения жидкого топлива. Это может быть так называемая синтетическая нефть, дизельное топливо, а также смазочные масла и парафины.

Впервые жидкие углеводороды из синтез-газа получили немецкие химики Франц Фишер и Ганс Тропш еще в 1923 году. Правда, тогда в качестве источника водорода они использовали уголь. В настоящее время различные варианты метода Фишера-Тропша используются во многих представленных на рынке процессах превращения газа в жидкие углеводороды.

Отбензинивание

Первичная переработка газа происходит на ГПЗ — газоперерабатывающих заводах.
Обычно в природном газе помимо метана содержатся разнообразные примеси, которые необходимо отделить. Это азот, углекислый газ, сероводород, гелий, пары воды.
Поэтому в первую очередь газ на ГПЗ проходит специальную обработку — очистку и осушку. Здесь же газ компримируют до давления, необходимого для переработки. На отбензинивающих установках газ разделяют на нестабильный газовый бензин и отбензиненный газ — продукт, который впоследствии и закачивают в магистральные газопроводы. Этот же уже очищенный газ идет на химических заводы, где из него производят метанол и аммиак.

А нестабильный газовый бензин после выделения из газа подается на газофракционирующие установки, где из этой смеси выделяются легкие углеводороды: этан, пропан, бутан, пентан. Эти продукты тоже становятся сырьем для дальнейшей переработки. Из них в дальнейшем получают, к примеру, полимеры и каучуки. А смесь пропана и бутана сама по себе является готовым продуктом — ее закачивают в баллоны и используют в качестве бытового топлива.

Краска, клей и уксус

По схеме, похожей на процесс Фишера-Тропша, из природного газа получают метанол (CH3OH). Он используется в качестве реагента для борьбы с гидратными пробками, которые образуются в трубопроводах при низких температурах. Метанол может стать и сырьем для производства более сложных химических веществ: формальдегида, изоляционных материалов, лаков, красок, клеев, присадок для топлива, уксусной кислоты.

Путем нескольких химических превращений из природного газа получают также минеральные удобрения. На первой стадии это аммиак. Процесс получения аммиака из газа похож на процесс gas-to-liquid, но нужны другие катализаторы, давление и температура.

Аммиак сам по себе является удобрением, а также используется в холодильных установках как хладагент и в качестве сырья для производства азотсодержащих соединений: азотной кислоты, аммиачной селитры, карбамида.

Как получается аммиак

Вначале природный газ очищают от серы, затем он смешивается с подогретым водяным паром и поступает в реактор, где проходит через слои катализатора. Эта стадия называется первичным риформингом, или парогазовой конверсией. Из реактора выходит газовая смесь, состоящая из водорода, метана, углекислого (СО2) и угарного газов (СО). Далее эта смесь направляется на вторичный риформинг (паровоздушная конверсия), где смешивается с кислородом из воздуха, паром и азотом в необходимом соотношении. На следующем этапе из смеси удаляют СО и СО2. После этого смесь водорода и азота поступает собственно на синтез аммиака.

Качество природного газа, который подается потребителям

Качество природного газа - это соответствие значений его физико-химических показателей установленным нормативными документами.

Согласно межгосударственному ГОСТ 5542-87 «Газы ГОРЮЧИЕ ПРИРОДНЫЕ ДЛЯ промышленного и комунально-бытового назначения. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ», по физико-химическим показателям природные горючие газы должны соответствовать требованиям и нормам, указанным в таблице.


Наименование показателяНормаМетод испытания
1. Теплота сгорания низшая, МДж/м3 (ккал/м3), при 20°С 101,325 кПа, не менее31,8
(7600)
ГОСТ 27193-86
ГОСТ 22667-82
ГОСТ 10062-75
2. Область значений числа Воббе (высшего), МДж/м3 (ккал/м3)41,2-54,5
(9850-13000)
ГОСТ 22667-82
3. Допустимое отклонение числа Воббе от номинального значения, %, не более5-
4. Массовая концентрация сероводорода, г/м3, не более0,02ГОСТ 22387.2-83
5. Массовая концентрация меркаптановой серы, г/м3, не более0,036ГОСТ 22387.2-83
ГОСТ 22387.3-77
6. Объемная доля кислорода, %, не более1,0ГОСТ 23781-83
7. Масса механических примесей в 1 м3, г, не более0,001ГОСТ 22387.4-77
8. Интенсивность запаха газа при объемной доле 1% в воздухе, балл, не менее3ГОСТ 22387.5-77

Определения качественных показателей газа, поступающего в Украину, то есть определения соответствия его физико-химических показателей (далее - ФХП) тем, которые обусловлены контрактами, осуществляется на газоизмерительных станциях и пунктах измерения расхода газа (ГИС и ПИРГ), которые расположены на входе магистральных газопроводов в Украину. ГИС и ПИРГ оснащены современными основными и дублирующими автоматизированными комплексами учета газа с фискальным энергонезависимым архивом количества и компонентного состава газа, а также вмешательств. Определение ФХП газа, поступающего на территорию Украины, проводится ежесуточно в химико-аналитических лабораториях и с помощью потоковых хроматографов, установленных на ГВС.


Контроль за работой измерительных комплексов и поступлением газа в украинскую ГТС осуществляется представителями Национальной акционерной компании «Нафтогаз Украины»,
которые постоянно находятся на каждой ГВС. ФХП газа, поступающего из газотранспортной системы к газораспределительным сетям, измеряются и контролируются на газораспределительных станциях (ГРС), которые установлены на выходе из газотранспортной системы. Для проведения анализа качества газа в ДК «Укртрансгаз» создана 69 химико-аналитических лабораторий, аккредитованных и аттестованных Госпотребстандартом. Все химико-аналитические лаборатории соответствуют санитарным нормам, правилам и требованиям охраны труда и противопожарной безопасности, оснащены современным оборудованием - хроматографами, фотоколориметром, влагомерами, гигрометрами, весами аналитическими т.д…..


Проверка качества газа, поступающего из газотранспортной системы в газораспределительных сетей проводится один раз в неделю. Результаты анализа ФХП газа оформляются в виде протокола качества газа, который утверждается руководителем линейно-производственного управления ДК «Укртрансгаз», один экземпляр которого предоставляется предприятиям, осуществляющим эксплуатацию газораспределительных сетей.

Взаимоотношения между газоснабжающими организациями и потребителями юридическими лицами,
обусловлены «Правилами учета газа во время его транспортировки газораспределительными сетями, поставки и потребления», утвержденных приказом Минэнергоугля от 27.12.2005 № 618 и зарегистрированные в Министерстве юстиции Украины 26.01.2006 за № 67 / 11941, а именно касающиеся качества газа, то согласно пункту 5.19. Стороны договора могут осуществлять контроль и присутствовать при выполнении работ по определению физико-химических показателей газа.

Проверку качества (калорийности) природного газа, использует населения, может быть осуществлено по заявлению граждан,
на условиях, предусмотренных постановлением КМУ от 9 декабря 1999г. N 2246 и постановлением НКРЭ Украины от 29 декабря 2003 года № 476 «Об утверждении Порядка возмещения убытков, причиненных потребителю природного газа вследствие нарушения газоснабжающей или газотранспортной организацией« Правил предоставления населению услуг по газоснабжению».

То есть, в случае возникновения сомнений, потребитель может самостоятельно заказать проведение дополнительного анализа ФХП газа.

Кроме того, анализ качества природного газа в нефтегазовой отрасли Украины в течение почти 20 лет выполняет УкрНИИгаз, на который с 1999 года были возложены функции отраслевого Центра по контролю качества газа Национальной акционерной компании «Нафтогаз Украины».

По результатам анализов этого Центра теплота сгорания ниже (калорийность) природного газа на территории Украины меняется в пределах 8 000-8250 ккал/м3, что превышает значение калорийности газа, установленные ГОСТ 5542-87 - не ниже 7600 ккал/м3.

Как происходит сгорание газа в котлах ?. Статьи компании «ТЕПЛОЦЕНТР»

Как происходит сгорание газа в котлах? Почему в котлах стараются избавиться от конденсата?

