Процес горіння газу. Повне та неповне згоряння газу Спалює природний газ

Природний газ - це найпоширеніше паливо на сьогоднішній день. Природний газ так і називається природним, тому що він видобувається з надр Землі.

Процес горіння газу є хімічною реакцією, при якій відбувається взаємодія природного газуз киснем, що міститься у повітрі.

У газоподібному паливі є горюча частина і негорюча.

Основним пальним компонентом газу є метан — CH4. Його вміст у природному газі досягає 98%. Метан не має запаху, не має смаку та є нетоксичним. Межа його займистості знаходиться від 5 до 15%. Саме ці якості дозволили використовувати природний газ як один із основних видів палива. Небезпечно для життя концентрація метану більше 10%, так може настати ядуху, внаслідок нестачі кисню.

Для виявлення витоку газу, газ піддають одоризації, інакше кажучи додають сильно пахнучу речовину (етилмеркаптан). При цьому газ можна виявити вже за концентрації 1 %.

Крім метану в природному газі можуть бути горючі гази - пропан, бутан і етан.

Для забезпечення якісного горіння газу необхідно в достатній кількості підвести повітря в зону горіння і досягти хорошого перемішування газу з повітрям. Оптимальним вважається співвідношення 1:10. Тобто одну частину газу припадає десять частин повітря. Крім цього необхідно створення потрібного температурного режиму. Щоб газ спалахнув необхідно його нагріти до температури його займання і надалі температура не повинна опускатися нижче за температуру займання.

Необхідно організувати відведення продуктів згоряння в атмосферу.

Повне горіннядосягається в тому випадку, якщо в продуктах згоряння, що виходять в атмосферу, відсутні горючі речовини. При цьому вуглець і водень з'єднуються разом і утворюють вуглекислий газта пари води.

Візуально при повному згорянніполум'я світло-блакитне або блакитно-фіолетове.

Повне згоряння газу.

метан + кисень = вуглекислий газ + вода

СН 4 + 2О 2 = СО 2 + 2Н 2 О

Крім цих газів в атмесферу з горючими газами виходить азот і кисень, що залишився. N 2 + O 2

Якщо згоряння газу відбувається в повному обсязі, то 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 СО повітря 0,01-0,02% може викликати легке отруєння. Вища концентрація може призвести до тяжкого отруєння та смерті.

Сажа, що утворюється, осідає на стінках котлів, що погіршує, тим самим передачу тепла теплоносія знижує ефективність роботи котельні. Сажа проводить тепло гірше за метан у 200 разів.

Теоретично для спалювання 1м3 газу необхідно 9м3 повітря. У реальних умовах повітря потрібно більше.

Тобто необхідна надмірна кількість повітря. Ця величина альфа, що позначається, показує у скільки разів повітря витрачається більше, ніж необхідно теоретично.

Коефіцієнт альфа залежить від типу конкретного пальника і зазвичай прописується в паспорті пальника або у відповідність до рекомендацій організації пусконалагоджувальної роботи.

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.

Для більш точного контролю якості згоряння палива існують прилади — газоаналізатори, які вимірюють вміст певних речовин у складі газів.

Газоаналізатори можуть надходити в комплекті з казанами. Якщо їх немає, відповідні вимірювання проводить пусконалагоджувальна організація за допомогою переносних газоаналізаторів. Складається режимна карта, в якій прописуються необхідні контрольні параметри. Дотримуючись їх, можна забезпечити нормальне повне згоряння палива.

Основними параметрами регулювання горіння палива є:

• співвідношення газу і повітря, що подаються на пальники.

• коефіцієнт надлишку повітря.

• розрядження у топці.

• Коефіцієнт корисної діїказана.

При цьому під коефіцієнтом корисної дії котла мають на увазі співвідношення корисного тепла до величини всього витраченого тепла.

Склад повітря

Одоризація

Горючі гази не маю запаху. Для своєчасного визначення наявності їх у повітрі, швидкого та точного виявлення місць витоку газ – одарують (дають запах). Для одоризації використовують етилмеркаптан (З 2 Н 5 SН). Норма одоризації 16 гр етилмеркаптану на 1000 м 3 газу, 8 гр етилмеркаптанової сірки на 1000 м³. Одоризація проводиться на газорозподільних станціях (ГРС). За наявності повітря 1% природного газу повинен відчуватися його запах.

