Stort uppslagsverk om olja och gas. Flamutbredningsprocesser, ofullst?ndig f?rbr?nning

M?ttenheter f?r gasformiga komponenter i f?rbr?nningsprodukter ->

Avsnittets inneh?ll

Vid f?rbr?nning av organiska br?nslen i pannugnar bildas olika f?rbr?nningsprodukter, s?som koloxider CO x \u003d CO + CO 2, vatten?nga H 2 O, svaveloxider SO x \u003d SO 2 + SO 3, kv?veoxider NO x \ u003d NO + NO 2 , polycykliska aromatiska kolv?ten (PAH), fluorider, vanadinf?reningar V 2 O 5, partiklar etc. (se tabell 7.1.1). Vid ofullst?ndig f?rbr?nning av br?nsle i ugnar kan avgaser ?ven inneh?lla kolv?ten CH4, C2H4 etc. Alla produkter av ofullst?ndig f?rbr?nning ?r skadliga, men deras bildning kan minimeras med modern br?nslef?rbr?nningsteknik [1].

Tabell 7.1.1. Specifika utsl?pp fr?n fackling av organiska br?nslen i kraftpannor [3]

Symboler: A p, S p – respektive inneh?ll av aska och svavel per arbetsmassa br?nsle, %.

Kriteriet f?r den sanit?ra bed?mningen av milj?n ?r den h?gsta till?tna koncentrationen (MPC) av ett skadligt ?mne i den atmosf?riska luften p? markniv?. MPC b?r f?rst?s som en s?dan koncentration av olika ?mnen och kemiska f?reningar, som med daglig exponering under l?ng tid f?r m?nniskokroppen inte orsakar n?gra patologiska f?r?ndringar eller sjukdomar.

H?gsta till?tna koncentrationer (MPC) av skadliga ?mnen i den atmosf?riska luften i befolkade omr?den anges i tabell. 7.1.2 [4]. Den maximala eng?ngskoncentrationen av skadliga ?mnen best?ms av prover tagna inom 20 minuter, genomsnittet dagligen - per dag.

Tabell 7.1.2. H?gsta till?tna koncentrationer av skadliga ?mnen i den atmosf?riska luften i befolkade omr?den

F?rorenande ?mne H?gsta till?tna koncentration, mg/m 3
Max en g?ng Genomsnittlig dagligen
Damm giftfritt 0,5 0,15
Svaveldioxid 0,5 0,05
kolmonoxid 3,0 1,0
kolmonoxid 3,0 1,0
kv?vedioxid 0,085 0,04
Kv?veoxid 0,6 0,06
Sot (sot) 0,15 0,05
v?tesulfid 0,008 0,008
Bens(a)pyren - 0,1 mg / 100 m 3
Vanadinpentoxid - 0,002
Fluorf?reningar (f?r fluor) 0,02 0,005
Klor 0,1 0,03

Ber?kningar utf?rs f?r varje skadligt ?mne separat, s? att koncentrationen av var och en av dem inte ?verstiger v?rdena som anges i tabellen. 7.1.2. F?r pannhus sk?rps dessa villkor genom inf?randet av ytterligare krav p? behovet av att summera effekterna av svavel- och kv?veoxider, vilket best?ms av uttrycket

Samtidigt, p? grund av lokala luftbrister eller ogynnsamma termiska och aerodynamiska f?rh?llanden, bildas ofullst?ndiga f?rbr?nningsprodukter i ugnarna och f?rbr?nningskamrarna, huvudsakligen best?ende av kolmonoxid CO (kolmonoxid), v?te H 2 och olika kolv?ten, som k?nnetecknar v?rme f?rluster i pannenheten fr?n kemisk ofullst?ndighet vid f?rbr?nning (kemisk underbr?nning).

Dessutom, under f?rbr?nningsprocessen, erh?lls ett antal kemiska f?reningar, som bildas som ett resultat av oxidation av olika komponenter i br?nslet och kv?ve i luften N 2. Den mest betydande delen av dem ?r kv?veoxiderna NO x och svavel SO x .

Kv?veoxider bildas p? grund av oxidation av b?de molekyl?rt kv?ve i luften och kv?ve som finns i br?nslet. Experimentella studier har visat att huvudandelen av NO x som bildas i pannors ugnar, n?mligen 96?100 %, faller p? kv?vemonoxid (oxid) NO. Kv?vedioxid NO 2 och kv?vehemioxid N 2 O bildas i mycket mindre m?ngder, och deras andel ?r ungef?r: f?r NO 2 - upp till 4 %, och f?r N 2 O - hundradelar av en procent av det totala NO x-utsl?ppet. Under typiska f?rh?llanden f?r fackling av br?nslen i pannor ?r koncentrationerna av kv?vedioxid NO 2 som regel f?rsumbara j?mf?rt med inneh?llet av NO och varierar vanligtvis fr?n 0?7 ppm upp till 20?30 ppm. Samtidigt kan den snabba blandningen av varma och kalla omr?den i en turbulent l?ga leda till relativt stora koncentrationer av kv?vedioxid i fl?dets kalla zoner. Dessutom sker partiell utsl?pp av NO 2 i den ?vre delen av ugnen och i den horisontella r?kkanalen (kl. T> 900?1000 K) och kan under vissa f?rh?llanden ?ven n? m?rkbara storlekar.