Природный газ, который используется как топливо в котлах, на 70-98% состоит из метана, химическая формула которого СН4. Кроме этого, в состав добываемого газа входят другие углеводороды: этан (СгНе), пропан (СвНз) и бутан (С4Н10). А также в разных позах в природном газе может присутствовать водород (Н2), серовод (Н2З), углекислый газ (СО2), азот (N2) и инертные газы, представленные преимущественно гелием (Не).В природном газе может присутствовать и радиоактивный газ - радон, но в большинстве случаев его является абсолютно безопасным. Метан не распознается нашими системами чувств - то есть не имеет запаха, поэтому при подготовке голубого топлива подачей потребителям в него подмешивают в очень малой концентрации так называемые одоранты - вещества, имеющие резкий и неприятный запах. В частности, в наш сетевой газ вводят в среду 16 грамм на 1000 м 3 этилмеркаптан, который мы и воспринимаем как запах газа.

Основную теплоту сгорания в газовых котлах дает именно метан или пропан, если используется сжиженный газ в баллонах. Мы будем рассматривать именно сгорание метана, так как подавляющее большинство котлов работают именно на нем. Для того, чтобы метан загорелся, необходимо обеспечить приток кислорода, который есть в воздухе. На одну часть природного газа необходимо в зоне горения подать не менее 10 частей воздуха. Но также много зависит и от качественного перемешивания метана с воздухом.Для того, чтобы природный газ загорелся, необходимо еще и обеспечить его воспламенение, которое происходит при температуре от 530 ° С до 640 ° С (в зависимости от происхождения газа). Если воздух представлен в формуле требуемого объема, то говорят о полном сгорании газа.

СН4 + 20 2 = С02 + 2Н 2 0.

Одна молекула метана при сгорании соединяется с двумя молекулами кислорода. В результате получается одна молекула углекислого газа и две молекулы воды.А что происходит, если воздуха будет недостаточно? Тогда говорят о неполном сгорании газа и при этом химическая реакция будет несколько иной:

СН4 + О2 * СО2 + Н2О + СО + Н + СН4 + С.

Знак равенства в этом химическом уравнении не ставится, так как неизвестно какое именно количество кислорода участвует в реакции. Видно, что помимо привычных углекислого газа и воды появляются еще не слишком «приятные» компоненты. Прежде всего - это несгоревший метан, который просто «вылетает в трубу», хотя газовые счетчики его исправно считают.Кроме этого при неполном сгорании образуется крайне опасное соединение - монооксид углерода (СО). Этот газен тем, что может быть соединен с гемоглобином, замещает кислород в легких, что приводит к очень часто смертельным исходом. Так как моноокись углерода не имеет цвета и запаха, и «захватывается» эритроцитами легких, то процесс отравления происходит незаметно, чаще всего во сне. Всего лишь 0,1% концентрации СО в воздухе достаточно для того, чтобы в течение часа смертельное удушье, а при 1% это происходит за 2-3 года.

Еще одним неприятным спутником неполного сгорания газа является робот, который ведет себя в газовых котлах как обыкновенная сажа, которая тоже доставляет проблемы. Неправильно настроенные котлы очень быстро засоряются продуктами неполного сгорания, что требует или более частого технического обслуживания, или дорогостоящего ремонта. Специалисты-газовики могут на глаз судить о том полностью сгорает газ или нет по цвету пламени. Если оно голубое, то это свидетельствует о полном сгорании, а если соломенно-желтое, то явный признак неполного сгорания.Правда, на практике таким методом диагностировать полноту сгорания, не пользуется. Для этого существуют специальные газоанализаторы, которые точно определяют состав уходящих из топки газов. Иметь в каждом котле подобный прибор является дорогостоящей роскошью, но при настройке на производстве обязательно им пользоваться.

Не будем забывать о том, что в топку котла еще и другие газы, содержащиеся в нем, в нем доля кислорода составляет только 21%, а большая часть составляет азот - 78%.Но этот газ в таких условиях инертен и только малая его часть участвует в процессе горения, поэтому львиная его доля проходит через котел «транзитом», попутно разогреваясь. Другие инертные газы в воздушном «коктейле» также не вступают ни в какие химические реакции.

В природном газе в различных элементах, который может присутствовать сероводород (Н2З), при воздействии повышенного температурного горит и в прямом и в переносном смысле синим пламенем. Эту реакцию можно выразить химической формулой:

2 3 + 302 = 2Н20 + 2502.

Две молекулы сероводорода соединяются между собой молекулами кислорода, и в результате получается две молекулы воды и две - диоксида серы (сернистого газа). Это очень опасное газообразное соединение, которое может вызвать удушье выше 10 мг / м 3 может вызвать удушье. Сернистый газ известен практически всем по своему резкому характерному запаху, загорающейся спички. Кроме токсического действия на организм сернистый газ может взаимодействовать с водой, образуя сернистую кислоту, которая относится к кислотам средней силы.Хоть это соединение и неустойчиво, но на дымоходы и внутренности газовых котлов оно влияет, постепенно разрушая их.

Кроме диоксида серы при сгорании газа еще и образуется триоксид серы (серный ангидрид), который образуется при взаимодействии сернистого газа и моноокиси азота:

ЗОг + МОг-ЗОз + МО.

Моноокись азота может взаимодействовать с диоксидом серы, увеличивая долю серного ангидрида:

2302 + 2М0-> 230з + М2.

А серный ангидрид может взаимодействовать с водой, которая образует немало при сгорании газа.Полученное соединение не таким образом, как серная кислота:

ЗО3 + Н2О-Н2ЗО4.

Серная кислота относится к классу сильных кислот и вступает в реакцию окисления практически со всеми металлами. Исключения составляют только золото, платина, иридий, родий и тантал. То есть медные теплообменники и стальные корпуса котлов могут подвергнуться воздействию кислот, но только тогда, когда образуется конденсат, который агрессивен. Для предотвращения его появления есть несколько эффективных решений:

Ранее, когда не было «гонки» за коэффициентом полезного действия газовых котлов, дымовым газам позволялось уходить через дымоходы с высокой температурой, что исключало образование конденсата и его действие на элементы системы отопления.Котлы работали практически, причем с дымоходами из керамического кирпича, который постоянно известен своей способностью к накоплению тепловой энергии. Выхлопы котла просто улетали в разогретый дымоход, не оставляя никаких шансов для образования конденсата.

В дальнейшем, когда инженерам-разработчикам газового отопительного оборудования стало жалко «отпускать» газы с высокой температурой, решили увеличить теплосъем в котлах. Это привело к тому, что дымовые газы стали выходить под меньшими температурами.Особенно при периодических включениях и отключениях котлов, которые вызывают остыванию дымоходов. Как известно, конденсат образуется только при перепадах температур. Как выход был применен такой эффективный прием, как утепление дымоходов, чтобы они не остывали слишком быстро.

Помимо утепления дымоходов, было решено снизить их сопротивление к протекающим в них дымовым газам из котлов. Для этого на месте использования керамических или металлических сборных круглых конструкций, имеющих гладкие стенки, позволяет газамрепятственно выходить через дымоход.Конечно, при этом он еще должен иметь хорошую тягу и диаметр не рекомендуемого.

Дальнейшим образом уменьшить образование конденсата явилось применение так называемых сэндвич-дымоходов, когда между двумя внутренними трубами слой негорючего утеплителя. Разогреть такие дымоходы можно очень быстро, а от «криминального» перепада температур спасает утеплитель. Монтаж таких конструкций по с кирпичом или керамикой прост и такие дымоходы успешно прокладывают даже по внешним стенам домов.

Независимо от того, насколько хорошо утеплены дымоходы, все равно какое-то время необходимо для их разогрева. Пока это не случилось, создать условия для образования большого количества агрессивного конденсата. Именно поэтому дымоходы делают вертикальными, а подключения выхода котлов под углом. Конденсат, образующийся в основном в вертикальном канале, просто сливается вниз, где его «заботливо» ждет конденсатоотводчик, который требуется периодически сливать.

Конечно, в плане образования конденсата, очень много зависит и от качества самого топлива.Если в природном газе будет большое количество водяных паров, то это, естественно, приведет и к большему количеству конденсата. Это прерогатива газоснабжающих организаций.

Но в какое-то время у инженеров-теплотехников произошел переворот в сознании, когда они поняли, что «ненавистный» конденсат может дать не рассматриваемую ранее порцию энергии. Просто надо учесть его химические свойства и сконструировать такие котлы, которые нечувствительны к химическому воздействию и воздействию в то же самое время «выжимать» максимум из энергии сгорания газа.Надо отметить, что это неплохо получилось!

