Горіння природного газу. Процес горіння газу Склад продуктів повного та неповного згоряння газу

Характеристика метану

§ Безбарвний;

§ Нетоксичний (не отруйний);

§ Без запаху та смаку.

§ До складу метану входить 75% вуглецю, 25% водню.

§ Питома вагастановить 0,717кг/м 3 (легше повітря вдвічі).

§ Температура займання– це мінімальна початкова температура, коли починається горіння. Для метану вона дорівнює 645 про.

§ Температура горіння– це максимальна температура, яка може бути досягнута при повному згорянні газу, якщо кількість повітря, необхідного для горіння точно відповідає хімічним формулам горіння. Для метану вона дорівнює 1100-1400 про і залежить від умов спалювання.

§ Теплота спалювання– це кількість тепла, що виділяється за повного згоряння 1 м 3 газу і вона дорівнює 8500 ккал/м 3 .

§ Швидкість розповсюдження полум'ядорівнює 0,67 м/сек.

Газоповітряна суміш

В якій газу знаходиться:

До 5% не горить;

Від 5 до 15% вибухає;

Понад 15% горить при подачі додаткового повітря (все це залежить від співвідношення обсягу газу в повітрі і називається межами вибуховості)

Горючі гази немає запаху, для своєчасного визначення в повітрі, швидкого і точного виявлення місць витоку, газ одарують, тобто. дають запах. Для цього використовують етилмеркоптан. Норма одоризації 16 г на 1000 м 3 . За наявності повітря 1% природного газу повинен відчуватися його запах.

Газ, що використовується як паливо, повинен відповідати вимогам ГОСТу та містити шкідливих домішок на 100м 3 трохи більше:

Сірководню 0,0 2г /м.куб

Аміаку 2 гр.

Синільної кислоти 5 гр.

Смоли та пилу 0,001 г/м.куб

Нафталіну 10 гр.

Кисню 1%.

Використання природного газу має низку переваг:

· відсутність золи та пилу та винесення твердих частинок в атмосферу;

· Висока теплота згоряння;

· Зручність транспортування та спалювання;

· Полегшується праця обслуговуючого персоналу;

· Поліпшуються санітарно-гігієнічні умови в котельних та прилеглих районах;

· Широкий діапазон автоматичного регулювання.

З використанням газу потрібні спеціальні заходи обережності, т.к. можливий витік через нещільність у місцях з'єднання газопроводу та арматури. Наявність у приміщенні більше 20% газу викликає ядуху, скупчення його в закритому обсязі понад 5% до 15% призводить до вибуху газоповітряної суміші. При неповному згорянні виділяється чадний газ, який навіть за невеликої концентрації (0,15%) є отруйним.

Горіння природного газу

Горіннямназивається швидке хімічне з'єднання горючих частин палива з киснем повітря, що відбувається при високій температурісупроводжується виділенням тепла з утворенням полум'я та продуктів згоряння. Горіння буває повним та неповним.

Повне горіння– відбувається за достатньої кількості кисню. Нестача кисню викликає неповне згоряння, при якому виділяється менша кількість тепла, ніж при повному, чадний газ (отрує діє на обслуговуючий персонал), утворюється сажа на поверхні котла та збільшуються втрати тепла, що призводить до перевитрати палива, зниження ККД котла, забруднення атмосфери.

Продуктами згоряння природного газу є– діоксид вуглецю, водяні пари, кілька надлишкового кисню та азот. Надлишковий кисень міститься у продуктах горіння лише у випадках, коли горіння відбувається з надлишком повітря, а азот у продуктах згоряння міститься завжди, т.к. є складовоюповітря та не бере участь у горінні.

Продуктами неповного згоряннягазу можуть бутиоксид вуглецю, незгорілі водень і метан, важкі вуглеводні, сажа.

Реакція метану:

СН 4 + 2О 2 = СО 2 + 2Н 2 О

Згідно з формулою для згоряння 1 м3 метану необхідно 10 м3 повітря, в якому знаходиться 2 м3 кисню.Практично для спалювання 1 м 3 метану необхідно більше повітря з урахуванням усіляких втрат, для цього застосовується коефіцієнт Донадлишку повітря, що = 1,05-1,1.

Теоретичний об'єм повітря = 10 м3

Практичний обсяг повітря = 10 * 1,05 = 10,5 або 10 * 1,1 = 11

Повноту згорянняпалива можна визначити візуально за кольором та характером полум'я, а також за допомогою газоаналізатора.