20% газу в приміщенні викликає задуху

5-15% вибух

0,15% чадного газу СО- отруєння; 0,5% СО = 30 хв. дихати летальний кінець; 1% чадного газу летальний кінець.

Метан та інші вуглеводневі гази не отруйні, але вдихання їх викликає запаморочення, а значний вміст у повітрі призводить до задухи через нестачу кисню.

Згоряння палива повне та неповне:

Для згоряння 1м³ газу потрібно 10м³ повітря.

Горіння природного газу – це реакція, коли відбувається перетворення хімічної енергії палива в тепло.

Горіння буває повним та неповним. Повне горіння відбувається за достатньої кількості кисню.

При повному згорянні газу утворюється СО 2 (вуглекислий газ), Н 2

(Вода). При неповному згорянні газу втрата теплоти. Недолік кисню Про 2 окислювачі.

Продукти неповного горіння СО - чадний газ, отруйної дії, вуглець, сажа.

Неповне згоряння – це незадовільна суміш газу з повітрям, надмірне охолодження полум'я до завершення реакції горіння.

Реакція горіння основних компонентів газу:

1:10 метан СН 4 + 20 2 = СО 2 + 2Н 2 О = двоокис вуглецю + вода

неповне згоряння газу СН 4 + 1,5О 2 =2Н 2 О + СО - чадний газ

Переваги та недоліки природного газу перед іншими видами палива.

Переваги:

Вартість видобутку газу значно нижча, ніж вугілля та нафти;

Висока теплота згоряння;

Забезпечено повноту згоряння та полегшення умов обслуговуючого персоналу;

Відсутність у природних газах окису вуглецю та сірководню попереджає отруєння при витоках газу;

При спалюванні газу необхідний мінімальний залишок повітря печі і при цьому відсутні витрати в результаті механічного спалювання;

При спалюванні газового паливазабезпечується точніше регулювання температури;

При спалюванні газу пальника можна розмістити в доступному місці печі, що дає можливість кращої тепловіддачі та необхідності температурного режиму;

Можливість зміни форми полум'я для нагрівання у певному місці.

Недоліки:

Вибух та пожежонебезпечний;

Процес спалювання газу можливий лише за витіснення кисню;

Ефект вибуху при самозайманні;

Можливість детонації суміші газу та повітря.

Антропотоксини;

продукти деструкції полімерних матеріалів;

Речовини, що надходять у приміщення із забрудненим атмосферним повітрям;

Хімічні речовини, що виділяються з полімерних матеріалів навіть у невеликих кількостях, можуть спричинити суттєві порушення у стані живого організму, наприклад, у разі алергічного впливу полімерних матеріалів.

Інтенсивність виділення летких речовин залежить від умов експлуатації полімерних матеріалів – температури, вологості, кратності повітрообміну, часу експлуатації.

Встановлено пряму залежність рівня хімічного забруднення повітряного середовища від загальної насиченості приміщень полімерними матеріалами.

Більш чутливий до впливу летких компонентів з полімерних матеріалів організм, що росте. Встановлено також підвищену чутливість хворих до дії хімічних речовин, що виділяються із пластиків, порівняно зі здоровими. Дослідження показали, що в приміщеннях з великою насиченістю полімерами схильність населення до алергічних, простудних захворювань, неврастенії, вегетодистонії, гіпертонії виявилася вищою, ніж у приміщеннях, де полімерні матеріали використовувалися в меншій кількості.

Для забезпечення безпеки застосування полімерних матеріалів прийнято, що концентрації летючих речовин, що виділяються з полімерів, в житлових і громадських будівляхне повинні перевищувати їх ГДК, встановлені для атмосферного повітря, а сумарний показник відносин виявлених концентрацій кількох речовин до їх ГДК має бути не вищим за одиницю. З метою запобіжного санітарного нагляду за полімерними матеріалами та виробами з них запропоновано лімітувати виділення ними шкідливих речовинв навколишнє середовищеабо на стадії виготовлення, або незабаром після їхнього випуску заводами-виробниками. В даний час обґрунтовано допустимі рівні близько 100 хімічних речовин, що виділяються з полімерних матеріалів.