природном газе в продуктах горения

Большим достоинством газового топлива, в качестве которого для котлов в основном используются газы природных месторождений, отсутствие в продуктах его горения твердых частиц и сернистых соединений. Это позволяет с большой степенью эффективности использовать тепло уходящих газов путем отбора его в контактных экономайзерах. При сжигании газа в топке современного котла с минимальным избытком воздуха, близким к 1,0, и незначительными потерями тепла за счет излучения в первой среде приведены потери тепла с уходящими газами. Уменьшение этой потери осуществляется в настоящее время, как правило, за счет понижения температуры уходящих газов в поверхностных утилизаторах - водяных экономайзерах и воздухоподогревателях. Однако снижение температуры газов за ними ниже 120—140 ° С экономически нецелесообразно и приводит к резкому увеличению их металлоемкости и габаритов. При сжигании природных газов продукты сгорания могут быть охлаждены ниже точки росы (50—60 ° С) путем непосредственного их контакта с охлаждающей водой. При этом используется не только физическое тепло тепловых газов, но и скрытая теплота парообразования уходся в них водяных паров, которая составляет около 12% низшей теплоты сгорания топлива. [около 165]
Горение часто может быть неполным, что обусловлено указанным выше включением оксида углерода и другими продуктами неполного сгорания топлива, но и наличием в дымовых газах метана, не успевшего сгореть в топке, что в случаях не учитывается при использовании природного газа . Для полного сгорания метана необходимо принять дополнительные меры увеличения контактирующих с пламенем поверхности обмуровки, повышения температуры сгорания в объеме камеры сгорания, применения промоторов, повышающих каталитическую активность шамотной обмуровки. [c.285]

Для достижения полноты сгорания топлива необходимо обеспечить хорошее смешение газа с воздухом сжигать газ с коэффициентами избытка воздуха а = 1,05—1,15, что соответствует содержанию в продуктах сгорания топлива 1—3% кислорода поддерживать в зона горения высокой температуры. Несоблюдение этих условий приводит к значительным потерям тепла поставляет неполноты сгорания. Следует отметить, что содержание в продуктах сгорания природного газа [c.109]

Значимость четырех вышеприведенных критериев неодинакова.Самым важным критерием первого критерия является один из самых важных показателей системы взаимозаменяемости, включая способ измерения тепловой энергии. Однако более подробно эта тема будет обсуждаться ниже. Второй критерий, определяющий размер и факела формула при сжигании смешанного газа, зависит от скорости распространения пламени, причем эта скорость совершенно одинакова для разных парафиновых углеводородных газов, метана, этана и т. д., но имеет различные значения для углеводородов и водородсодержащих газов.И, наконец, смысл образования промежуточных продуктов горения и сажи имеют, когда топливные газы содержат ненасыщенные промежуточные соединения критерия сажеобразования важен и, когда в газовом топливе имеются ненасыщенные и высококипящие углеводороды или ароматического ряда. Во всех остальных случаях углистые отложения и загрязняющие вещества не превышают норм, допустимых для природного газа и текущего топочного оборудования. Вследствие этого учета двух последних критериев взаимозаменяемости ограничен областями, использовавшимися в прошлом синтетическим или полученным из угля газовым топливом. [c.44]


Э к 3 о г а 3 получается сжиганием природного газа с использованием избытка воздуха а = 0,6 в специальном генераторе (камере сжигания), в котором содержится никелевый катализатор. После сжигания газа продукты горения с целью их осушки проходят холодильник и рефрижератор для охлаждения их до точки росы +4 8 ° С. [c.82]

При диффузионных горелках к фронту горения из печного пространства диффундирует воздух, а из ядра факела в обратном направлении - природный газ.Продукты горения частично диффундируют из фронта горения в ядро, вновь поступающие новые порции газа другая часть продуктов горения диффундирует в третью зону. [c.65]

Конверсия во взвешенном слое окиси железа, которая при высоких температурах окисляет природный газ, давая синтез-газ с высоким содержанием окиси углерода и водорода. Полученные газы направляют в верхнюю часть реактора, где находится частично восстановленная окись железа. Сюда же проявляется газообразный окислитель (кислород, двуокись углерода).Температура в нижней части реактора, куда природный газ, равна 870 ° С, а в верхней его части - 1090—1370 ° С. Отработанную окись железа выводят из нижней части реактора и регенерируют в присутствии газообразных продуктов горения, свободный кислород [c. 111]

Сухой газовый воздух, природный газ, выхлопные газы, продукты горения Влажный газ капельки воды или глинистого раствора, перемещаемые потоком воздуха Пека пузырьки воздуха, окруженные пленкой воды с ПАВ, стабилизирующими пену Стойкая пена пена, содержащая упрочняющие пленку материалы, например органические полимеры и бентонит [c.10]

Состав сгорания различных альтернативных топлив весьма разнообразен. Содержание оксидов азота находится в прямой зависимости от температуры горения топлива. В с этим максимальным выходом оксидов азота при нормальном использовании (температура горения л 2500 К), а минимальный - аммиака (1956 К). Выход оксида углерода определяется основным образом элементным составом топлива (отношением С И) в соответствии с другим альтернативным составом топлива по отношению к бензину характеризуются снижением содержания СО (природный газ, метанол) либо полным его отсутствием (водород, аммиак). [c.133]

Образование сажи при горении протекает в зоне высоконагретого углеводорода непосредственного воздействия от фронта горения. Прином горении сажа представляет собой термодинамически неустойчивый продукт. В процессе горения возможность возникновения сажи объясняется тем, что скорость образования сажевых частиц оказывается выше скорости их взаимодействия с водяным паром и углекислотой. Требуется предварительная химическая подготовка природного газа к горению, необходима предварительная химическая подготовка природного газа к горению, тогда в потоке топлива будет искусственно создана необходимая система сажевых частиц. [c.136]

Условия появления оксида углерода при горении природного газа, содержащего в основном метан, упрощенно можно рассматривать как стадии последовательных превращений метан - формальдегид - оксид углерода - диоксид углерода. При неблагоприятных условиях цепная реакция может оборваться и в продуктах горения будут содержаться оксид углерода и альдегиды. Подобные явления происходят и с другими горючими газами при недостатке окислителя. То же наблюдается при охлаждении зоны горения. [c.292]

Печи с вращающимся барабаном. На рис. 40 приводящая конструкция вращающейся барабанной печи, где плавление испарения происходит за счет тепла продуктов горения природного газа, сжигаемого непосредственно в барабане, являющейся реакционной камерой. [c.152]

Смонтированные блоки образуют один центральный канал (муфель) и 8 периферийных продольных каналов. Центральный канал является реакционной камерой, где происходит обжиг полуфабриката, по периферийным каналам движутся продукты сгорания газообразного топлива.Газы движутся навстречу материалу. Горючая газовоздушная смесь приготовляется в 8 инжекционных горелках, собранных в сжигательную головку печи. Горение газовоздушной смеси происходит в керамических туннелях и частично в периферийных каналах. Воздух на горение природного газа инжектируется из атмосферы цеха. [c.156]

Установленных компонентов газа, выход из печи низкотемпературного риформинга, находится, по-видимому, в химическом равновесии, и дальнейшее метана может быть достигнуто только введением иового компонента или снижением температуры. В настоящее время для обогащения газа в процессе Газинтан используется каталитическая гидрогенизация, т. е. снижается температура (приблизительно до 350 ° С) и вводится дополнительный очищенный пар лигроина, реагирующий, оставшимся водородом и паром. Температурный профиль во втором реакторе, однако, происходит повышение с самого начала, так как при низкой температуре не происходит никакого эндотермического крекинга или риформинга, избыточный водород обеспечивает немедленное начало экзотермических сил гидрогенизации.Аналогично процедура КОГ и здесь желательно улучшить характеристики горения получаемого газа путем дополнительной стадии метанизации. Это обеспечивает удаление любого остаточного водорода, и после основной части двуокиси углерода, находящейся в газе, становится полностью взаимозаменяемым с природным газом. Выходное давление обычно близко -к 35 кгс / см (3,5 МПа). [c.109]