Прозоре блакитне полум'я – повне згоряння газу;

Червоне чи жовте із димними смугами – згоряння неповне.

Горіння регулюється збільшенням подачі повітря на топку або зменшенням подачі газу. У цьому процесі використовують первинне та вторинне повітря.

Вторинне повітря- 40-50% (змішується з газом у топці котла в процесі горіння)

Первинне повітря- 50-60% (змішується з газом у пальнику до горіння) на горіння йде газоповітряна суміш

Горіння характеризує швидкість розподілу полум'я– це швидкість, з якою елемент фронту полум'я поширюєтьсящодо свіжого струменя газоповітряної суміші.

Швидкість горіння та поширення полум'я залежить від:

· Від складу суміші;

· Від температури;

· Від тиску;

· Від співвідношення газу та повітря.

Швидкість горіння визначає одну з основних умов надійної експлуатації котельні та її характеризує. відрив полум'я та проскок.

Відрив полум'я- відбувається якщо швидкість газоповітряної суміші на виході з пальника більша за швидкість горіння.

Причини відриву: надмірне збільшення подачі газу або надмірне розрядження в топці (тяга). Відрив полум'я спостерігається при розпалюванні та при включенні пальників. Відрив полум'я призводить до загазованості топки та газоходів котла та вибуху.

Проскок полум'я- відбувається якщо швидкість поширення полум'я (швидкість горіння) буде більшою за швидкість закінчення газоповітряної суміші з пальника. Проскок супроводжується горінням газоповітряної суміші всередині пальника, пальник розжарюється і виходить із ладу. Іноді проскок супроводжується бавовною або вибухом усередині пальника. При цьому може бути зруйнована не лише пальник, а й фронтова стінка казана. Проскок відбувається за різкого зниження подачі газу.

При відриві та проскакуванні полум'я обслуговуючий персонал повинен припинити подачу палива, з'ясувати та усунути причину, провентилювати топку та газоходи протягом 10-15 хвилин і знову розпалити вогонь.

Процес горіння газоподібного палива можна розділити на 4 стадії:

1. Витікання газу із сопла пальника в пальниковий пристрій під тиском зі збільшеною швидкістю.

2. Утворення суміші газу із повітрям.

3. Запалювання горючої суміші, що утворилася.

4. Горіння горючої суміші.

Газопроводи

Газ до споживача подається газопроводами – зовнішнім та внутрішнім– на газорозподільні станції, розміщені за містом, а з них газопроводами на газорегуляторні пункти ГРПабо газорегуляторні пристрої ГРУпромислових підприємств.

Газопроводи бувають:

· високого тискупершої категоріїпонад 0,6 МПа до 1,2 МПа включно;

· високого тиску другої категоріїпонад 0,3 МПа до 0,6 МПа;

· середнього тиску третьої категоріїпонад 0,005 МПа до 0,3 МПа;

· низького тискучетвертої категоріїдо 0,005 МПа включно.

· МПа - означає Мега Паскаль

У котельні прокладають газопроводи тільки середнього та низького тиску. Ділянку від розподільного газопроводу мережі (міський) до приміщення разом з пристроєм, що відключає, називають введенням.

Ввідним газопроводом вважають ділянку від вимикаючого пристрою на введенні, якщо вона встановлена ​​зовні приміщення до внутрішнього газопроводу.

На введенні газу в котельню у освітленому та зручному для обслуговування місці, має бути засувка. Перед засувкою має бути ізолюючий фланець, для захисту від блукаючих струмів. На кожному відводі від розподільчого газопроводу до котла передбачається не менше 2 пристроїв, що відключають, один з яких встановлюється безпосередньо перед пальником. Крім арматури та КВП на газопроводі, перед кожним котлом обов'язково встановлюється автоматичний пристрій, що забезпечує безпечну роботуказана. Для запобігання попаданню газів у топку котла, при несправних пристроях, що відключають, необхідні продувні свічки та газопроводи безпеки з відключаючими пристроями, які при недіючих котлах повинні бути відкриті. Газопроводи низького тиску фарбують у котельнях у жовтий колір, а середнього тиску у жовтий із червоними кільцями.

Газові горілки

Газові горілки- газопальниковий пристрій, призначений для подачі до місця горіння, залежно від технологічних вимог, підготовленої газоповітряної суміші або розділеного газу та повітря, а також для забезпечення стійкого спалювання газоподібного палива та регулювання процесу горіння.

