Регулирование процесса горения (Основные принципы горения). Газы дымовые Насадные дымовые трубы

В процессе сгорания твердого топлива, как известно, образуется остаток--зола в виде мелких (порошкообразных) частиц и крупных кусков -- шлака. При слоевом сжигании топлива различных видов основная масса золы (примерно 75--90%) остается в топке и газоходах котла, а остальная часть (более мелкая) уносится дымовыми газами в атмосферу.

При факельном сжигании твердого топлива (в виде пыли) унос золы с дымовыми газами значительно возрастет и достигнет 80--90%. Вынесенные таким образом зола и несгоревшие мельчайшие частицы топлива (унос) загрязняют атмосферу, следовательно, ухудшают санитарно-гигиенические условия окружающей местности. Выбрасываемая в атмосферу летучая зола очень тонкая, она легко может проникать в глаза и легкие человека, нанося огромный вред здоровью. Поэтому дымовые газы перед выбросом их в атмосферу необходимо очищать от золы и уноса в специальных устройствах -- золоуловителях (например, золоуловители ЗУ), которыми оборудуются почти все современные котельные, работающие на твердом топливе.

Котельные установки крупных городов являются лидерами не только по количеству вредных выбросов в окружающую среду, но и по их ядовитому воздействию. Регулярно проводимая оценка воздействия на окружающую среду высокотоксичных веществ показывает, что качество воздуха в крупных российских городах ежегодно ухудшается. Как следствие - среди населения этих городов увеличивается количество людей с заболеваниями органов дыхания; у жителей мегаполисов снижается иммунитет и учащаются случаи возникновения онкологических заболеваний.

Исследования дымовых уходящих газов топливосжигающих установок показывают, что в их составе основными загрязнителями атмосферного воздуха являются оксиды углерода (до 50%), оксиды серы (до 20 процентов), оксиды азота (до 6-8%), углеводороды (до 5-20%), сажа, оксиды и производные минеральных включений и примесей углеводородного топлива. В свою очередь, выхлопные и отработавшие газы тепловых двигателей выбрасывают в воздушный бассейн более 70 процентов оксидов углерода и углеводородов (бензолы, формальдегиды, бенз(а)пирен), около 55 процентов оксидов азота, до 5,5 процента воды, а также сажу (тяжелые металлы), гарь, копоть и т.д.

Дымовые газы котельных установок и двигателей содержат десятки тысяч химических веществ, соединений и элементов, более двухсот из которых являются высокотоксичными и ядовитыми.

При выходе в атмосферу выбросы содержат продукты реакций в твердой, жидкой и газовой фазах. Изменения состава выбросов после их выхода могут проявляться в виде: осаждения тяжелых фракций; распада на компоненты по массе и размерам; химические реакции с компонентами воздуха; взаимодействия с воздушными течениями, облаками, атмосферными осадками, солнечным излучением различной частоты (фотохимические реакции) и др.

В результате состав выбросов может существенно измениться, могут образоваться новые компоненты, поведение и свойства которых (в частности, токсичность, активность, способность к новым реакциям) могут значительно отличаться от исходных. Не все эти процессы в настоящее время изучены с достаточной полнотой, но по наиболее важным имеются общие представления, касающиеся газообразных, жидких и твердых веществ.

Наибольший экологический ущерб атмосфере и окружающей природной среде в целом наносят такие вещества, как оксиды азота и углерода, альдегиды, формальдегиды, бенз(а)пирен и другие ароматические соединения, которые относятся к отравляющим веществам.

Кроме того, при работе любой установки и двигателя выбрасывается около 1,0-2,0 процента потребляемого топлива, которое оседает на поверхностях (земли, воды, деревьев и т.п.) в виде несгоревших углеводородов, сажи, пыли и золы.

Дымовые газы имеют неприятный запах и оказывают вредное, а порой смертельное воздействие на организм человека, флору и фауну. Газовое и тепловое загрязнение воздушного бассейна способствует образованию кислотных дождей, задымлению атмосферы, изменяет характер облачности, что приводит к усилению парникового эффекта.

Наибольшую опасность для человека и живых организмов представляют компоненты, вызывающие раковые заболевания, это канцерогенные вещества, представленные в дымовых и выхлопных газах полициклическими ароматическими углеводородами (С Х Н Y).

К числу обладающих большей канцерогенной активностью, в первую очередь, следует отнести 3,4 бенз(а)пирен (С 2 0Н 12), который образуется при нарушении организации процесса горения. Наибольший выход канцерогенных веществ, в частности 3,4 бенз(а)пирена, наблюдается на нестационарных и переходных режимах.