Газовая печная среда, образующаяся при горении природного газа в рабочей камере печи, имеет высокое парциальное давление водяных паров. Химический ее состав, температура и давление зависит от режима сжигания. При неконтролируемой среде возможно протекание ряда сопутствующих физических и химических процессов, отрицательно влияет на качество получаемых продуктов. Например, ири выплавке алюминия и его сплавов происходит насыщение расплава газами, которое ведет к образованию газовых раковин, резко выраженной пористости, появлению неметаллических включений, уменьшающемуся напряжению, уменьшающей прочности и пределу усталости, снижению пластических свойств металла, образованию дефектов типа окисных пленок , имеющей большую твердость и нулевую пластичность, к появлению пузырей при окончательной термообработке готовых изделий плохо, что дает механические свойства при закалке и старении сплавов. [c.76]

После рассмотрения двух крайних случаев вернемся к нашему примеру. Продукты горения отводятся из печи с температурой 800 °, а жаропроизводительность природного газа равны 2000 °, следовательно, потери тепла с уходящими газами равны равны 800 к 2000, т. е. 40% теплотворной способности топлива. [c.116]

Природный газ - это дешевый и весьма удобный вид топлива. Он состоит из метана и небольших примесей других газов. Газообразное топливо имеет преимущество по сравнению с жидким и твердым оно полнее сгорает при меньшем избытке воздуха позволяет достичь более высоких температур при горении не образует золы, меньше образует продукты сгорания, отравляет атмосферу сгорания образования горения. [c.137]

. - Ленинград и др., Предъявляемые требования, предъявляемые к газу при его транспорте и потреблении, по содержанию влаги, точке росы по углеводородам, содержанию сероводорода, механическим примесям, кислороду, двуокиси углерода, азота, общей органической и меркапановой серы.Приводится топливная характеристика газов месторождений Советского Союза (теплота сгорания и число Воббе). Отмечается значение числа Воббе как основной показатель качества используемого в бытовых горелочных устройствах газа, определяющего режим горения, взаимозамещаемость поставляемого газа для наиболее полного сгорания с минимальным продукты сгорания, важного фактора, учитывающего взаимосвязь теплоты сгорания и плотности газа. Даются пределы колебаний числа Воббе.Приводятся данные о воббе для газов, транспортируемых по магистральным газопроводам. Приведены основные положения ценной бумаги природных газов по месторождениям, показатели качества газа, используемого различными потребителями (коммунально-бытовыми, промышленными для энергетических и технологических целей). [c.3]

Частично животные и растительные остатки превратились в горючие ископаемые каменный уголь, нефть, природные газы. Горючие ископаемые извлекаются человеком из недр земли и используются как топливо.В результате сжигания в топках печей снова-таки возвращается в атмосферу в составе продукта горения - двуокиси углерода. [c.101]

Применение. Горючие газы представляет собой высокоэффективное топливо. В некоторых странах до 30 получаемой энергии вырабатывается за счет сжигания природного и других горючих газов. Важной особенностью газообразного топлива по сравнению с жидким и твердым является меньшее загрязнение окружающей среды продуктами горения. [c.349]

После кратковременной продувки паром, следующей за фазой горячего воздуха. Пройдя по регенеративной насадке 1, нагретой горячими газами пиролиза, воздух нагревается и попадает в топочное пространство 2, куда для сжигания холодный природный газ. Образующиеся продукты горения нагревают регенератор и выбрасываются в атмосферу. По окончании фазы разогрева в регенератор 3 подается природный газ, который подвергается здесь пиролизу.Проходя по насадке регенератора 1, газы пиролиза нагревают насадку и сами охлаждаются. Затем после продувки паром опять повторяется цикл разогрева, но в обратном направлении, т. е. справа входит холодный природный газ, а слева выходят продукты горения. [c.119]

СОз и 2–3% Na (если исходный природный газ содержит более 1–2% азота, его содержание в газе разложения будет соответственно выше). Последние три компонента попадают в виде продуктов горения из цикла разогрева. [c.551]

Крук М. Т., сравнительные данные испытаний котлов, сжигающих природный газ, анализ продуктов горения газоанализаторами ВТИ-2 и хроматографами, сб. Теория и практика сжигания газа, вып. 2, изд-во Недра, 1964. [c.251]

Возможны три пути предотвращения загрязнения воздуха продуктами горения сернистых котельных топлив 1) замена их несернистым или малосернистым топливом (природный газ, дистилляты высокого качества) 2) удаление ЗОа из дымовых гаэов или из газов конверсии сернистого топлива перед их сжиганием 3) десульфу-ризация остаточных котельных топлив.Первый путь ограничен недостаткомкомернистых топлив или значительно большей несиллятных. Второй - применимые для крупных котельных установок и, видимо, будут осуществляться на электростанциях, потребляющих сернистые угли или мазуты. Этот путь еще требует разработки и проверки в крупных масштабах. Для относительно небольших промышленных котельных установок, составляющих массу потребления тяжелых топлив, только третий путь - гидрообессеривание нефхяных остатков. Он, являясь универсальным, привлекает наибольший интерес. [c.13]

Как правило, в продуктах неполного горения как мазута, так и природного газа метан отсутствовал. [c.37]

Это, конечно, не означает, что объем продуктов горения объему сожженного в топке природного газа. Напротив, несомненно, объем продуктов горения намного больше, кроме окислов углерода, в них много азота. [c.111]

Рассмотрим принципиальную схему метода метода подсчета.Жаропроизводительность природного газа различных месторождений близка в 2000 ° (см. Табл. 1, стр. 52). Если бы продукты горения отводились из печи с температурой около 2000 °, то в них содержался весь запас выделившегося при сжигании топлива тепла. Иными словами, потери тепла в этом случае равнялись бы 100% теплотворной способности газа, и полезного использования тепла в не происходило бы. [c.116]

Горелки с частичным предварительным перемешиванием. Атмосферная горелка частичного предварительного смешения с газовой инжекцией (горелка Бунзена) подробно рассмотрена в гл. 7. Это почти универсальная горелка для бытовых целей, пригодная для сжигания сжигания, так и природного газа. В крупных коммунальных и промышленных целях используют другие способы частичного предварительного смешивания, включающие воздушную инжекцию и механическое предварительное смешение (вплоть до полного), а также наиболее часто используемую систему смешения соплами. Однако независимо от того, какая энергия используется для предварительного смешения, смешанные газы, как правило, содержат лишь 40-60% от стехиометрических необходимых для полного горения воздуха, поэтому требуется дополнительная подача вторичного воздуха к горелки.Другими словами, система частичного предварительного перемешивания реализуется в горелках открытого типа с устройствами как для подвода вторичного воздуха, так и для отвода продуктов сгорания. Отсюда следует весьма важный вывод для того, чтобы разделить два потока, т. е. смыть продукты сгорания свежим воздухом, необ- [c.113]

Рассмотрим еще один пример. На природном газе работает промышленная печь и сушилка. Температура продуктов горения, отводимых из печи, равна 900 °, а содержание двуокиси углерода в них равно 10% - Из сушильной установки отводят продукты горения с температурой 300 ° и содержанием СОз, равным 2%.В обоих случаях газ сгорает полностью. [c.118]

Сырье по трубопроводу с ответвлениями вводится в каждый реактор, его избыток по трубопроводу возвращается во подогреватель 1. Для создания рабочей температуры в реакторе природный газ и формретый в воздухоподогревателе 7 воздух на горение. При впрыскивании сырья в высокотемпературный поток продуктов сгорания топлива в результате термиче- [c.109]

Сажа. Техническую сажу путем неполного сжигания и пиролиза метана, природного газа или тяжелых жидких фракций (вплоть до газойлей, богатых ароматикой).Различные виды технических сажи на 80–95% состоят из квазиграфитового углерода с микроскопическими размером частиц (размер последних соответствует коллоидным мицеллам [353]). Качество сажи как товарного продукта в очень сильной степени зависит от методов обогрева, пламени, факторов горения и многих других, часто трудноуловимых [354]. Состав сажи и механизм ее образования подробно изложен в статье Швейцера и Геллера (Sweitzer and Heller [353]). [c.591]

Процесс разложения фторида кальция серной кислотой наиболее целесообразно проводить в печах по принципу прямотока. Примотоке реакционная масса попадает сразу в зону горения природного, газа, где температура продуктов сгорании 1000— 1200 ° С, реакция здесь только начинается и тепла на ее проведение требуется много. Реакция между СаРз и Нз804 при избытке тепла идет интенсивно уже на первых метрах по длине печи. Непрореагировавших СаРз и Нз304 в реакционной массе становится все меньше, поэтому расход тепла на реакцию также уменьшается, и оставшегося [c.80]