До пальників висуваються такі вимоги:

· Основні типи пальників повинні виготовлятися на заводах серійно;

· Пальники повинні забезпечувати пропуск заданої кількості газу та повноту його спалювання;

· Забезпечувати мінімальну кількість шкідливих викидів в атмосферу;

· повинні працювати без шуму, відриву та проскоку полум'я;

· Повинні бути прості в обслуговуванні, зручні для ревізії та ремонту;

· При необхідності могли б використовуватися для резервного палива;

· Зразки новостворюваних та діючих пальників підлягають ГОСТ випробуванню;

Головною характеристикою пальників є її теплова потужність, Під якою розуміють кількість теплоти, здатне виділятися при повному згорянні палива, поданого через пальник. Всі ці характеристики можна знайти в паспорті пальника.

Основною умовою для горіння газу є наявність кисню (а отже, повітря). Без присутності повітря горіння газу неможливе. У процесі горіння газу відбувається хімічна реакціяз'єднання кисню повітря з вуглецем та воднем палива. Реакція відбувається з виділенням тепла, світла, а також вуглекислого газу та водяної пари.

Залежно кількості повітря, що у процесі горіння газу, відбувається повне чи неповне його згоряння.

При достатньому надходженні повітря відбувається повне згоряння газу, внаслідок якого продукти його горіння містять негорючі гази: вуглекислий газС02 азот N2 водяні пари Н20. Найбільше (за обсягом) у продуктах горіння азоту – 69,3-74%.

Для повного згоряння газу також необхідно, щоб він змішувався з повітрям у певних кількостях. Чим вища калорійність газу, тим потрібна більша кількість повітря. Так, для спалювання 1 м3 газу потрібно близько 10 м3 повітря, штучного - близько 5 м3, змішаного - близько 8,5 м3.

При недостатньому надходженні повітря відбувається неповне згоряння газу або хімічний недопалгорючих складових частин; в продуктах згоряння з'являються горючі гази-окис вуглецю, метан СН4 і водень Н2

При неповному згорянні газу спостерігається довгий, коптить, світиться, непрозорий, жовтого кольорусмолоскип.

Таким чином, нестача повітря призводить до неповного згоряння газу, а надлишок - надмірного охолодження температури полум'я. Температура займання природного газу становить 530 °С, коксового - 640 °С, змішаного - 600 °С. Крім того, при значному надлишку повітря відбувається неповне згоряння газу. При цьому спостерігається кінець смолоскипу жовтуватого кольору, не цілком прозорий, з розпливчастим блакитно-зеленим ядром; полум'я нестійке і відривається від пальника.

Мал. 1. Полум'я газу я - без попереднього змішування газу з повітрям; б -з частковим перед. довірчим змішуванням газу з повітрям; в - із попереднім повним змішуванням газу з повітрям; 1 – внутрішня темна зона; 2 - конус, що світиться, що копиться; 3 - палаючий шар; 4 - продукти згоряння

У першому випадку (рис. 1,а) факел має велику довжину і складається із трьох зон. В атмосферному повітрі світиться чистий газ. У першій внутрішній темній зоні газ не горить: він не змішаний із киснем повітря і не нагрітий до температури займання. У другу зону повітря надходить у недостатній кількості: його затримує шар, що горить, і тому він не може добре змішатися з газом. Про це свідчить яскраво світиться, світло-жовтий колір полум'я. У третю зону повітря надходить у достатній кількості, кисень якого добре поєднується з газом, газ горить блакитним кольором.

При цьому способі газ та повітря подаються в топку окремо. У топці відбувається не тільки спалювання газоповітряної суміші, а й процес приготування суміші. Такий метод спалювання газу широко застосовують у промислових установках.

У другому випадку (рис. 1,6) спалювання газу відбувається значно краще. В результаті попереднього часткового змішування газу з повітрям в зону горіння надходить приготовлена ​​газоповітряна суміш. Полум'я стає коротшим, що не світиться, має дві зони - внутрішню та зовнішню.

Газоповітряна суміш у внутрішній зоні не горить, оскільки вона не нагрівалася до температури займання. У зовнішній зоні згоряє газоповітряна суміш, причому у верхній частині зони різко підвищується температура.