Kv?vehemoxid N 2 O, som bildas vid f?rbr?nning av br?nslen, ?r tydligen en kortlivad mellanprodukt. N 2 O ?r praktiskt taget fr?nvarande i f?rbr?nningsprodukterna bakom pannorna.

Svavlet som finns i br?nslet ?r en k?lla f?r bildning av svaveloxider SO x: svavelhaltiga SO 2 (svaveldioxid) och svavelsyra S0 3 (svaveltrioxid) anhydrider. Det totala massutsl?ppet av SO x beror endast p? svavelhalten i br?nslet Sp, och deras koncentration i r?kgaser beror ocks? p? luftfl?deskoefficienten a. Som regel ?r andelen SO 2 97?99 % och andelen SO 3 ?r 1?3 % av den totala produktionen av SO x . Den faktiska halten av SO 2 i gaserna som l?mnar pannorna varierar fr?n 0,08 till 0,6 % och koncentrationen av SO 3 - fr?n 0,0001 till 0,008 %.

Bland de skadliga komponenterna i r?kgaser intar en stor grupp polycykliska aromatiska kolv?ten (PAH) en speciell plats. M?nga PAH har h?g cancerframkallande och (eller) mutagen aktivitet, aktiverar fotokemisk smog i st?der, vilket kr?ver strikt kontroll och begr?nsning av deras utsl?pp. Samtidigt ?r vissa PAH, s?som fenantren, fluoranten, pyren och ett antal andra, n?stan fysiologiskt inerta och inte cancerframkallande.

PAH bildas som ett resultat av ofullst?ndig f?rbr?nning av eventuella kolv?tebr?nslen. Det senare uppst?r p? grund av inhiberingen av reaktionerna av oxidation av br?nslekolv?ten av f?rbr?nningsanordningarnas kalla v?ggar och kan ocks? orsakas av en otillfredsst?llande blandning av br?nsle och luft. Detta leder till att det i ugnarna (f?rbr?nningskammarna) bildas lokala oxiderande zoner med l?g temperatur eller zoner med ?verskott av br?nsle.

P? grund av det stora antalet olika PAH i r?kgaser och sv?righeten att m?ta deras koncentrationer ?r det vanligt att uppskatta niv?n av cancerframkallande kontaminering av f?rbr?nningsprodukter och atmosf?risk luft genom koncentrationen av det starkaste och mest stabila cancerframkallande ?mnet, benso(a) pyren (B(a)P) C20H12.

P? grund av den h?ga toxiciteten b?r s?rskilt n?mnas s?dana br?nnoljef?rbr?nningsprodukter som vanadinoxider. Vanadin finns i den mineraliska delen av eldningsolja och bildar vid f?rbr?nning vanadinoxider VO, VO 2 . Under bildningen av avlagringar p? konvektiva ytor finns emellertid vanadinoxider huvudsakligen i form av V 2 O 5 . Vanadinpentoxid V 2 O 5 ?r den giftigaste formen av vanadinoxider, d?rf?r redovisas deras utsl?pp i termer av V 2 O 5 .

Tabell 7.1.3. Ungef?rlig koncentration av skadliga ?mnen i f?rbr?nningsprodukter vid fackling av organiska br?nslen i kraftpannor

Utsl?pp = Koncentration, mg/m 3
Naturgas eldningsolja Kol
Kv?veoxider NO x (i termer av NO 2) 200? 1200 300? 1000 350 ?1500
Svaveldioxid SO 2 - 2000?6000 1000?5000
Svavelsyraanhydrid SO 3 - 4?250 2 ?100
Kolmonoxid CO 10?125 10?150 15?150
Bens (a) pyren C 20 H 12 (0,1?1, 0) 10 -3 (0,2?4,0) 10 -3 (0,3?14) 10 -3
Fasta partiklar - <100 150?300

Vid f?rbr?nning av eldningsolja och fasta br?nslen inneh?ller utsl?ppen ?ven partiklar, best?ende av flygaska, sotpartiklar, PAH och of?rbr?nt br?nsle till f?ljd av mekanisk underf?rbr?nning.