В зоне прокалки в течение 4 ч выдерживают таблетки носителя при 1800 ° С. Высокая температура в создается дымовыми газами, получаемыми от сжигания смеси природного газа с воздухом, обогащенным кислородом. Смесь сжигается в горелке ГНП-2. Всего горелок в зоне прокалки на боковых стенках печи установлено восемь между нилш одинаковое расстояние. Обогащение воздуха кислородом, поступающим на горение, необходимо обеспечить высокую температуру продуктов горения. [c.211]

Каупер представляет регенератор периодического действия, в котором используется теплота сгорания доменного или природного газа. Он выполнен в виде металлического цилиндра высотой до 50 м и диаметром 6—9 м общим объемом до 4000 м, выложенным внутри огнеупорным материалом. Внутренне пространство каупера разделено на две части камеру сгорания и камеру с насадкой из огнеупорного кирпича, спаб женной сквозными каналами. В камере сгорания сжигается доменный газ, к которому для увеличения теплоты сгорания добавляется газ, и продукты горения во второй камере обогревают насадку во второй камере.По достижении 1200—1300 ° С дымоход перекрывается и через нагретую насадку пропускается холодный воздух, а обогревающий газ переключается на другой каупер. [c.69]

Сокращение периода коксования влечет за собой повышение температуры в отопительной системе, а значит, увеличиваются потери тепла в окружающей среде и с дымовыми газами. Расход тепла на коксование при отоплении печей шбым богатым (коксовый, природный) газом ниже, чем при использовании для обогрева бедного (доменный, генераторный) газа или его смесей с коксовым, несмотря на то, что температура горения коксового газа выше, чем бедного.Продукты сгорания доменного и генераторного газа значительно большую плошюсть, учитывая их теплоемкость, потери тепла с дымовыми газами больше. [c.144]

Отмечая особенности сжигания газообразного топлива в котлах, следует обратить внимание на высокое парциальное давление водяных паров в продуктах горения. Объясняется это тем, что при сгорании 1 природного газа выделяется более 2 водяных паров при общем объеме продуктов сгорания 9,5 м. При парциальном давлении водяных паров в продуктах сгорания составляет примерно 0,21 кгс1см, что в 4 раза больше парциального давления водяных паров прп сжигании тощих углей. Благодаря отсутствию большинства газообразных топливных сернистых соединений происходит значительное сокращение выбросов сгорания газообразных топлив (/ р = 6ГС), чем у продуктов сгорания тощих углей. Поэтому при сжигании газа в котельных агрегатах коррозии хвостовых сообщений не наблюдается. [c.62]

Впервые хроматограф ГСТ-Л был приспособлен для анализа продуктов горения природного газа при испытаниях камеры сгорания газотурбинной установки работниками ЦКТИ [Л.99], которые при наладке моста устройства подобрали оптимальные условия для анализа расход воздуха —65 м Imu напряжение на питающей диагонали - 3 в, напряжение на концах их ромовых обогревателей —12 в. Однако газоанализатор ГСТ-Л даже при указанных оптимальных режимах не обеспечивает разделения азота и окиси углерода, а пороговая чувствительность по метану составляет 0,04 7о объема. Применявшийся в ЦКТИ (Л. 98] метод введения поправок на адекватного пика (СО + N2) не обеспечивал необходимой точности в оценке СО, так как величина этой цоправки определяется с использованием получаемого из воздуха путем прокачивания его через щелочной растворогаллола. При таком способе получения азота очень существенная ошибка за счет выделения из раствора пирогаллола окиси углерода (этот вопрос был рассмотрен в 4-4). [c.185]

Покажем на простых примерах, как можно применить эти положения на практике. Представьте себе, что из промышленной печи, работающей на природном газе, отводят продукты горения с температурой 800 °. Анализ продуктов горения показал, что они разбавлены большим объемом избыточного воздуха. Как определить не прибегая к заме-1рам количества сжигаемого газа и объема образующихся продуктов горения, а также состав и теплотворной способности сжигаемого газа, какой процент тепла уносится в трубу с продуктами гарения [c.116]

Значения величины г для природного газа в зависимости от содсржаняя, в продуктах горения углесодержа-щих компонентов СО2, СО и СН4 приведены в [Л. 62]. [c.244]

В то же время полнота тепловыделения в собственно циклонной камере, не превышающая при сжигании твердых топлив 80–85%, при сжигании природного газа и мазута увеличивается до 90–95% (см. Ниже), т . е. горение почти полностью завершается в циклоне. Благодаря этой подкотельной камере догорания (и охлаждения) заполняется слабо светящимися продуктами горения, эмиссионная способность которых будет почти одинаковой далциклонной камеры различных по излучательной способности факела топлив, как природный газ и мазут.В результате этого условия работы ширмо вых и конвективных пароперегревателей и регулирования температуры перегрева пара предельно сближаются при сжигании в циклонной топке этих двух топлив. [c.30]

Обобщенная /, / -диаграмма (рис. 4-15) составлена ​​для усредненного состава шебелинского природного газа [Л. 9]. По ней можно определить энтальпию воздуха и сгорания, а также теоретическую температуру горения любого природного газа без поправок на изменение состава.Лишь при большом содержании в газе азота (Ы2> 10%) вводится поправка на загрязнение природного газа по (4-2а). С небольшой погрешностью (см. Ниже). [c.88]

Теперь понятно, что объем продуктов горения, содв р-жащих высокий процент азота, да к тому же еще разбавленных избыточным воздухом, во много раз больше Объем продуктов природного газа, ограниченный объемом продуктов горения по сравнению с природным газом, можно сказать, если определить содержание окислов углерода в продуктах горения. [c.112]


Требования к дымоходам и условия их эксплуатации

Развитие технологий идёт по пути максимальной рационализации. Снижение уровня потребления топлива - одна из главнейших задач общеевропейского уровня. Потребляемая энергия, с другой - к уменьшению нагрузки на загрязнённую среду окружающей среды. Использование большей эффективности использования ресурсов теплоизоляции.Устройство отопительных котлов обеспечивает передачу энергии теплоносителям для подачи его к точке потребления. Отсюда следует, что для того, чтобы повысить КПД работы устройства необходимо понизить температуру отходящих газов. Использующиеся на сегодняшний день низкотемпературные отопительные котлы отличаются довольно экономными показателями в данной области: +100 - + 120 ° С в переходные периоды года, при увеличенной нагрузке и повышении температуры воды до +140 - + 200 ° С. Но стоит учесть, что реальная температура отходящих газов во многом зависит от загрязнения топки, накипи на поверхности теплообменника и прочего. Эти факторы не только затрудняют процесс теплопередачи.

Входящие в состав органического топлива водород и углерод при сгорании образуют водяной пар (Н2О) и углекислый газ (СО2). При сжигании 1 кг жидкого топлива образуется до 1,3 кг водяных паров, а при сгорании 1 м3 газа - до 1,6 кг водяных паров. Отопительные котлы, сконструированные для принудительной конденсации большого количества водяных паров из отходящих газов, называются конденсационными.Данная техника получила широкое распространение в Европе, она отличается высоким уровнем КПД (109% для природного газа и 101% для жидких видов топлива). Полное использование скрытой энергии парообразования даёт возможность получить примерно до 1,5 кВт * ч / кг при сжигании жидких видов топлива и до 1,3 кВт * ч / м3 при сжигании газа. В дальнейшем будут рассмотрены образцы низкотемпературной отопительной техники на примере отопительных котлов с вентиляторными и газовыми атмосферными газами (горелками), так как конденсационные котлы в отечественном отоплении применяются довольно редко.

Конденсат, образующийся во время работы котлов, обладает окисляющими свойствами. При использовании природного газа показатель рН составляет около 3–4 ед., Для жидких типов топлива его значение колеблется от 1,8, до 3,7. Это обуславливается относительно высоким уровнем серы, которая образует при сгорании SO2 (диоксида серы), а в ходе дальнейших факторов происходит частично распадающаяся до SO3 (триоксида серы). При соединении с h3O SO3 образует серную кислоту, из-за которой и получается такой показатель рН.Точка росы паров h3SO4 всегда выше точки росы h3O, из-за чего конденсация ее паров происходит при более высокой температуре поверхности газового тракта котла. Показатель этой температуры обозначает точку, ниже которой происходит конденсация, достигающая максимума при температурном показателе на 20–30 ° С ниже. Объём образующейся кислоты h3SO4 зависит от доли SO2, образующей SO3, это, в свою очередь, обусловлено причиной летучих частиц сажи и загрязняющих веществ в отходящих газообразных веществах, которые выступают некими ядрами процесса преобразования. Чаще всего при расчётах исходят из того, что 0,5% -2% SO2 преобразуются в SO3.