Основные загрязняющие вещества

Диоксид серы, или сернистый ангидрид (сернистый газ).

Наиболее широко распространенное соединение серы - сернистый ангидрид (SO 2) - бесцветный газ с резким запахом, примерно вдвое тяжелее воздуха, образующийся при сгорании серосодержащих видов топлива (в первую очередь угля и тяжелых фракций нефти).

Сернистый газ особенно вреден для деревьев, он приводит к хлорозу (пожелтению или обесцвечиванию листьев) и карликовости. У человека этот газ раздражает верхние дыхательные пути, так как легко растворяется в слизи гортани и трахеи. Постоянное воздействие сернистого газа может вызвать заболевание дыхательной системы, напоминающее бронхит. Сам по себе этот газ не наносит существенного ущерба здоровью населения, но в атмосфере реагирует с водяным паром с образованием вторичного загрязнителя - серной кислоты (Н 2 SО 4). Капли кислоты переносятся на значительные расстояния и, попадая в легкие, сильно их разрушают. Наиболее опасная форма загрязнения воздуха наблюдается при реакции сернистого ангидрида с взвешенными частицами, сопровождающейся образованием солей серной кислоты, которые при дыхании проникают в легкие и там оседают.

Оксид углерода, или угарный газ.

Очень ядовитый газ без цвета, запаха и вкуса. Он образуется при неполном сгорании древесины, ископаемого топлива, при сжигании твердых отходов и частичном анаэробном разложении органики. В закрытом помещении, наполненном угарным газом, снижается способность гемоглобина эритроцитов переносить кислород, из-за чего у человека замедляются реакции, ослабляется восприятие, появляются головная боль, сонливость, тошнота. Под воздействием большого количества угарного газа может произойти обморок, случиться кома и даже наступить смерть.

Взвешенные частицы.

Взвешенные частицы, включающие пыль, сажу, пыльцу и споры растений и пр., сильно различаются по размерам и составу. Они могут либо непосредственно содержаться в воздушной среде, либо быть заключены в капельках, взвешенных в воздухе (аэрозоли). В целом за год в атмосферу Земли поступает около 100 млн. т. аэрозолей антропогенного происхождения. Это примерно в 100 раз меньше, чем количество аэрозолей естественного происхождения - вулканических пеплов, развеваемой ветром пыли и брызг морской воды. Примерно 50% частиц антропогенного происхождения выбрасывается в воздух из-за неполного сгорания топлива на транспорте, заводах, фабриках и тепловых электростанциях. По данным Всемирной организации здравоохранения, 70% населения, живущего в городах развивающихся стран, дышит сильно загрязненным воздухом, содержащим множество аэрозолей.

Нередко аэрозоли бывают самой явной формой загрязнения воздуха, так как они сокращают дальность видимости и оставляют грязные следы на окрашенных поверхностях, тканях, растительности и прочих предметах. Более крупные частицы в основном улавливаются волосками и слизистой оболочкой носа и гортани, а затем выводятся наружу. Предполагается, что частицы размером менее 10 мкм наиболее опасны для здоровья человека; они настолько малы, что проникают через защитные барьеры организма в легкие, повреждая ткани дыхательных органов и способствуя развитию хронических заболеваний дыхательной системы и рака. Другие типы аэрозольного загрязнения осложняют протекание бронхитов и астмы и вызывают аллергические реакции. Накопление определенного количества мелких частиц в организме затрудняет дыхание из-за закупорки капилляров и постоянного раздражения органов дыхания.

Летучие органические соединения (ЛОС). Это ядовитые пары в атмосфере. Они являются источником множества проблем, в том числе мутаций, нарушений дыхания и раковых заболеваний, и, кроме того, играют главную роль при образовании фотохимических окислителей.

Антропогенные источники выбрасывают в атмосферу множество ядовитых синтетических органических веществ, например, бензол, хлороформ, формальдегид, фенолы, толуол, трихлорэтан и винилхлорид. Основная часть этих соединений поступает в воздух при неполном сгорании углеводородов автомобильного топлива, на теплоэлектростанциях, химических и нефтеперегонных заводах.