Omr?dena f?r koncentrationer av skadliga ?mnen i r?kgaser vid f?rbr?nning av olika typer av br?nslen anges i tabell. 7.1.3.

Alexander Pavlovich Konstantinov

Chefsinspekt?r f?r s?kerhetskontroll av k?rnkrafts- och str?lningsfarliga anl?ggningar. Kandidat f?r tekniska vetenskaper, docent, professor vid Ryska naturvetenskapsakademin.

Ett k?k med gasspis ?r ofta den fr?msta k?llan till luftf?roreningar i en hel l?genhet. Och vad som ?r mycket viktigt, detta g?ller majoriteten av inv?narna i Ryssland. Faktum ?r att i Ryssland anv?nder 90 % av stadsborna och ?ver 80 % av inv?narna p? landsbygden gasspisar Khata, Z.I. M?nniskors h?lsa i den moderna ekologiska situationen. - M. : FAIR-PRESS, 2001. - 208 sid..

De senaste ?ren har det kommit publikationer av seri?sa forskare om gasspisarnas h?ga fara f?r h?lsan. L?kare vet att i hus d?r gasspisar ?r installerade blir inv?narna oftare och l?ngre sjuka ?n i hus med elektriska spisar. Och vi pratar om m?nga olika sjukdomar, och inte bara om sjukdomar i luftv?garna. Minskningen av h?lsoniv?n ?r s?rskilt m?rkbar hos kvinnor, barn, s?v?l som hos ?ldre och kroniskt sjuka personer som tillbringar mer tid hemma.

Professor V. Blagov kallade medvetet anv?ndningen av gasspisar f?r "storskalig kemisk krigf?ring mot sitt eget folk".

Varf?r ?r anv?ndningen av hush?llsgas skadligt f?r h?lsan

L?t oss f?rs?ka svara p? denna fr?ga. Det finns flera faktorer som tillsammans g?r anv?ndningen av gasolk?k h?lsofarlig.

Den f?rsta gruppen av faktorer

Denna grupp av faktorer beror p? sj?lva kemin i naturgasf?rbr?nningsprocessen. ?ven om hush?llsgasen brann helt till vatten och koldioxid skulle detta leda till en f?rs?mring av luftsammans?ttningen i l?genheten, s?rskilt i k?ket. Trots allt br?nns samtidigt syre ur luften, samtidigt som koncentrationen av koldioxid ?kar. Men detta ?r inte huvudproblemet. I slut?ndan h?nder samma sak med luften som en person andas.

Det ?r mycket v?rre att f?rbr?nningen av gas i de flesta fall inte sker helt, inte till 100 %. P? grund av den ofullst?ndiga f?rbr?nningen av naturgas bildas mycket mer giftiga produkter. Till exempel kolmonoxid (kolmonoxid), vars koncentration kan vara m?nga g?nger, 20–25 g?nger h?gre ?n den till?tna normen. Men detta leder till huvudv?rk, allergier, kr?mpor, f?rsvagad immunitet. Yakovleva, M.A. Vi har gas i v?r l?genhet. - F?retagsmilj?tidningen. - 2004. - Nr 1(4). - S. 55..

F?rutom kolmonoxid sl?pps svaveldioxid, kv?veoxider, formaldehyd och benspyren, ett starkt cancerframkallande ?mne, ut i luften. I st?der kommer benspyren in i atmosf?ren fr?n utsl?pp fr?n metallurgiska f?retag, v?rmekraftverk (s?rskilt koleldade) och bilar (s?rskilt gamla). Men koncentrationen av benspyren, ?ven i f?rorenad atmosf?risk luft, kan inte j?mf?ras med dess koncentration i en l?genhet. Figuren visar hur mycket mer benspyren vi f?r i oss i k?ket.


Intaget av benspyren i m?nniskokroppen, mcg / dag

L?t oss j?mf?ra de tv? f?rsta kolumnerna. I k?ket f?r vi 13,5 g?nger mer skadliga ?mnen ?n p? gatan! F?r tydlighetens skull, l?t oss uppskatta intaget av benspyren i v?r kropp, inte i mikrogram, utan i en mer begriplig motsvarighet - antalet cigaretter som r?ks dagligen. S? om en r?kare r?ker ett paket (20 cigaretter) per dag, f?r en person i k?ket motsvarande tv? till fem cigaretter per dag. Det vill s?ga att v?rdinnan, som har en gasspis, verkar "r?ka" lite.

Den andra gruppen av faktorer

Denna grupp ?r relaterad till driftf?rh?llandena f?r gasspisar. Vilken f?rare som helst vet att det ?r om?jligt att vara i garaget samtidigt som bilen med motorn ig?ng. Men i k?ket har vi just ett s?dant fall: f?rbr?nning av kolv?tebr?nslen inomhus! Vi har inte enheten som varje bil har - ett avgasr?r. Enligt alla hygienregler m?ste varje gasspis vara utrustad med ett fr?nluftsventilationsparaply.