При создании современной отопительной техники инженеры исходят из того факта, что она работает не постоянно, а только в те моменты, когда возникает необходимость. Разогрев рабочих поверхностей котла и систем дымохода сопровождение образования водяного конденсата, количество которого напрямую зависит от того, как быстро происходит повышение температуры на начальной фазе работы устройства.Температура конденсации влаги, в свою очередь, зависит от вида топлива, избытка воздуха при горении и использования с этим концентрацией углекислого газа. Например, при сжигании природного газа и углекислого газа на уровне 9,5% водяного пара составляет около 15,7%, температура точки росы составляет + 55 ° С. Температура точки росы напрямую зависит от содержания в топливе. Обычно указывают на следующие значения: для газа - +50 - + 55 ° С, для жидких видов топлива примерно + 45 ° С, для угля - около + 25 ° С, для древесины - от + 30 ° С до + 50 ° С, в зависимости от уровня влаги в топливе.

Для небольших по мощности и размеру отопительных котлов важным является эксплуатация в непостоянном (прерывистом) режиме. За время перерыва в работе большей части поверхности, которые контактируют с продуктами сгорания, успевает опуститься ниже точки росы. Каждый новый запуск приводит к введению определенного количества кислоты. Дальнейший прогрев сопровождается уровнем концентрации h3SO4, уже находящейся в таких важных частях аппарата, как канал дымохода.Температура кипения серной кислоты равна + 338 ° С, ее испарение при более низких температурах почти не происходит. Концентрированная h3SO4 ещё и очень гигроскопична.

Для процесса коррозии в жаркие летние месяцы достаточно паров, ввестися в атмосферу. В реакциях с металлами h3SO4 участвует как катализатор процесса, который происходит до тех пор, пока присутствует влага. Черная сталь и чугун в такой среде проявляют себя как нестойкие материалы. Разрушительное действие типа коррозии наблюдается после долгой эксплуатации котла. В котлах с толстыми чугунными стенками этот процесс может продолжаться долго, прежде чем выйдет из строя. По этой причине в низкотемпературных котлах необходимо предотвратить или сводить к минимуму образование водяного конденсата. Это достигается оптимизацией гидравлических схем котла (технология Thermostream в котлах фирмы Buderus) или при помощи мероприятий по увеличению температуры обратной воды, а также поддержанию как можно более низкой температуры котловой воды.

Еще одной опасностью при использовании твердых и жидких видов топлива является сажа, образующаяся в разных количествах даже при самой тщательной настройке оборудования. Если объем сажи велик (из-за частичного сгорания топлива при неправильной настройке горелки котла), она образует вдоль всего газоходного тракта (начиная с внутренних поверхностей и заканчивая устьями дымохода) и может стать причиной воспламенения в месте скопления.

Применяемые для строительства дымоходов каменные материалы подвергаются данным условиям максимальным нагрузкам. Часто происходит так, что большие размеры сечения при низкой теплоизоляции становятся причиной скорости движения продуктов сгорания. Их переохлаждение и образование конденсата вызывают чрезмерному увлажнению стенок дымохода и разрушению отделки, а на месте оголовка - к его постоянному разрушению из-за постоянных процессов замерзания и оттаивания водяных паров. При возгорании сажи в каналх, выполненных из камня, их стенки в большинстве случаев не выдерживают тепловых перегрузок - в них образуются сквозные трещины, нарушается плотность дымохода.

Среди материалов, отлично зарекомендовавших себя при работе в внутренних контактах, выделяют нержавеющие высоколегированные стали аустенитного класса марок 1.4571 и 1.4404 по классификации DIN 17440. Например, компания Jeremias применяет сталь марки 1.4571 для изготовления элементов одностенных дымоходов и труб двустенных дымоходов, создающих с продуктами горения, марки 1.4436 - для изготовления гибких однослойных и двухслойных дымоходов и марки 1. 4301 - для внешнего производства оболочки двустенных теплоизолированных дымоходов, которые подвергаются только атмосферным воздействиям.Эти дымоходы к классу влагостойких - образующийся в них водяной конденсат практически не вызывает повреждений. Этот факт позволяет производителю на свои гарантию в десять лет.

Следует помнить, что иногда коррозийным процессам подвержены даже нержавеющие стали. Этот эффект могут вызвать соединения галогенов, присутствующие в воздушной массе, используемой для горения. Их могут стать аэрозоли, растворители, краски, строительные лаки, клеи и другие хозяйственные средства.Образу при сгорании топлива галогеноводороды в процессе охлаждения продуктов сгорания могут конденсироваться в виде плавиковой и соляной кислот. Испарение h3SO4 обычно затруднено по причине высокой (около + 110 ° С) температуры; стенки дымохода, как правило, не разогреваются до таких температур. Кислоты не расходуются в коррозийных процессах, они являются катализаторами химических эффектов. Концентрация h3SO4 может достигать 20%, поэтому даже присутствие галогенов в воздушной смеси, предназначенной для горения, со временем приводит к значительному действию.

При проектировании и эксплуатации систем дымовых труб требуется все возможные условия работы. Сегодня к дымоходам предъявляются высокие требования. Использование дымовых труб из нержавеющей стали специальных марок - залог длительной и экономичной работы отопительных установок.

Природный газ - Eesti Gaas

высокой отопительной ценности и низкому содержанию углерода, природный газ является важным альтернативным видом топлива для мазута и угля.Так как запасы газа больше, то юридически, что цена на природный газ будет держаться на протяжении долгого времени конкурентоспособной.

В основном из метана природный газ является экологическим источником энергии, который помогает снизить как глобальную эмиссию диоксида углерода, так и местное загрязнение воздуха. При сгорании природного газа образуется оксида серы, который в сочетании с водой может образовывать кислотный дождь. Также остаётся на 85% меньше оксида азота (NOx), который в сочетании с водой может образовывать коррозионные кислоты, легкие болезням, астме, сердечные заболевания, а также является основным компонентом смога.При сжигании природного газа образуются мелкие частицы, такие как образующие от сжигания масла и древесины сажа или дым, которые представляют собой серьезную опасность для здоровья и являются самым смертоносным видом загрязнения воздуха.

В результате количество выхлопных газов и шум в нашей окружающей среде уменьшается.

Природный газ прокладывает дорогу и является хорошим дополнением к биометану, источником возобновляемой энергии местного происхождения.Биометан - это очищенный биогаз, его состав и качество эквивалентны природному газу. Поэтому их оба можно использовать вместе в одной и той же сети.

Отопительные решения

Природный газ является одним из льготных тепловых решений, как в части начальных инвестиций, так и текущих расходов.

Сегодняшние газовые котлы созданы автоматически, они спроектированы и построены, что покрывает всю потребность в тепле в самых холодных зимних днищах, отличаясь от тепловых насосов, которые требуют при наших зимах дополнительную мощность в виде дополнительных тепловых источников.

Если желаете в будущем продать свою недвижимость, то имеется дополнительный аргумент для продажи.

Подсоединила свою недвижимость к газовой сети!

Промышленные решения

Природный газ предлагает промышленным предприятиям несколько возможностей.

Природный газ является топливом с высокой энергетической ценностью, который используется для энергии, тепловой и электричества как прямо в технологических процессах, например, при производстве стеклянных и строительных материалов, так и в качестве сырья в химической промышленности.

Топливной ценностью природного газа составляет 10,5 кВтч / м3, его максимальная температурой горения превышает 2100 ° C. В случае наличия трубопровода природного газа нет необходимости приобретения ресурсов и строительства хранилищ. Использование природного газа позволяет гибкое потребление в зависимости от технологических потребностей. В случае, если газопровод отсутствует, есть возможность построить резервуар для сжиженного природного газа и оборудование для регазификации.

Использование природного газа позволяет автоматизацию процессов горения, и с помощью природного газа желаемая температура горения достигается быстрее и точнее всего.

Транспортные решения

Природный газ является дружественным для окружающей среды и эффективным топливом как на суше, так и на море.