У сучасне будівництвовсе виразніше проявляється тенденція до хімізації технологічних процесів та використання як суміші різних речовин, в першу чергу бетону та залізобетону. З гігієнічної точки зору важливо враховувати несприятливий вплив хімічних добавок на будівельні матеріали через виділення токсичних речовин.

Не менш потужним внутрішнім джерелом забруднення середовища приміщень є і продукти життєдіяльності людини -антропотоксини. Встановлено, що у процесі життєдіяльності людина виділяє приблизно 400 хімічних сполук.

Дослідження показали, що повітряне середовище приміщень, що не вентилюються, погіршується пропорційно числу осіб і часу їх перебування в приміщенні. Хімічний аналізповітря приміщень дозволило ідентифікувати в них ряд токсичних речовин, розподіл яких за класами небезпеки представляється наступним чином: диметиламін, сірководень, двоокис азоту, окис етилену, бензол (другий клас небезпеки – високонебезпечні речовини); оцтова кислота, фенол, метилстирол, толуол, метанол, вінілацетат (третій клас небезпеки - малонебезпечні речовини). П'ята частина виявлених антропотоксинів відноситься до високонебезпечних речовин. При цьому виявлено, що в приміщенні, що не вентилюється, концентрації диметиламіну і сірководню перевищували ГДК для атмосферного повітря. Перевищували ГДК або перебували на їх рівні та концентрації таких речовин, як двоокис та окис вуглецю, аміак. Інші речовини, хоч і становили десяті та менші частки ГДК, разом узяті свідчили про неблагополуччя повітряного середовища, оскільки навіть дво-чотиригодинне перебування в цих умовах негативно позначалося на розумовій працездатності досліджуваних.

Вивчення повітряного середовища газифікованих приміщень показало, що при годинному горінні газу в повітрі приміщень концентрація речовин становила (мг/м 3): окису вуглецю - в середньому 15, формальдегіду - 0,037, окису азоту - 0,62 двоокису азоту - 0,44 бензолу – 0,07. Температура повітря у приміщенні під час горіння газу підвищувалася на 3-6 ° С, вологість збільшувалася на 10-15%. Причому високі концентрації хімічних сполук спостерігалися у кухні, а й у житлових приміщеннях квартири. Після вимкнення газових приладіввміст у повітрі окису вуглецю та інших хімічних речовин знижувалося, але до вихідних величин іноді не поверталося і через 1,5-2,5 год.

Вивчення дії продуктів горіння побутового газуна зовнішнє дихання людини виявило збільшення навантаження на систему дихання та зміну функціонального стану центральної нервової системи.

Одним із найпоширеніших джерел забруднення повітряного середовища закритих приміщень є куріння.При спектрометричному аналізі повітря, забрудненого тютюновим димом, виявлено 186 хімічних сполук. У приміщеннях, що недостатньо провітрюються, забруднення повітряного середовища продуктами куріння може досягати 60-90%.

При вивченні впливу компонентів тютюнового диму на некурців (пасивне куріння) у піддослідних спостерігалося подразнення слизових оболонок очей, збільшення вмісту в крові карбоксигемоглобіну, почастішання пульсу, підвищення рівня артеріального тиску. Таким чином, основні джерела забрудненняповітряного середовища приміщення умовно можна поділити на чотири групи:

Значимість внутрішніх джерел забруднення у різних типах будинків неоднакова. У адміністративних будівляхрівень сумарного забруднення найбільш тісно корелює з насиченістю приміщень полімерними матеріалами (R = 0,75), у критих спортивних спорудах рівень хімічного забруднення найбільше добре корелює з чисельністю людей у ​​них (R = 0,75). Для житлових будинків тіснота кореляційного зв'язку рівня хімічного забруднення як із насиченістю приміщень полімерними матеріалами, так і з кількістю людей у ​​приміщенні приблизно однакова.