При частковому змішуванні газу з повітрям у разі повне згоряння газу відбувається лише за додатковому підведення повітря до факелу. У процесі горіння газу повітря підводять двічі: вперше - до надходження в топку (первинне повітря), вдруге - безпосередньо в топку (вторинне повітря). Цей метод спалювання газу покладено в основу пристрою газових пальниківдля побутових приладівта опалювальних котелень.

У третьому випадку факел значно коротшає і газ згоряє повніше, оскільки газоповітряна суміш була попередньо приготовлена. Про повноту згоряння газу свідчить короткий прозорий смолоскип блакитного кольору(безполум'яне горіння), яке застосовують у приладах інфрачервоного випромінюванняпри газовому опаленні.

Зміст розділу

При спалюванні органічних палив у топках котлів утворюються різні продукти згоряння, такі як оксиди вуглецю СО х = СО + СО 2 водяні пари Н 2 О, оксиди сірки SO x = SO 2 + SО 3 оксиди азоту NO x = NO + NО 2 , поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАУ), фтористі сполуки, сполуки ванадію V 2 O 5 , тверді частинки та ін. (Див. табл. 7.1.1). При неповному згорянні палива в топках гази можуть також містити вуглеводні СН 4 , С 2 Н 4 та ін. Всі продукти неповного згоряння є шкідливими, проте при сучасної технікиспалювання палива їх освіту можна звести до мінімуму [1].

Таблиця 7.1.1. Питомі викиди при факельному спалюванні органічного палива в енергетичних котлах [ 3 ]

Умовні позначення: А р, S ​​p – відповідно вміст золи та сірки на робочу масу палива, %.

Критерієм санітарної оцінки середовища є гранично допустима концентрація (ГДК) шкідливої ​​речовини в атмосферному повітрі на рівні землі. Під ГДК слід розуміти таку концентрацію різних речовинта хімічних сполук, яка при щоденному впливі протягом тривалого часу на організм людини не викликає будь-яких патологічних змінчи захворювань.

Гранично допустимі концентрації (ГДК) шкідливих речовинв атмосферному повітрі населених місць наведено у табл. 7.1.2 [4]. Максимально-разова концентрація шкідливих речовин визначається за пробами, відібраними протягом 20 хв, середньодобова – за добу.

Таблиця 7.1.2. Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у атмосферному повітрі населених місць

Розрахунки ведуться по кожній шкідливій речовині окремо, щоб концентрація кожного з них не перевищувала значень, наведених у табл. 7.1.2. Для котелень ці умови посилені запровадженням додаткових вимогпро необхідність підсумовування впливу оксидів сірки та азоту, що визначається виразом

У той же час, внаслідок локальних недоліків повітря або несприятливих теплових і аеродинамічних умов, у топках і камерах згоряння утворюються продукти неповного згоряння, що складаються в основному з монооксиду вуглецю СО (чадного газу), водню Н 2 і різних вуглеводнів, які характеризують втрати тепла котлоагрегаті від хімічної неповноти згоряння (хімічний недопал).

Крім цього, в процесі спалювання виходить ціла низка хімічних сполук, що утворюються внаслідок окислення різних складових палива та азоту повітря N 2 . Найбільш істотну їх частину становлять оксиди азоту NO x і сірки SO x.

Оксиди азоту утворюються з допомогою окислення як молекулярного азоту повітря, і азоту, що міститься в паливі. Експериментальні дослідження показали, що основна частка котлів, що утворилися в топках, х, а саме 96÷100%, припадає на монооксид (оксид) азоту NO. Діоксид NO 2 і геміоксид N 2 O азоту утворюються в значно менших кількостях, і їхня частка приблизно становить: для NO 2 - до 4%, а для N 2 O - соті частки відсотка від загального викиду NO x . При типових умовах факельного спалювання палив у котлах концентрації діоксиду азоту NO 2 як правило, зневажливо малі в порівнянні з вмістом NO і зазвичай становлять від 0÷7 ррmдо 20÷30 ррm. У той же час швидке перемішування гарячих та холодних областей у турбулентному полум'ї може призвести до появи відносно великих концентрацій діоксиду азоту у холодних зонах потоку. Крім цього, часткова емісія NO 2 відбувається у верхній частині топки та в горизонтальному газоході (при T> 900÷1000 К) і за певних умов може досягати помітних розмірів.

Геміоксид азоту N 2 O, що утворюється при спалюванні палив, є, мабуть, короткочасною проміжною речовиною. N 2 O практично відсутня у продуктах згоряння за казанами.