Предлагаем газ как для автотранспорта, так и для заправки кораблей. Сжатым газом ( сжатый природный газ, или CNG) - это сжатый природный газ, и он используется, прежде всего, для транспорта на суше. Сжиженный газ ( сжиженный природный газ, или LNG) является большой перспективой как на море, так и при международных шоссейных перевозках.

В дополнение к природному газу выводим на рынок также произведенный из местного биогаза биометан. Этим помогаем государству выполнить взятое на себя обязательство к 2020 году долю использования топлива в транспорте на уровне 10%, из которого третье составляет биометан.

Для стран- членов ЕС установлены минимальные требования для инфраструктуры заправок CNG и LNG. Целью 2025 года является покрыть сеть основными дорогами заправками СПГ минимально через каждые 150 км и заправками СПГ через каждые 400 км.Также принята программа мер, которая предусматривает настройку сети для бункерования LNG к 2025 году. Eesti Gaas участвует в исполнении этих целей как на море, так и на суше.

Почему Eesti Gaas?

  • У нас имеется долгосрочный опыт снабжения потребителей Эстонии как газом, так и энергией.
  • Наши договорные партнеры являются надежными и обеспечивают выполнение наших обещаний.
  • Мы можем формировать возможности наших цен продуктов и услуг, используя наши услуги на клиенте, и стараемся соотнести ваши потребности и наши.
  • При наличии договора продажи электричества можно получить скидку на природный газ.
  • У каждого коммерческого клиента имеется персональный менеджер по коммерческим отношениям.

Cпросить предложение

Чем опасен угарный газ при снижении температуры / Волыньгаз

Потребители газа часто не осознают опасность, которую несет угарный газ, потому что не понимают, откуда он берется и как он влияет на организм человека.К тому же угарный газ не имеет ни цвета, ни запаха. Симптомы отравления угарным газом ФОТО: 104.ua

Угарный газ (монооксид углерода, СО) образует при неполном сгорании воздуха газа недостаточногоообмена.

Попадая в кровь, угарный газ сочетается с гемоглобином и делает его неспособным разносить кислородом. Таким образом человек погибает от отравления. После одного часа пребывания в помещении, в котором содержится лишь 0,1% СО - человек теряет сознание. При концентрации угарного газа в помещении на уровне 0,5% - смертельно опасное отравление наступает уже через 20 минут. При содержании 1% его в воздухе - через минуту. Потеря сознания сопровождается таким упадком сил, что человек даже заметив опасность не в состоянии спастись.По большему содержанию в воздухе оксида углерода время, которое можно смертельно отравиться, значительно сокращается.

Как уберечь себя и свою семью от отравления угарным газом:

 при пользовании газовыми приборами для обеспечения доступа воздуха в помещении необходимо открывать форточку;

 во избежание обледенения оголовков дымоходов и скопления угарного газа в помещении, жителям домовладений необходимо осуществлять обзор дымовых каналов не реже одного раза в месяц в зимний период;

 с помощью легкой полоски бумаги до и во время пользования газовыми приборами проверять тягу в дымовых и вентиляционных каналах. Для этого приложить полоску бумаги к отверстию дымохода. Если полоска останется неподвижной - тяга в дымоходе отсутствует - газовыми приборами пользоваться запрещено;

 не реже одного раза в год, перед началом отопительного сезона организовать обследование состояния УИК Вашего домовладения. Для этого необходимо использовать в специализированную организацию, имеющую разрешение на обслуживание и ремонт дымовых и вентиляционных каналов.

 категорически запрещено устанавливать шиберы, колпаки, зонты и другие насадки на дымоход.

ПАО «Волыньгаз» напоминает всем потребителям природного газа о важности соблюдения безопасности пользования газом в быту.

Не используйте газовой системой для обогрева помещения - при длительной работе газовой плиты воздух загрязняет вредными продуктами сгорания газа, в частности угарным газом - он очень ядовит в любой концентрации.

Помните, что необходимо обеспечить интенсивное поступление воздуха.Вот почему, при утеплении дома важно помнить: закрывать вентиляционные решетки и форточки в помещении, где газовые приборы - запрещено.

Открывайте окно (форточку) на проветривание, проверяйте тягу до включения газовых приборов и во время их работы. Не используйте неисправным газовым оборудованием, при отсутствии тяги, при разрушенных оголовках дымоходов.

Помните! При обнаружении запаха газа и отсутствии тяги в дымовентиляционных каналах надо закрыть кран подачи газа, открыть окна и двери и вызвать аварийную службу по номеру 104.После вызова оставайтесь на связи - диспетчер аварийной службы.

Как помочь пострадавшему при отравлении угарным газом

По ссылке можна ознакомиться с промо-материалами по правилам безопасного пользования газом в быту

Требования к дымоходам

Уменьшение потребления - приоритетная общеевропейская задача, направленная на бережное, экономное потребление «невозобновляемых» источников энергии, с одной стороны, и снижение техногенной нагрузки на среду - с другой. Экономия систем отопления достигается как строительными мероприятиями, например лучшей теплоизоляцией зданий, так и внедрением отопительной техники, наилучшим образом использующей теплоту сгорания органического топлива. Устройство котла, в свою очередь, подчинено передаче тепла пламени и продуктов сгорания сгорания для обработки к потреблению (например, радиаторам). Очевидно, что для повышения КПД температура продуктов сгорания (отходящих газов) на выходе из котла должна быть минимальной.

Для современных низкотемпературных котлов малой мощности в переходный период температура отходящих газов может составлять 100-120 ° С, повышаясь с ростом нагрузки и температуры котловой воды до 140-200 ° С. При этом, конечно, необходимо учитывать обстоятельства, что температура отходящих газов в степени зависит от загрязнения топки (сажи), накачивания на водяной поверхности котлового теплообменника (сажения), затрудняющих процесс теплопередачи и снижающих КПД установки.

Углерод и водород, входящие в состав топлива, при его полном сгорании образуют соединения СО2 и Н2О (водяной пар). Сжигание 1 кг жидкого топлива приводит к образованию 1,3 кг, а 1 м3 природного газа - 1,6 кг водяных паров. Отопительный котел, сконструированный для принудительной конденсации большей части водяных паров, приводящий в отходящих газах, называется конденсационным. Такая технология в Европе обеспечивает все большее распространение и отличается более высоким КПД, достигая 109% для газа и 101% для жидкого топлива при низком теплоте сгорания.Полное использование скрытой теплоты парообразования позволяет получить 1,5 кВт ч / кг при сжигании природного газа и 1,3 кВт ч / м3 при сжигании природного газа. В дальнейшем будет рассматриваться, в основном, низкотемпературная отопительная техника на примере котлов с вентиляторными горелками (с избыточным давлением в топке) и газовыми атмосферными горелками, как конденсационные котлы в России применяются достаточно редко.

Используется двухконтурная система, которая снабжает горячей водой для бытовых нужд, только умягчения воды недостаточно.

Современная отопительная техника исходит из того, что котел работает не постоянно, а только тогда, когда это действительно необходимо. Разогрев поверхностей котла и дымохода до настоящего времени всегда сопровождается образованием конденсата, количество которого зависит от того, насколько быстро происходит повышение температуры этих поверхностей в пусковой фазе работы. Температура конденсации влаги, содержащаяся в отходящих газах, определяет вид топлива, избыток воздуха для горения и связанная с ним температура СО2 в продуктах сгорания.К примеру, при сжигании газа и концентрации СО2 9,5% водяных паров составляет 15,7% об., Температура точки росы - около 55 ° С. Существует закономерность, согласно которой превышает содержание водорода в топливе. Обычные практики следующие ориентировочные значения: для природного газа 50–55 ° С, для жидкого топлива около 45 ° С, для угля - примерно 25 ° С, для древесины - ориентировочно 30–50 ° С, в зависимости от газа.

Образующийся конденсат обладает кислыми свойствами. При сжигании газа водородный показатель рН составляет, как правило, 3-4 ед., Для жидкого топлива значения находятся в пределах 1,8-3,7. Это вызывает образование в нем серы, образующей при горении серы SO2, в ходе реакции роста частично доокисляющийся до триоксида SO3. При соединении с водяными парами триоксид серы образует серную кислоту, определяющую столь низкие значения рН. Точка росы паров серной кислоты всегда находится выше точки росы водяных паров, поэтому конденсация паров кислоты происходит при значительно больших температурах на поверхности газового тракта котельной установки.Величина этой температуры показывает лишь точку, на которой начинается процесс конденсации, достигает максимума при температуре на 20-30 ° С ниже. Количество образующихся кислот находится в зависимости от доли диоксида серы, образующей триоксид, что, в свою очередь, состоит в основном из летучих частичек сажи и загрязнений в отходящих газах, выступающих своеобразными «ядрами» процесса преобразования. В оценках обычно исходят из того, что от 0,5 до максимум 2% диоксида серы преобразуются в триоксид.