Хімічне забруднення повітряного середовища житлових та громадських будівель за певних умов (поганої вентиляції, надмірної насиченості приміщень полімерними матеріалами, великому скупченнілюдей та ін.) може досягати рівня, що надає негативний впливна загальний станорганізм людини.

У Останніми роками, За даними ВООЗ, значно зросла кількість повідомлень про так званий синдром хворих будівель. Описані симптоми погіршення здоров'я людей, які проживають або працюють у таких будинках, відрізняються великою різноманітністю, проте мають і ряд загальних рис, а саме: головний біль, розумова перевтома, підвищена частота повітряно-краплинних інфекцій та простудних захворювань, подразнення слизових оболонок очей, носа, глотки, відчуття сухості слизових оболонок та шкіри, нудота, запаморочення.

Перша категорія - тимчасово "хворі" будівлі- включає нещодавно збудовані чи нещодавно реконструйовані будівлі, в яких інтенсивність прояву зазначених симптомів з часом слабшає і в більшості випадків приблизно через півроку вони зникають зовсім. Зменшення гостроти прояву симптомів, можливо, пов'язане із закономірностями емісії летких компонентів, що містяться в будматеріалах, фарбах тощо.

У будинках другої категорії - постійно "хворих"описані симптоми спостерігаються протягом багатьох років, і навіть широкомасштабні оздоровчі заходи можуть не дати ефекту. Пояснення такої ситуації, як правило, знайти важко, незважаючи на ретельне вивчення складу повітря, роботи вентиляційної системита особливостей конструкції будівлі.

Слід зазначити, що не вдається виявити пряму залежність між станом повітряного середовища приміщення та станом здоров'я населення.

Однак забезпечення оптимального повітряного середовища житлових та громадських будівель – важлива гігієнічна та інженерно-технічна проблема. Провідною ланкою у вирішенні цієї проблеми є повітрообмін приміщень, що забезпечує необхідні параметри повітряного середовища. При проектуванні систем кондиціонування повітря в житлових і громадських будинках необхідна норма подачі повітря розраховується в обсязі, достатньому для асиміляції тепло- і вологовиділень людини, вуглекислоти, що видихається, а в приміщеннях, призначених для куріння, враховується і необхідність видалення тютюнового диму.

Крім регламентації кількості припливного повітряі його хімічного складувідоме значення для забезпечення повітряного комфорту у закритому приміщенні має електрична характеристика повітряного середовища. Остання визначається іонним режимом приміщень, тобто рівнем позитивної та негативної аероіонізації. Негативний впливна організм надає як недостатня, і надмірна іонізація повітря.

Проживання у місцевостях із вмістом негативних аероіонів близько 1000-2000 на 1 мл повітря сприятливо впливає стан здоров'я населення.

Присутність людей у ​​приміщеннях спричиняє зниження вмісту легких аероіонів. При цьому іонізація повітря змінюється тим інтенсивніше, чим більше в приміщенні людей і менше його площа.

Зменшення кількості легких іонів пов'язують із втратою повітрям освіжаючих властивостей, з його меншою фізіологічною та хімічною активністю, що несприятливо діє на організм людини та викликає скарги на задуху та "нестачу кисню". Тому особливий інтерес становлять процеси деіонізації та штучної іонізації повітря у приміщенні, які, природно, повинні мати гігієнічну регламентацію.

Необхідно наголосити, що штучна іонізація повітря приміщень без достатнього повітропостачання в умовах високої вологостіта запиленості повітря веде до неминучого зростання числа важких іонів. Крім того, у разі іонізації запиленого повітря відсоток затримки пилу в дихальних шляхах різко зростає (пил, що несе електричні заряди, затримується в дихальних шляхах людини в набагато більшій кількості, ніж нейтральна).

Отже штучна іонізація повітря не є універсальною панацеєю для оздоровлення повітря закритих приміщень. Без покращення всіх гігієнічних параметрів повітряного середовища штучна іонізація не тільки не покращує умов проживання людини, але, навпаки, може мати негативний ефект.

Оптимальними сумарними концентраціями легких іонів є рівні близько 3 х 10 а мінімально необхідними 5 х 10 в 1 см 3 . Ці рекомендації лягли в основу діючих у Російської Федераціїсанітарно-гігієнічних норм допустимих рівнів іонізації повітря виробничих та громадських приміщень (табл. 6.1).