Сірка, що міститься в паливі, є джерелом утворення оксидів сірки SO x: сірчистого SO 2 (діоксид сірки) і сірчаного SO 3 (триоксид сірки) ангідридів. Сумарний масовий викид SO x залежить тільки від вмісту сірки у паливі S p , а їх концентрація у димових газах – ще й від коефіцієнта витрати повітря α. Як правило, частка SO 2 становить 97÷99%, а частка SO 3 – 1÷3% сумарного виходу SO x . Фактичний вміст SO 2 у газах, що виходять з котлів, коливається від 0,08 до 0,6 %, а концентрація SO 3 – від 0,0001 до 0,008 %.

Серед шкідливих компонентів димових газівособливе місце посідає велика групаполіциклічних ароматичних вуглеводнів (ПАУ) Багато ПАУ мають високу канцерогенну та (або) мутагенну активність, активізують фотохімічні змоги в містах, що потребує суворого контролю та обмеження їх емісії. У той самий час деякі ПАУ, наприклад, фенантрен, флуорантен, пирен та інших, фізіологічно майже інертні і є канцерогенно-опасными.

ПАУ утворюються внаслідок неповного згоряння будь-яких вуглеводневих палив. Останнє має місце через гальмування реакцій окиснення вуглеводнів палива холодними стінками топкових пристроїв, а також може бути викликане незадовільним змішуванням палива та повітря. Це призводить до утворення в топках (камерах згоряння) локальних окислювальних зон зниженою температуроюабо зон із надлишком палива.

Внаслідок великої кількостірізних ПАУ в димових газах та труднощі вимірювання їх концентрацій прийнято рівень канцерогенної забрудненості продуктів згоряння та атмосферного повітряоцінювати за концентрацією найбільш сильного та стабільного канцерогену – бенз(а)пірена (Б(а)П) C 20 H 12 .

Зважаючи на високу токсичність, слід особливо відзначити такі продукти спалювання мазуту, як оксиди ванадію. Ванадій міститься в мінеральній частині мазуту та при його спалюванні утворює оксиди ванадію VO, VO 2 . Однак при утворенні відкладень на конвективних поверхнях оксиди ванадію представлені переважно у вигляді V 2 O 5 . Пентаоксид ванадію V 2 O 5 є найбільш токсичною формою оксидів ванадію, тому облік викидів виробляється в перерахунку на V 2 O 5 .

Таблиця 7.1.3. Приблизна концентрація шкідливих речовин у продуктах згоряння при факельному спалюванні органічних палив у енергетичних котлах

При спалюванні мазуту і твердого палива у викидах також містяться тверді частинки, що складаються з летючої золи, сажистих частинок, ПАВ і незгорілого в результаті механічного недопалу палива.

Діапазони концентрацій шкідливих речовин у димових газах при спалюванні різних типів палив наведено у табл. 7.1.3.

Горіння газу є поєднанням наступних процесів:

· Змішення пального газу з повітрям,

· Підігрів суміші,

· Термічне розкладання горючих компонентів,

· Займання та хімічна сполука горючих компонентів з киснем повітря, що супроводжується утворенням факела та інтенсивним тепловиділенням.

Горіння метану відбувається за реакцією:

СН 4 + 2О 2 = СО 2 + 2Н 2 О

Умови, необхідні для згоряння газу:

· Забезпечення необхідного співвідношення пального газу та повітря,

· Нагрів до температури займання.

Якщо в газоповітряній суміші газу менше нижньої межі займання, то вона не горітиме.

Якщо в газоповітряній суміші більше газу ніж верхня межа займання, вона згорятиме не повністю.

Склад продуктів повного згоряння газу:

· СО 2 - вуглекислий газ

· Н 2 О - водяні пари

* N 2 – азот (він не реагує з киснем під час горіння)

Склад продуктів неповного згоряння газу:

· ЗІ – чадний газ

· З - сажа.

Для згоряння 1 м 3 газу потрібно 9.5м 3 повітря. Практично витрата повітря завжди більша.

Ставлення дійсної витратиповітря до теоретично необхідної витратиназивається коефіцієнтом надлишку повітря: α = L/L t .,

Де: L - дійсні витрати;

L t - Теоретично необхідна витрата.

Коефіцієнт надлишку повітря завжди більше одиниці. Для газу він становить 1.05 – 1.2.

2. Призначення, будову та основні характеристики проточних водонагрівачів.