Для небольших отопительных установок важно то обстоятельство, что они обычно эксплуатируются в прерывистом (непостоянном) режиме. Как правило, за время каждого перерыва значительная часть контактирующих с контактами поверхностей успевает остыть ниже температуры точки росы. Каждый пуск приводит к образованию некоторого количества кислоты. Последующий прогрев сопровождается повышением концентрации серной кислоты, уже находящейся, например, в кан дымохода, температура кипения кислоты составляет 338 ° С и ее испарение при меньшей температуре практически не происходит.Концентрированная серная кислота к тому же очень гигроскопична. В летние месяцы для процесса коррозии может быть достаточно водяных паров. В реакциях с железом серная кислота участвует, скорее, как катализатор процесса, продолжающегося до тех пор, пока продолжается поступление влаги.

Ни черная сталь, ни чугун не являются стойкими материалами в такой среде. Ущерб от коррозии этого вида в случае ее возникновения, как правило, после длительной эксплуатации котла.В чугунных котлах с более толстыми стенками процесс коррозии может продолжаться несколько дольше до его выхода из строя. Таким образом, в низкотемпературных котлах пытаются предотвратить или свести к минимуму образование конденсата, путем оптимизации гидравлической схемы котла (технология Thermostream фирмы Buderus) или с помощью мероприятий по повышению температуры обратной на входе в котел и поддержанию минимальной температуры котловой . Еще одну опасность при использовании жидкого и твердого топлива представляет сажа, которая практически всегда, даже при тщательной настройке установки, образует в больших или меньших количествах.Она откладывается на протяжении всего газоходного тракта (от внутренних поверхностей котла до устья дымохода) и может со временем воспламеняться в месте своего воспламенения.

Традиционно применяемые для строительства дымовых труб каменные материалы подвергаются в таких условиях чрезмерным нагрузкам. За счет завышенные размеры сечения при недостаточной теплоизоляции обуславливают невысокую скорость движения продуктов сгорания и их переохлаждение с образованием конденсата, приводящие к переувлажнению стенок дымохода и повреждению отделки со стороны внутренней части, а в районе оголовка - к его производенному из-за попеременного воздействия и оттаивания влаги .В случае возгорания сажи в канале, выполненных из каменных материалов, его стенки часто не выдерживают значительных тепловых нагрузок с образованием сквозных трещин, нарушающих плотность дымохода.

К материалам, хорошо зарекомендовавшим себя при работе в таких условиях, высоколегированные нержавеющие стали аустенитного класса марок 1.4404 и 1.4571 по DIN 17440. Их обозначение по ASTM и химический состав приведено в табл. 1. Например, фирма Jeremias применяет сталь марки 1.4571 для изготовления элементов одностенных и внутренних труб двустенных теплоизолированных дымоходов, контактирующих с продуктами сгорания, марки 1.4436 для производства гибких одно- и двухслойных дымоходов и марки 1.4301 - для изготовления наружной оболочки двустенных теплоизолированных дымоходов, подвергшихся атмосферным воздействиям. Такие дымоходы к влагостойким, то есть образующийся в них конденсат не вызывает их повреждения. Это позволяет производителю на свои системы гарантию в 10 лет.

При этом следует помнить, что в некоторых случаях коррозии подвержены и нержавеющие стали. Ее могут вызвать соединения галогенов, содержащиеся в воздухе для горения. Источником их появления могут быть, например, растворители, аэрозоли, строительные лаки, краски, клеи и прочие средства, применяемые в хозяйстве. Образующиеся в пламени галогеноводороды при охлаждении продуктов сгорания конденсируются в виде соляной и плавиковой кислот. Испарение соляной мышцы крайне затруднено из-за высокой (110 ° С) температуры кипения, которая вызывает дымохода, как правило, не достигают.Кислота не расходуется в процессе коррозии, являясь катализатором химическим усилием. Ее может повышаться до 20%, так что даже однократное проникновение соединений галогенов в воздух для горения со временем неминуемо приводит к потоку.

Таким образом, вопросы проектирования и эксплуатации дымовых труб требуют учета всех наихудших условий работы. Характеристики современного отопительного оборудования предъявляют к дымоходам повышенные требования. Устройство дымовых труб из нержавеющих сталей специальных марок гарантирует длительную и экономичную работу отопительных установок.

По материалам dom.ustanovi.ru

ПРИРОДНЫЙ ИЛИ УГАРНЫЙ ГАЗ: КАК ПРЕДОТВРАТИТЬ НЕСЧАСТНЫЙ СЛУЧАЙ

14 янв. 2017 г., 11:47

За последнее время в нескольких регионах России произошло происшествие, связанные с использованием газа в быту.Чаще всего это отравления угарным газом, либо несчастные случаи, вызванные взрывоопасными свойствами природного газа.К сожалению, зачастую происходит подмена понятий природный и угарный газ.

«Для того, чтобы обезопасить себя и окружающих от негативных последствий использования газа важно соблюдать правила безопасности при эксплуатациигазового оборудования, а также знать свойства природного и угарного газа», - рассказал глава Мособлгаза Дмитрий Голубков.
В чем разница и как не допустить случайных случаев при пользовании газом в быту? Давайте разберемся.
Природный газ - тот, который подается по газовым сетям в газоиспользующее оборудование.
Для использования в специальных материалах.



Чем опасна утечка природного газа?
В первую очередь, природный газ взрыво и пожароопасен. При использовании 5% от объема помещения при наличии возможности вызвать взрыв и пожар.
Во-вторых, при более высокой концентрации (более 10%) у человека может наступить удушье от нехватки кислорода.
Первым симптомом негативного воздействия природного газа являются головокружение и головная боль. Как только почувствовали запах газа, откройте настежь окна, перекройте источник газа и вызовите газовую службу, не пользуйтесь электричеством.


Как предотвратить несчастный случай
1. Своевременно проводить техническое обслуживание газоиспользующего оборудования сил организаций.
2. Всегда проветривать помещение, в котором находятся газовые приборы.Хорошая вентиляция - гарантия безопасности при пользовании газом.
3. Не пытаться устранить неполадки в работе газового оборудования самостоятельно, вызвать специалистов газовой службы.
Угарный газ - это продукт неполного сгорания природного газа, образующийся, например, в газовых колонках.
Угарный газ практически не имеет запаха и не взрывоопасен, в отличие от природного газа.
При отсутствии тяги в дымоходе или вентиляционном угарный газ может вызывать тяжелые каные отравления.Даже в небольших количествах угарный газ опасен: 0,1% содержания в помещении - начало отравления, 0,5% - обморочное состояние.
Причиной отравления людей угарным газом является отсутствие притока воздуха, необходимого для полного сгорания газа, а также неисправности дымовых каналов при использовании бытовыми отопительными и водогрейными приборами.
Визуально при полном сгорании пламя светло-голубое или голубовато-фиолетовое, при неполном
сгорании - желтовато-соломенное.Первым симптомом является негативное воздействие угарного газа, головная боль, головокружение, тошнота, общая слабость.

4. Обязательно регулярно проверять наличие тяги в вентиляционных и дымовых каналах, ее отсутствие может привести к отравлению угарным газом. Наличие тяги в дымовых каналах проверяется до розжига, во время работы и после выключения прибора: нужно поднести зажженную спичку «под колпак» водонагревателя, при этом пламя втягиваться внутрь. Проверка тяги в вентиляционном канале осуществляется путем поднесения тонкого листа бумаги к решетке вентиляционного канала, лист бумаги должен прилипать к решетке.
5. Ни в коем случае нельзя заклеивать или закрывать вентиляционные каналы.
Таким образом, безопасное пользование природным газом в быту, подразумевает отсутствие утечек как природного, так и угарного газов. Необходимо помнить, что ответственное соблюдение правил пользования газом является гарантией безопасности.

Источник: http://in-voskresensk.ru/novosti/bezopasnost/prirodnyy-ili-ugarnyy-gaz-kak-predotvratit-neschastnyy-sluchay

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *