Лекция №13.

Схемы газовых горелок. Газомазутные горелки. Топочные камеры. Геометрические характеристики. Образование окислов азота

1. Сжигание газов

Главная особенность:
1) На 1 кубический метр приходиться примерно 20 кубических метров воздуха
2)Применение заранее смешанных смесей невыгодно и крайне опасно.
Важной характеристикой взаимодействия струй газа и воздуха является глубина проникновения (h). Глубина проникновения зависит как от диаметра (убывает по мере приближения к устью горелки) так и отношения скорости газа к скорости воздуха.
Главная проблема полного сжигания газов- добиться полного и равномерного смешения газов
Общие сведения о горелках:
1)Газовые горелки - горелки с частичным, внутренним смешением (полное перемешивание происходит в топочной камере).
2)Свечение факела эффективно.
3)Максимальная температура - на удаления от устья горелки.

Принципиальная схема горелки.
1) l=1см/Da - относительная длинна зоны смешения
2)Аэродинамический параметр (na)- пропорционален произведению плотности воздуха на квадрат скорости завихрённого потока воздуха и обратно пропорциональна произведению плотности газа на квадрат скорости потока газа.
Wзав=2Wа - скорость завихрённого потока газа приблизительно равна осевой скорости подачи воздуха W=V/Sсеч.
Оптимальное значение na=1...1,2
3)Размеры, форма и расположение газовых отверстий.
Расположение по вводу газа:

• Нейтральный
• Переферийный
• Двусторонний

2. Топочные камеры газомазутных паровых котлов

Между горением газа и мазута есть много общего

• Одинаковые объёмы продуктов сгорания;
• Горение имеет гомогенный характер;Механизм горения - цепные разветвлённые реакции;
• Интенсивность горения определяется степенью смешения;
• g одинакова ;
• Одинаковые температуры подогрева воздуха ;
• Низкие коэффициенты теплоотдачи;
• Длинна зоны ядра факела ;
• Температура в зоне ядра высокая;
• Высокая интенсивность тепловых потоков на настенные экраны;
• Возможен перегрев Ме;
• Возможно образование высокой концентрации окислов азота;

Образование окислов азота

Проведённые исследования показали, что:
- в наибольшей концентрации образуется при высоких температурах и концентраций кислорода

Эти реакции протекают по режиму цепной реакции.
где - возбуждённая молекула.

Методы снижения выброса NO

• Рециркуляция холодных продуктов горения в нижнюю часть топочной камеры;
• Подача продуктов горения в воздухоотвод перед горелкой;
• Двуступенчатое сжигание;

1)
2)дожигание в зоне понижения температур
3)понижение температуры в ядре факела методом впрыска воды (пара)

Горелки имеют следующее назначение
1)подача газовой смеси
2)подача вторичного воздуха
3)организация смешения

Форсунки

• Механическая;
• Паромеханическая: механические+соисный кольцевой канал подачи пара ();

Топочные камеры

Общие сведения
Требования к ТК:
1)Температура порядка
2)Полное горение конечных продуктов

• экономичность;
• экономические требования к составу смеси;

Геометрические характеристики
- высота топки 15...65m
- глубина 6...10m
- ширина фронта ТК 9...30m
- площадь сечения ТК

- средняя скорость потока газов
- время пребывания единичного объёма газов
- время охлаждения
- время горения

- условная длинна факела
- степень выгорания
- зона ядра факела
Чтобы увеличить производительность в 4 раза нужно увеличить ширину фронта в 2 раза.

---

Назад | Содержание | Вперед