Det ?r s?rskilt d?ligt om vi har ett litet k?k i en liten l?genhet. En mager yta, minimal takh?jd, d?lig ventilation och en gasspis ig?ng hela dagen. Men med l?gt i tak ackumuleras gasf?rbr?nningsprodukter i det ?vre luftlagret upp till 70–80 centimeter tjockt. Boyko, A.F. H?lsa 5+. - M. : Rossiyskaya Gazeta, 2002. - 365 s..

Ofta j?mf?rs en hemmafrus arbete vid en gasspis med skadliga arbetsf?rh?llanden p? arbetsplatsen. Detta ?r inte helt korrekt. Ber?kningar visar att om k?ket ?r litet, och det inte finns n?gon bra ventilation, s? har vi att g?ra med s?rskilt skadliga arbetsf?rh?llanden. Typ av metallurg som serverar koksbatterier.

Hur man minskar skadorna fr?n en gasspis

Hur kan vi vara, om allt ?r s? d?ligt? Kanske ?r det verkligen v?rt att g?ra sig av med gasolspisen och installera en elektrisk eller induktion? Tja, om det finns en s?dan m?jlighet. Varom icke? Det finns n?gra enkla regler f?r detta. Det r?cker med att observera dem, och du kan minska h?lsoskadorna fr?n en gasspis dussintals g?nger. Vi listar dessa regler (de flesta av dem ?r rekommendationer fr?n professor Yu. D. Gubernsky) Ilnitsky A. Luktar gas. - Vara h?lsosam!. - 2001. - Nr 5. - S. 68–70..

  1. Det ?r n?dv?ndigt att installera en fr?nluftshuv med en luftrenare ovanf?r kaminen. Detta ?r det mest effektiva tillv?gag?ngss?ttet. Men ?ven om du av n?gon anledning inte kan g?ra detta, s? kommer de ?terst?ende sju reglerna totalt sett ocks? att minska luftf?roreningarna avsev?rt.
  2. ?vervaka fullst?ndigheten av f?rbr?nning av gas. Om f?rgen p? gasen pl?tsligt inte ?r vad den ska vara enligt instruktionerna, ring omedelbart gasarbetarna f?r att reglera den trasiga br?nnaren.
  3. Belamra inte spisen med extra disk. Kokk?rl b?r endast placeras p? br?nnarna som ?r ig?ng. I detta fall kommer fri tillg?ng till luft till br?nnarna och mer fullst?ndig f?rbr?nning av gasen att s?kerst?llas.
  4. Det ?r b?ttre att inte anv?nda mer ?n tv? br?nnare eller en ugn och en br?nnare samtidigt. ?ven om din spis har fyra br?nnare ?r det b?st att sl? p? max tv? samtidigt.
  5. Den maximala tiden f?r kontinuerlig drift av gasspisen ?r tv? timmar. Efter det m?ste du ta en paus och ventilera k?ket noggrant.
  6. Under driften av gasspisen m?ste d?rrarna till k?ket vara st?ngda och f?nstret ?ppet. Detta kommer att s?kerst?lla att f?rbr?nningsprodukterna avl?gsnas genom gatan och inte genom vardagsrummen.
  7. Efter slutet av gasspisen ?r det l?mpligt att ventilera inte bara k?ket utan hela l?genheten. Korsventilation ?r ?nskv?rt.
  8. Anv?nd aldrig en gasspis f?r att v?rma eller torka tv?tt. Du skulle v?l inte g?ra upp en eld mitt i k?ket f?r detta ?ndam?l?

Naturgasens f?rbr?nningsprodukter ?r koldioxid, vatten?nga, lite ?verskott av syre och kv?ve. Produkterna fr?n ofullst?ndig f?rbr?nning av gas kan vara kolmonoxid, of?rbr?nt v?te och metan, tunga kolv?ten, sot.

Ju mer koldioxid CO 2 i f?rbr?nningsprodukterna, desto mindre kolmonoxid CO kommer att finnas i dem och desto mer komplett blir f?rbr?nningen. Begreppet "maximalt CO 2 -inneh?ll i f?rbr?nningsprodukter" har inf?rts i praktiken. M?ngden koldioxid i f?rbr?nningsprodukterna fr?n vissa gaser visas i tabellen nedan.

M?ngden koldioxid i produkterna fr?n gasf?rbr?nning

Genom att anv?nda data i tabellen och k?nna till procentandelen CO 2 i f?rbr?nningsprodukterna kan man enkelt best?mma kvaliteten p? gasf?rbr?nning och koefficienten f?r ?verskottsluft a. F?r att g?ra detta, med hj?lp av en gasanalysator, ?r det n?dv?ndigt att best?mma m?ngden CO 2 i produkterna fr?n gasf?rbr?nning och dividera v?rdet av CO 2max fr?n tabellen med det resulterande v?rdet. S?, till exempel, om gasf?rbr?nningsprodukterna inneh?ller 10,2% koldioxid i f?rbr?nningsprodukterna, d? koefficienten f?r ?verskottsluft i ugnen

a = CO2max/CO2-analys = 11,8/10,2 = 1,15.

Det mest perfekta s?ttet att kontrollera luftfl?det in i ugnen och fullst?ndigheten av dess f?rbr?nning ?r analysen av f?rbr?nningsprodukter med hj?lp av automatiska gasanalysatorer. Gasanalysatorer tar med j?mna mellanrum ett prov av avgaser och best?mmer inneh?llet av koldioxid i dem, samt m?ngden kolmonoxid och of?rbr?nt v?te (CO + H 2) i volymprocent.

Om avl?sningarna av gasanalysatorns pekare p? skalan (CO 2 + H 2) ?r lika med noll, betyder det att f?rbr?nningen ?r avslutad och att det inte finns n?gon kolmonoxid och of?rbr?nt v?te i f?rbr?nningsprodukterna. Om pilen avviker fr?n noll till h?ger, inneh?ller f?rbr?nningsprodukterna kolmonoxid och of?rbr?nt v?te, det vill s?ga ofullst?ndig f?rbr?nning intr?ffar. P? den andra skalan ska gasanalysatorn?len visa det maximala inneh?llet av CO 2max i f?rbr?nningsprodukterna. Fullst?ndig f?rbr?nning sker vid den maximala andelen koldioxid, n?r pekaren p? CO + H 2 -skalan ?r noll.

Metan ?r en gasformig kemisk f?rening med den kemiska formeln CH4. Detta ?r den enklaste representanten f?r alkaner. Andra namn f?r denna grupp av organiska f?reningar: m?ttade, paraffiniska eller paraffiniska kolv?ten. De k?nnetecknas av n?rvaron av en enkel bindning mellan kolatomerna i molekylen, och alla andra valenser av varje kolatom ?r m?ttade med v?teatomer. F?r alkaner ?r f?rbr?nning den viktigaste reaktionen. De brinner f?r att bilda gasformig koldioxid och vatten?nga. Som ett resultat frig?rs en enorm m?ngd kemisk energi, som omvandlas till termisk eller elektrisk energi. Metan ?r ett br?nnbart ?mne och huvudkomponenten i naturgas, vilket g?r det till ett attraktivt br?nsle. Den utbredda anv?ndningen av naturresurser ?r baserad p? f?rbr?nningsreaktionen av metan. Eftersom det ?r en gas under normala f?rh?llanden ?r det sv?rt att transportera den ?ver l?nga avst?nd fr?n k?llan, s? den ?r ofta f?rv?tskad.

F?rbr?nningsprocessen best?r i reaktionen mellan metan och syre, det vill s?ga i oxidation av den enklaste alkanen. Resultatet ?r vatten och mycket energi. F?rbr?nningen av metan kan beskrivas med ekvationen: CH4 [gas] + 2O2 [gas] -> CO2 [gas] + 2H2O [?nga] + 891 kJ. Det vill s?ga, en metanmolekyl bildar, n?r den interagerar med tv? syremolekyler, en molekyl och tv? vattenmolekyler. I detta fall frig?rs lika med 891 kJ. Naturgas ?r det renaste fossila att br?nna, eftersom kol, olja och andra br?nslen ?r mer komplexa. N?r de br?nns sl?pper de d?rf?r ut olika skadliga kemikalier i luften. Eftersom naturgas till st?rsta delen best?r av metan (cirka 95 %), producerar den f? eller inga biprodukter vid f?rbr?nning, j?mf?rt med andra fossila br?nslen.

V?rmev?rdet f?r metan (55,7 kJ/g) ?r h?gre ?n f?r dess homologer s?som etan (51,9 kJ/g), propan (50,35 kJ/g), butan (49,50 kJ/g) eller andra br?nslen (tr?, kol). fotogen). Att br?nna metan ger mer energi. F?r att s?kerst?lla driften av en 100 W gl?dlampa under ?ret ?r det n?dv?ndigt att elda 260 kg ved, eller 120 kg kol, eller 73,3 kg fotogen, eller endast 58 kg metan, vilket motsvarar 78,8 m? naturligt gas.