Проточні газові водонагрівачіПроточні водонагрівачі діляться за навантаженням теплової потужності: 33600, 75600, 105000 кДж, за ступенем автоматизації - на вищий і перший класи. К.п.д. водонагрівачів 80%, вміст оксиду трохи більше 0,05%, температура продуктів згоряння за тягопереривачем щонайменше 180 0 З. Принцип заснований на нагріванні води під час водорозбору.

Основними вузлами проточних водонагрівачів є: газопальниковий пристрій, теплообмінник, система автоматики та газовідведення. Газ низького тиску подається в інжекційний пальник. Продукти згоряння проходять через теплообмінник та відводяться в димар. Теплота згоряння передається протікає через теплообмінник воді. Для охолодження вогневої камери служить змійовик, через який циркулює вода через калорифер. Газові проточні водонагрівачі обладнані газовідвідними пристроями та тягопоперечниками, які у разі короткочасного порушення тяги запобігають погасанню полум'я газопальникового пристрою. Для приєднання до димаря є димовідвідний патрубок.

Газовий проточний водонагрівач -ВПГ.На передній стінці кожуха розташовані: ручка керування газовим краном, кнопка включення електромагнітного клапана та оглядове вікно для спостереження за полум'ям запального та основного пальника. Вгорі апарата розташований димовідвідний пристрій, внизу - патрубки для приєднання апарату до газової та водяної системи. Газ надходить в електромагнітний клапан, газовий блокувальний кран водогазопального блоку здійснює послідовне включення пальника і подачу газу до основного пальника.

Блокування надходження газу до основного пальника, при обов'язковій роботі запальника, здійснює електромагнітний клапан, що працює від термопари. Блокування подачі газу в основний пальник залежно від наявності водорозбору здійснюється клапаном, що має привід через шток від мембрани водяного блок-крана.

Горіння природного газу є складним фізико-хімічним процесом взаємодії горючих його складових з окислювачем, при цьому відбувається перетворення хімічної енергії палива в тепло. Горіння буває повним та неповним. При перемішуванні газу з повітрям, достатньо високою для горіння температури в топці, безперервної подачі палива та повітря здійснюється повне згоряння палива. Неповне згоряння палива відбувається при недотриманні цих правил, що призводить до меншого виділення тепла, (СО), водню (Н2), метану (СН4), і як наслідок, до осідання сажі на поверхнях нагріву, погіршуючи теплообмін та збільшуючи втрати кількості тепла, що у свою чергу призводить до перевитрати палива та зниження ККД котла та відповідно до забруднення атмосфери.

Коефіцієнт надлишку повітря залежить від конструкції газового пальника та топки. Коефіцієнт надлишку повітря повинен бути не менше 1, інакше це може призвести до неповного згоряння газу. А також збільшення коефіцієнта надлишку повітря знижує ККД тепловикористовуючої установки за рахунок великих втрат теплоти з газами.

Визначається повнота згоряння за допомогою газоаналізатора та за кольором та запахом.

Повне згоряння газу. метан + кисень = вуглекислий газ + вода СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2 Крім цих газів в атмесферу з горючими газами виходить азот і кисень, що залишився. N2 + O2 Якщо згоряння газу відбувається не повністю, то в атмосферу викидаються горючі речовини – чадний газ, водень, сажа.

Неповне згоряння газу відбувається через недостатню кількість повітря. При цьому візуально в полум'ї з'являються мови кіптяви. Небезпека неповного згоряння газу полягає в тому, що чадний газ може спричинити отруєння персоналу котельні. Зміст ЗІ повітря 0,01-0,02% може викликати легке отруєння. Більш висока концентрація може призвести до важкого отруєння і смерті. Сажа, що утворюється, осідає на стінках котлів, погіршивши, тим самим передачу тепла теплоносія знижує ефективність роботи котельні. Сажа проводить тепло гірше метану в 200 разів. Теоретично для спалювання 1м3 газу необхідно 9м3 повітря. У реальних умовах повітря потрібно більше. Тобто необхідна надмірна кількість повітря. Ця величина позначається альфа показує у скільки разів повітря витрачається більше, ніж необхідно теоретично. Зі збільшенням кількості надлишкового повітря вище за рекомендоване, зростають втрати тепла. При значному збільшенні кількості повітря може статися відрив полум'я, створивши аварійну ситуацію. Якщо кількість повітря менша за рекомендоване, то горіння буде неповним, створюючи тим самим загрозу отруєння персоналу котельні. Неповне горіння визначається: ,