5. Термическая очистка газовых выбросов.
Метод прямого сжигания применяется для обезвреживания пром. Газ. Выбросов, содержащих легковоспламеняемые органические примеси. Например пары углеводородов. Продуктами горения углеводородов являются СО2 и Н2О, а органических сульфидов – SO2 и H2O. Газы сжигаются на установках с открытым факелом или в печах с различной конструкцией. Прямое сжигание осуществляется при температурах t=700…800 °С с использованием газообразного или жидкого топлива. Для сжигания необходим избыток О2 на 10-15% больше естественного количества. Если теплота сгорания углеводородов превышает температуру реакции на 1.9 МДж/м3. То газы сжигаются в факеле. Для того, чтобы, пламя факела было некоптящим, добавляют водяной пар. В этом случае происходит реакция водяного пара с углеводородами, сопровождающаяся образованием СО и Н2 .Количество пара в зависимости от концентрации углеводородов колеблется 0,05-0,33 кг/кг.
Через распределительные трубки 5 подаются газообразные отходы, за счет изменения диаметра отверстий можно регулировать подачу ГО.
РИС.1.: 1-гидрозатвор,где происходит насыщение водяными парами; 2-огнепреградитель; 3-основная горелка; 4-дежурная горелка; 5-система зажигания дежурной горелки.
РИС.2.: 1- корпус печи; 2- отверстия; 3- коллектор; 4- подача ГО; 5- распределительные трубки; 6- горелка; 7- под; 8- камера горения; 9-камера утилизации тепла.
Билет №23
1. Инжекционные горелки среднего давления.
Сжиг. газа в быт.и пром. установках осущ. с помощью спец. устройств – газовых горелок.
Осн ф-ции горелок: 1-подача газа и в-ха в топочное пр-во; 2-смесеобразование; 3-стабилизация фронта воспламенения при допустимых нагрузках; 4-обеспечение треб. интенсивности пр-са горения газа.
Бывают 2 типов: 1)с огнеупорными насадками;
2)с металлическими стабилизаторами;
Используются для обогрева печей и производственно-отопительных котлов. Производительность до 2 МВт. Дают несветящийся факел. Приготовление одновременно газо-воздушной смеси осущ-тся с помощью инжекционных смесителей. Газ истекает из сопла с большой скоростью и засасывает в инжектор воздух, осуществляя процесс смесеобразования.
Горелки с огнеупорными насадками:
Газо-воздушная смесь приготавливается с небольшим α и с выровняными полями концентрации поступает в раскаленный насадок, где интенсивно подогревается, поджигается и сгорает. Т.к. пламя не выходит из границ насадка, а на фоне огнеупоров его не видно, т.е. горение без видимого пламени («беспламенное горение»)
Подогрев смеси в каналах и насадках осущ-тся раскаленными продуктами горения. Зоны циркуляции продуктов горения создается в местах резких расширений каналов и вблизи тел плохообтекаемой формы. Такие зоны явл-тся мощными источниками подогрева при зажигании смеси. Диаметр канала в 2,5раз > диаметра головки, что обеспечивает свободное развитие пламени. Сжигание огневоздушной смеси в огнеупорных насадках имеет «+» :
Полное сгорание газа (отсутствие неполноты сгорания)
Сжигание газа при ничтожно малых избытках воздуха
Сжигание газа с высокой интенсивностью
Такая горелка состоит из смесителя, головки и огнеупорного насадка. Головка выравнивает поля скоростей потока, направляет его в туннель, стабилизирует пламя (предотвращает от проскока и стабилизирует пламя) и конструктивно соединяет смесительное устройство с насадком. Насадок является огневой частью, где протекает процесс горения и одновременно является составной частью топочного устройства. Огнеупорные каналы насадка стабилизируют давление, предотвращая отрыв пламени и обеспечивая возможность работы горелки.
По конструктивному направлению огневой части:
Горелки, у которых пламя стабилизируется на огневых поверхностях топки.
Горелки с насадками, имеющими большое число каналов неправильной геометрической формы.
Горелки с насадками, в которых расположены каналы (туннели) правильной геометрической формы.
Ко 2-й группе относят горелки с пористыми диафрагмами зернистым слоем огнеупора. Они имеют большое гидравлическое сопротивление, малую производительность и область их применения ограничена.
Наиболее распространены горелки 3-ей группы. По размеру и числу каналов их разделяют:
Горелки, насадки которых состоят из большого числа мелких каналов или туннелей;
Горелки с насадками в виде 1 туннеля.