Окислы азота NO x Оксид (NO) и диоксид (NO 2) азота образуются при сгорании топлива при очень высоких температурах (выше 650 о С) и избытке кислорода. В дальнейшем в атмосфере оксид азота окисляется до газообразного диоксида красно-бурого цвета, который хорошо заметен в атмосфере большинства крупных городов. Основными источниками диоксида азота в городах являются выхлопные газы автомобилей и выбросы теплоэлектростанций (причем использующих не только ископаемые виды топлива). Кроме того, диоксид азота образуется при сжигании твердых отходов, так как этот процесс происходит при высоких температурах горения. Также NO 2 играет не последнюю роль при образовании фотохимического смога в приземном слое атмосферы. В значительных концентрациях диоксид азота имеет резкий сладковатый запах. В отличие от сернистого ангидрида, он раздражает нижний отдел дыхательной системы, особенно легочную ткань, ухудшая тем самым состояние людей, страдающих астмой, хроническими бронхитами и эмфиземой легких. Диоксид азота повышает предрасположенность к острым респираторным заболеваниям, например пневмонии.

При растворении окислов азота в воде образуются кислоты, которые являются одной из главных причин выпадения так называемых «кислых» дождей, приводящих к гибели лесов. Образование в приземном слое озона также является одним из следствий наличия в нем окислов азота. В стратосфере закись азота инициирует цепочку реакций, приводящих к разрушению озонового слоя, защищающего нас от воздействия ультрафиолетового излучения Солнца.

Озон О 3 . Озон образуется при расщеплении либо молекулы кислорода (О 2) либо диоксида азота (NО 2) с образованием атомарного кислорода (О), который затем присоединяется к другой молекуле кислорода. В этом процессе участвуют углеводороды, связывающие молекулу оксида азота с другими веществами. Хотя в стратосфере озон играет важную роль как защитный экран, поглощающий коротковолновую ультрафиолетовую радиацию, в тропосфере он как сильный окислитель разрушает растения, строительные материалы, резину и пластмассу. Озон имеет характерный запах, служащий признаком фотохимического смога. Вдыхание его человеком вызывает кашель, боль в груди, учащенное дыхание и раздражение глаз, носовой полости и гортани. Воздействие озона приводит также к ухудшению состояния больных хроническими астмой, бронхитами, эмфиземой легких и страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Двуокись углерода СО 2 Неядовитый газ. Но увеличение концентрации техногенного углекислого газа в атмосфере является одной из главных причин наблюдающегося потепления климата, что связано с парниковым эффектом этого газа.

Положительные качества :

· более высокая, чем у воздуха, теплоотдача к теплообменным поверхностям (за счёт большей излучательной способности частиц продуктов сгорания).

Отрицательные качества :

Следствия :

· использование дымовых газов в качестве теплоносителя возможно только при применении промежуточных теплообменных устройств для нагрева теплоносителя, поступающего непосредственно к потребителю;

· обеспечивается утилизация (сбережение и использование) теплоты выбросных дымовых газов;

· при наличии веществ с высокой коррозионной активностью (например – сернистых соединений) резко сокращается долговечность теплопроводов и теплообменных устройств;

· при охлаждении дымовых газов ниже точки росы возможно выпадение конденсата и в итоге - отсыревание конструкций и образование наледей в зимнее время.

Классификация отопительных печей:

По теплоёмкости :

· Нетеплоёмкие

Обладаю малой тепловой инерцией. Отапливают помещение только в процессе горения топлива. Предназначены для кратковременного обогрева. К таким печам относятся:

1) металлические (из стали или чугуна)

2) печи, сложенные из малого количества кирпичей (до 300 шт.),

3) камины (кирпичные ниши для открытого сжигания топлива).

· Теплоёмкие

Обладают большой тепловой инерсцией. Материал печи накапливает тепло и по окончании горения топлива передаёт его в помещение в течении длительного времени (до 12 часов). Используется для постоянного обогрева помещений.

Теплоёмкие печи конструктивно различаются посхеме движения дымовых газов

· Канальные . Движение газов осуществляется по внутренним каналам, которые могут быть соединены параллельно или последовательно.

· Безканальные (колпаковые). Движение газов осуществляется свободно, а по окончании топки печь не расхолаживается, поскольку горячие дымовые газы скапливаются выше входа в дымовую трубу. Верхняя зона при этом несколько перегревается.

· Комбинированные . Дымовые газы перед поступлением в колпак проходят по каналам, расположенным ниже топки, что позволяет прогреть нижнюю зону и достичь более равномерного распределения температуры в помещении.

Газо-дымовые выбросы попадают в водные объекты в процессе механического оседания или с осадками. Они содержат твердые частицы, оксиды серы и азота, тяжелые металлы, углеводороды, альдегиды и др. Оксиды серы, оксиды азота, сероводород, хлороводород, взаимодействуя с атмосферной влагой, образуют кислоты и выпадают в виде кислотных дождей, закисляя водоемы.[ ...]