Горіння газу – реакція з'єднання горючих компонентів газу з киснем повітря, що супроводжується виділенням тепла. Процес горіння залежить від хімічного складу палива. Основний компонент природного газу метан, пальним також є етан, пропан і бутан, які містяться в невеликих кількостях.

Природний газ, що видобувається із західносибірських родовищ, майже повністю (до 99 %) складається з метану СН4. Повітря складається з кисню (21%) та азоту та незначної кількості інших негорючих газів (79%). Спрощено реакція повного згоряння метану виглядає так:

СН4 + 2О2 + 7,52 N2 = СО2 + 2Н20 + 7,52 N2

В результаті реакції горіння при повному згорянні утворюється вуглекислий газ CO2, і пари води H2O речовини, що не шкідливо впливають на навколишнє середовище і людину. Азот N, у реакції не бере участі. Для повного згоряння 1 м³ метану теоретично необхідно 9,52 м³ повітря. Для практичних цілей вважається, що для повного згоряння 1 м природного газу необхідно не менше 10 м повітря. Однак якщо подавати лише теоретично необхідна кількістьповітря, то досягти повного згоряння палива неможливо: важко так перемішати газ із повітрям, щоб до кожної його молекули було підведено необхідну кількість молекул кисню. Насправді на горіння подається повітря більше, ніж теоретично необхідно. Величина надлишку повітря визначається коефіцієнтом надлишку повітря, який показує відношення кількості повітря, фактично витраченого на горіння, до теоретично необхідної кількості:

α = V факт./V теор.

де V кількість повітря, фактично витраченого на горіння, м3;
V - теоретично необхідна кількість повітря, м3.

Коефіцієнт надлишку повітря є найважливішим показникомхарактеризує якість спалювання газу пальником. Чим менше а, тим менше теплоти віднесуть гази, тим вище коефіцієнт корисної дії газовикористовуючого обладнання. Але спалювання газу з недостатнім надлишком повітря призводить до нестачі повітря, що може спричинити неповне згоряння. Для сучасних пальників з повним попереднім змішуванням газу з повітрям коефіцієнт надлишку повітря лежить у межах 1,05 - 1,1», тобто на горіння витрачається повітря на 5 - 10% більше від теоретично необхідного.

При неповному згорянні в продуктах горіння міститься значна кількість окису вуглецю, а також незгорілий вуглець у вигляді сажі. Якщо пальник працює дуже погано, то в продуктах згоряння може бути водень і незгорілий метан. Оксид вуглецю СО (чадний газ) забруднює повітря в приміщенні (при використанні обладнання без відведення продуктів згоряння в атмосферу) газових плит, колонок невеликої теплової потужності) і надає отруйну дію. Сажа забруднює поверхні теплообміну, різко зменшує теплопередачу та знижує коефіцієнт корисної дії побутового газовикористовуючого обладнання. Крім того, при використанні газових плит відбувається забруднення посуду сажею, для видалення якого необхідно докласти значних зусиль. У водонагрівачів сажа забруднює теплообмінник, у «запущених» випадках практично до припинення передачі тепла від продуктів згоряння: колонка горить, а вода нагрівається на кілька градусів.

Неповне згоряння відбувається:

• при недостатній кількості повітря, що надходить на горіння;
• при поганому перемішуванні газу та повітря;
• при надмірному охолодженні полум'я до завершення реакції горіння.

Якість спалювання газу можна контролювати за кольором полум'я. Неякісне спалювання газу характеризується жовтим полум'ям, що коптить. При повному спалюванні газу полум'я є коротким факелом блакитно-фіолетового кольору з високою температурою. Для контролю роботи промислових пальників застосовують спеціальні прилади, що аналізують склад димових газівта температуру продуктів спалювання. В даний час при налагодженні окремих типів побутового газовикористовуючого обладнання також можливе регулювання процесу горіння за температурою та аналізом газів.

Voted Thanks!

Можливо Вам буде цікаво:

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 згоряння газу 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. 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. жовтий колір, а середнього тиску в жовтий з 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.