Den enklaste alkanen ?r en viktig resurs f?r att generera elektricitet. Detta sker genom att det br?nns som br?nsle i en panna som producerar ?nga, som driver en ?ngturbin. Metanf?rbr?nning anv?nds ocks? f?r att producera heta r?kgaser, vars energi ger arbete (f?rbr?nning utf?rs f?re turbinen eller i sj?lva turbinen). I m?nga st?der leds metan in i hemmen f?r intern uppv?rmning och matlagning. J?mf?rt med andra typer av kolv?tebr?nslen k?nnetecknas f?rbr?nning av naturgas av mindre koldioxidutsl?pp och en stor m?ngd v?rme som genereras.

Metanf?rbr?nning anv?nds f?r att uppn? h?ga temperaturer i ugnar i olika kemiska industrier, s?som etenanl?ggningar med stor kapacitet. Naturgas blandad med luft tillf?rs br?nnarna i pyrolysugnar. I f?rbr?nningsprocessen bildas r?kgaser med h?g temperatur (700-900 ° C). De v?rmer upp r?ren (finns inne i ugnen) som r?varublandningen matas in i (f?r att minska bildningen av koks i ugnsr?ren). Under p?verkan av h?ga temperaturer intr?ffar m?nga kemiska reaktioner, vilket resulterar i produktion av m?lkomponenter (eten och propen) och biprodukter (tungt pyrolysharts, v?te- och metanfraktioner, etan, propan, C4, C5-kolv?ten, pyrokondensat; varje av dem har sin egen till?mpning, till exempel anv?nds pyrokondensat f?r att producera bensen eller motorbensinkomponenter).

F?rbr?nning av metan ?r ett komplext fysikalisk-kemiskt fenomen baserat p? en exoterm redoxreaktion som k?nnetecknas av en h?g fl?deshastighet och frig?ring av en enorm m?ngd v?rme, s?v?l som v?rme- och mass?verf?ringsprocesser. D?rf?r ?r ber?kningen av blandningens f?rbr?nningstemperatur en sv?r uppgift, eftersom, f?rutom sammans?ttningen av den br?nnbara blandningen, dess tryck och initiala temperatur starkt p?verkar. Med deras ?kning observeras en ?kning av f?rbr?nningstemperaturen, och v?rmev?xlings- och mass?verf?ringsprocesser bidrar till dess minskning. F?rbr?nningstemperaturen f?r metan vid design av processer och apparater f?r kemisk produktion best?ms av ber?kningsmetoden och vid befintliga installationer (till exempel i pyrolysugnar) m?ts den med termoelement.

Egenskaper f?r metan

§ F?rgl?s;

§ Ej giftig (ej giftig);

§ Luktfri och smakl?s.

§ Sammans?ttningen av metan inneh?ller 75 % kol, 25 % v?te.

§ Den specifika vikten ?r 0,717 kg/m 3 (2 g?nger l?ttare ?n luft).

§ Flampunkt?r den l?gsta initiala temperaturen vid vilken f?rbr?nningen b?rjar. F?r metan ?r det lika med 645 o.

§ f?rbr?nningstemperatur- detta ?r den maximala temperatur som kan uppn?s med fullst?ndig f?rbr?nning av gasen, om m?ngden luft som kr?vs f?r f?rbr?nning exakt motsvarar de kemiska formlerna f?r f?rbr?nning. F?r metan ?r det lika med 1100-1400 o och beror p? f?rbr?nningsf?rh?llandena.

§ F?rbr?nningsv?rme- detta ?r m?ngden v?rme som frig?rs under den fullst?ndiga f?rbr?nningen av 1 m 3 gas och det ?r lika med 8500 kcal / m 3.

§ Flamspridningshastighet lika med 0,67 m/s.

Gas-luftblandning

I vilken gasen finns:

Upp till 5 % brinner inte;

5 till 15 % exploderar;

?ver 15 % f?rbr?nner n?r ytterligare luft tillf?rs (allt detta beror p? f?rh?llandet mellan gasvolymen i luften och kallas explosiva gr?nser)

Br?nnbara gaser ?r luktfria, f?r deras snabba uppt?ckt i luften, snabb och exakt uppt?ckt av l?ckor, ?r gasen luktad, d.v.s. avge en doft. Anv?nd ETHYLMERKOPTAN f?r att g?ra detta. Lukthastigheten ?r 16 g per 1000 m 3. Om det finns 1 % naturgas i luften ska dess lukt k?nnas.

Gasen som anv?nds som br?nsle m?ste uppfylla kraven i GOST och inneh?lla skadliga f?roreningar per 100m 3 h?gst:

Svavelv?te 0,0 2 G /m.kub

Ammoniak 2 gr.

Bl?v?tesyra 5 gr.

Harts och damm 0,001 g/m3

Naftalen 10 gr.

Syre 1 %.