ГАЗЫ ДЫМОВЫЕ - газы, образующиеся при сжигании топлива минерального или растительного происхождения.[ ...]

Значительную опасность представляют газо-дымовые соединения (аэрозоли, пыль и т. д.), оседающие из атмосферы на поверхность водосборных бассейнов и непосредственно на водные поверхности. Плотность выпадения, например, аммонийного азота на европейской территории России оценивается в среднем в 0,3 т/км2, а серы - от 0,25 до 2,0 т/км2.[ ...]

Если уголь обработать химически активными кислородсодержащими газами (водяной пар, углекислый газ, дымовые газы или воздух) при высокой температуре, то смолистые вещества окислятся и разрушатся, закрытые поры откроются, что приведет к увеличению сорбционной способности угля. Однако сильное окисление способствует выгоранию микропор, уменьшая этим удельную поверхность и сорбционные свойства угля. Практически выход активного угля составляет 30-40% от веса сухого угля-сырца.[ ...]

Огромный вред для нормального функционирования почв представляют газо-дымовые -выбросы промышленных предприятий. Почва обладает спосэбностью накапливать весьма опасные для здоровья человека загрязняющие вещества, например тяжелые меташш (табл. 15.1). Вблизи ртутного комбината содержание ртути в почве из-за газо-дымовых выбросов может иовышаться да коннентращии, т сотни раз превышающих допустимее.[ ...]

Существующие методы уменьшения концентрации оксидов азота в отходящих газах промышленных предприятий подразделяются на первичные и вторичные. Первичные методы снижения образования оксидов азота - совершенствование технологий, при осуществлении которых происходит эмиссия загрязнителей в окружающую среду. В энергетике, например, - это рециркуляция дымовых газов, улучшение конструкций горелок, регулирование температуры дутья. Ко вторичным относятся методы удаления оксидов азота их отходящих газов (дымовых, выхлопных, вентиляционных).[ ...]

Фенолсодержащие сточные воды охлаждают до оптимальной температуры обработки 20-25 °С, продувают углекислым газом (дымовыми газами) для перевода фенолятов в свободные фенолы, а затем подают на экстракцию. Степень извлечения фенолов достигает 92-97 %. Остаточное содержание фенолов в очищенных сточных водах составляет до 800 мг/л. В большинстве случаев этого бывает достаточно для дальнейшего использования сточных вод.[ ...]

Сжигание нефтяных шламов, особенно полученных от переработки сернистых нефтей, необходимо проводить так, чтобы газы, образующиеся при сжигании, не загрязняли атмосферно -го воздуха. Этой проблеме уделяется серьезное внимание, и многие установки по переработке шламов снабжены специаль -ными дожигающими устройствами и приспособлениями для улавливания пыли и кислых газов. Известен, например, тепловой дожигатель производительностью 32 млн. ккал/ч, действующий в комплексе установок по сжиганию нефтяных шламов . Дожигатель имеет две камеры сгорания, вторая из которых предназначена для повышения эффективности сжигания шламов и снижения загрязненности атмосферы продуктами неполного сгорания. Температура во второй камере достигает 1400 С. Дополнительное количество тепла подается с помощью горелок, работающих на природном газе. Дымовые газы очищаются в скруббере, орошаемой водой в количестве 3600 л/ч. Очищенные газы, выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу высо -той 30 м.[ ...]

Основные загрязнители почвы: 1) пестициды (ядохимикаты); 2) минеральные удобрения; 3) отходы и отбросы производства; 4) газо-дымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу; 5) нефть и нефтепродукты.[ ...]

В настоящее время продолжаются научные поиски для разработки более радикальных и рентабельных методов очистки «от сернистого газа дымовых и вентиляционных выбросов.[ ...]

Распространение техногенных примесей зависит от мощности и расположения источников, высоты труб, состава и температуры отходящих газов и, конечно, от метеорологических условий. Штиль, туман, температурная инверсия резко замедляют рассеяние выбросов и могут послужить причиной чрезмерного локального загрязнения воздушного бассейна, образования газо-дымового «колпака» над городом. Так возник катастрофический лондонский смог в конце 1951 г., когда от резкого обострения легочных, сердечных заболеваний и прямого отравления за две недели погибли 3,5 тыс. чел. Смог в Рурской области в конце 1962 г. за три дня погубил 156 чел. Известны случаи очень серьезных смоговых явлений в Мехико, Лос-Анжелесе и многих других крупных городах.[ ...]