Anv?ndningen av naturgas har flera f?rdelar:

fr?nvaro av aska och damm och avl?gsnande av fasta partiklar i atmosf?ren;

h?gt v?rmev?rde;

· bekv?mlighet med transport och f?rbr?nning;

underl?ttar underh?llspersonalens arbete;

· F?rb?ttring av sanit?ra och hygieniska f?rh?llanden i pannhus och angr?nsande omr?den;

Brett utbud av automatisk styrning.

Vid anv?ndning av naturgas kr?vs s?rskilda f?rsiktighets?tg?rder, som eventuellt l?ckage genom l?ckor vid f?rbindelsen mellan gasledningen och kopplingar. N?rvaron av mer ?n 20% gas i rummet orsakar kv?vning, dess ackumulering i en sluten volym p? mer ?n 5% till 15% leder till en explosion av gas-luftblandningen. Ofullst?ndig f?rbr?nning producerar kolmonoxid, som ?ven vid l?ga koncentrationer (0,15%) ?r giftig.

Brinnande naturgas

brinnande kallas den snabba kemiska kombinationen av br?nnbara delar av br?nslet med syre i luften, sker vid h?g temperatur, ?tf?ljs av frig?ring av v?rme med bildning av en l?ga och f?rbr?nningsprodukter. Br?nning sker komplett och ofullst?ndig.


Full br?nning Uppst?r n?r det finns tillr?ckligt med syre. Bristen p? syre orsakar ofullst?ndig f?rbr?nning, vid vilken en mindre m?ngd v?rme frig?rs ?n vid full, kolmonoxid (giftig effekt p? underh?llspersonal), sot bildas p? pannans yta och v?rmef?rlusterna ?kar, vilket leder till ?verdriven br?nslef?rbrukning, minskad panneffektivitet, atmosf?risk f?rorening.

F?rbr?nningsprodukterna av naturgas ?r– koldioxid, vatten?nga, lite ?verskott av syre och kv?ve. ?verskott av syre finns i f?rbr?nningsprodukter endast i de fall d? f?rbr?nning sker med ?verskott av luft, och kv?ve finns alltid i f?rbr?nningsprodukter, eftersom. ?r en integrerad del av luft och deltar inte i f?rbr?nning.

Produkterna av ofullst?ndig f?rbr?nning av gas kan vara kolmonoxid, of?rbr?nt v?te och metan, tunga kolv?ten, sot.

Metanreaktion:

CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O

Enligt formeln f?r f?rbr?nning av 1 m 3 metan beh?vs 10 m 3 luft, i vilken det finns 2 m 3 syre. I praktiken, f?r att br?nna 1 m 3 metan, beh?vs mer luft, med h?nsyn till alla typer av f?rluster, f?r detta till?mpas en koefficient Till luft?verskott, vilket = 1,05-1,1.

Teoretisk luftvolym = 10 m 3

Praktisk luftvolym = 10*1,05=10,5 eller 10*1,1=11

Fullst?ndighet av f?rbr?nning br?nsle kan best?mmas visuellt av flammans f?rg och karakt?r, s?v?l som med hj?lp av en gasanalysator.

Transparent bl? l?ga - fullst?ndig f?rbr?nning av gas;

R?d eller gul med r?kiga streck - f?rbr?nningen ?r ofullst?ndig.

F?rbr?nningen styrs genom att ?ka lufttillf?rseln till ugnen eller minska gastillf?rseln. Denna process anv?nder prim?r och sekund?r luft.

sekund?r luft– 40-50 % (blandat med gas i pannugnen vid f?rbr?nning)

prim?r luft– 50-60% (blandat med gas i br?nnaren f?re f?rbr?nning) gas-luftblandning anv?nds f?r f?rbr?nning

F?rbr?nning k?nnetecknar flamspridningshastighet?r den hastighet med vilken elementet i l?gan frontar levererad av relativt frisk str?le av luft-gasblandning.

F?rbr?nningshastigheten och flamutbredningen beror p?:

fr?n blandningens sammans?ttning;

p? temperatur;

fr?n tryck;

p? f?rh?llandet mellan gas och luft.

F?rbr?nningshastigheten best?mmer ett av huvudvillkoren f?r tillf?rlitlig drift av pannhuset och karakteriserar det flamseparering och genombrott.

Flampaus- uppst?r om hastigheten p? gas-luftblandningen vid br?nnarens utlopp ?r h?gre ?n f?rbr?nningshastigheten.

Orsaker till separation: ?verdriven ?kning av gastillf?rseln eller ?verdrivet vakuum i ugnen (drag). Flamseparation observeras under ant?ndning och n?r br?nnarna sl?s p?. Separationen av l?gan leder till gasf?rorening av ugnen och gaskanalerna i pannan och till en explosion.

Ficklampa- intr?ffar om flamutbredningshastigheten (br?nnhastigheten) ?r h?gre ?n hastigheten f?r gas-luftblandningens utfl?de fr?n br?nnaren. Genombrottet ?tf?ljs av f?rbr?nningen av gas-luftblandningen inuti br?nnaren, br?nnaren v?rms upp och misslyckas. Ibland ?tf?ljs genombrottet av en pop eller explosion inuti br?nnaren. I det h?r fallet kan inte bara br?nnaren, utan ?ven pannans fr?mre v?gg f?rst?ras. ?verskjutning intr?ffar n?r gastillf?rseln minskas kraftigt.

N?r l?gan bryter av och blinkar m?ste underh?llspersonalen stoppa br?nsletillf?rseln, ta reda p? och eliminera orsaken, ventilera ugnen och gaskanalerna i 10-15 minuter och t?nda elden igen.

F?rbr?nningsprocessen av gasformigt br?nsle kan delas in i fyra steg:

1. Utfl?de av gas fr?n br?nnarmunstycket in i br?nnaren under tryck med ?kad hastighet.

2. Bildning av en blandning av gas med luft.

3. Ant?ndning av den resulterande br?nnbara blandningen.

4. F?rbr?nning av en br?nnbar blandning.

Gasledningar

Gas levereras till konsumenten genom gasledningar - yttre och inre- till gasdistributionsstationer utanf?r staden, och fr?n dem genom gasledningar till gaskontrollpunkter hydraulisk spr?ckning eller gaskontrollanordningar GRU industrif?retag.

Gasledningar ?r:

· h?gtryck f?rsta kategorin?ver 0,6 MPa upp till 1,2 MPa inklusive;

· h?gtryck andra kategorin?ver 0,3 MPa till 0,6 MPa;

· medeltryck tredje kategorin?ver 0,005 MPa till 0,3 MPa;

· l?gtryckskategori 4 upp till 0,005 MPa inklusive.

MPa betyder Mega Pascal

Endast medel- och l?gtrycksgasledningar l?ggs i pannrummet. Sektionen fr?n distributionsgasledningen i n?tverket (staden) till lokalen, tillsammans med fr?nkopplingsanordningen, kallas inmatning.

Inloppsgasledningen anses vara sektionen fr?n fr?nskiljningsanordningen vid inloppet, om den ?r installerad utanf?r lokalerna till den interna gasledningen.

Vid gasinloppet till pannrummet p? en upplyst och bekv?m plats f?r underh?ll m?ste det finnas en ventil. Det m?ste finnas en isoleringsfl?ns framf?r ventilen f?r att skydda mot str?str?mmar. Vid varje utlopp fr?n gasdistributionsr?rledningen till pannan finns minst 2 fr?nkopplingsanordningar, varav en ?r installerad direkt framf?r br?nnaren. F?rutom beslag och instrumentering p? gasledningen, framf?r varje panna, m?ste en automatisk anordning installeras f?r att s?kerst?lla s?ker drift av pannan. F?r att f?rhindra att gaser tr?nger in i pannugnen, om avst?ngningsanordningarna ?r felaktiga, kr?vs spolljus och s?kerhetsgasledningar med avst?ngningsanordningar, som m?ste vara ?ppna n?r pannorna ?r inaktiva. L?gtrycksgasledningar m?las gula i pannhus och medeltrycksgasledningar m?las gula med r?da ringar.

Gasbr?nnare

Gasbr?nnare- en gasbr?nnare konstruerad f?r att f?rs?rja f?rbr?nningsplatsen, beroende p? de tekniska kraven, en f?rberedd gas-luftblandning eller separerad gas och luft, samt f?r att s?kerst?lla stabil f?rbr?nning av gasformigt br?nsle och kontrollera f?rbr?nningsprocessen.

Br?nnare ?r f?rem?l f?r f?ljande krav:

· huvudtyperna av br?nnare m?ste masstillverkas p? fabriker;

br?nnare m?ste s?kerst?lla passagen av en given m?ngd gas och fullst?ndigheten av dess f?rbr?nning;

s?kerst?lla minsta m?jliga m?ngd skadliga utsl?pp till atmosf?ren;

m?ste fungera utan buller, separation och ?vert?ndning av l?gan;

ska vara l?tt att underh?lla, bekv?mt f?r revision och reparation;

vid behov kan anv?ndas f?r reservbr?nsle;

· prover av nyskapade och fungerande br?nnare ?r f?rem?l f?r GOST-testning;

Det huvudsakliga k?nnetecknet f?r br?nnarna ?r dess v?rmekraft, vilket f?rst?s som den m?ngd v?rme som kan frig?ras under den fullst?ndiga f?rbr?nningen av br?nslet som tillf?rs genom br?nnaren. Alla dessa egenskaper finns i br?nnarens datablad.