Для обезвреживания сернисто-щелочных стоков способом карбонизации на заводе была построена установка. В процессе пуска было установлено, что сырье для получения углекислого газа (дымовые газы одной из технологических печей беспламенного горения) не может быть использовано из-за наличия кислорода, быстро окисляющего моно-этаноламин. Кислород попадал в дымовые газы через неплотности в облицовке печи, которая оказалась под разряжением при включении дымососов, подающих дымовой газ в абсорбер.[ ...]

Рассмотрим, как в настоящее время осуществляют защиту окружающей среды от твердых бытовых и промышленных, а также от радиоактивных и диоксинсодержащих отходов. Напомним, что меры борьбы с жидкими отходами (сточные воды) и газообразными (газо-дымовые выбросы) рассматривались нами в § 3 и 4 данной главы.[ ...]

Газовые смеси анализируют на содержание основных составляющих компонентов. Анализу подвергаются природные и промышленные газовые смеси, а также воздух производственных помещений. К промышленным газовым смесям относятся: горючие газовые смеси (природный, генераторный, колошниковый газы), производственные смеси (азотно-водородная смесь в синтезе аммиака, газ колчедановых печей, содержащий диоксид серы), отходящие газы (дымовые газы, содержащие азот, диоксид углерода, пары воды и др.). Воздух производственных помещений содержит примеси газов, характерных для данного производства. Газоаналитическими методами контролируют состав выбрасываемого в атмосферу воздуха производственных помещений. Чаще всего состав газовых смесей анализируют газо-метр ическим и методами и поглощением компонентов смеси жидкими поглотителями. Объем поглощенного компонента определяется по разности измерения объемов до и после поглощения.[ ...]

Нейтральный чистый раствор древесноуксусного порошка выпаривают и сушат в распылительной сушилке 15. Это - кирпичная цилиндрическая шахта с куполообразным сводом. В ней - три горизонтальных пода, расположенных один над другим. К сушилке примыкает топка 16, в которой сжигают угольный мусор и древесноугольный генераторный газ. Дымовые газы из топки идут по дымоходу вверх и поступают в шахту сушилки под свод ее. Раствор древесноуксусного порошка подают из приемников 8 центробежным насосом в верхнюю часть шахты через разбрызгивательные форсунки. Мелкие капельки раствора древесноуксусного порошка попадают в ток горячих дымовых газов; вода из них испаряется, и полученные крупинки древесноуксусного порошка скапливаются на верхнем поду сушилки. По оси сушилки пропущена вертикальная ось, к которой вверху прикреплены скребки, очищающие стенки шахты, ниже - штанги со скребками, очищающими поды; под самым нижним подом на оси имеется зубчатая шестерня, сцепленная с редуктором, приводимым в движение электродвигателем.[ ...]

Предотвращению загрязнения подземных вод содействуют мероприятия общего характера: 1) создание замкнутых систем промышленного водоснабжения и канализации; 2) внедрение производств с бессточной технологией или с минимальным количеством сточных вод и других отходов; 3) совершенствование очистки сточных вод; 4) изоляция коммуникаций со сточными водами; 5) ликвидация или очистка газо-дымовых выбросов на предприятиях; 6) контролируемое, ограниченное использование ядохимикатов и удобрений на сельскохозяйственных территориях; 7) глубокое захоронение особо вредных стоков, не имеющих экономически оправданных методов очистки или ликвидации; 8) создание водоохранных зон в районах развития грунтовых вод с установлением здесь строгих правил хозяйственной и строительной деятельности.[ ...]

В зависимости от существующих метеорологических условий (влажность воздуха, солнечная радиация) в атмосфере происходят самые различные реакции между загрязняющими воздух веществами. Частично многие вредные вещества тем самым выводятся из атмосферного воздуха (например, пыль, 502, Н02, НР), однако при этом могут также образовываться и вредные продукты. В условиях Европы там, где выбрасываются содержащие сернистый газ дымовые газы вместе с сажей и золой, следует учитывать возможность образования влажных сернокислых поверхностей на частицах сажи и золы. Иной механизм образования смога в Лос-Анджелесе (см. стр. 14) изолефинов и оксидов азота выхлопных газов автомобилей под воздействием кислорода при интенсивной солнечной радиации. В этом случае, при одновременном образовании корот-коживущих радикалов и озона, возникают самые различные резко пахнущие и раздражающие глаза альдегиды и перекиси, например, пероксиацетилнитрат СН3С000К02, полученный также искусственно в эксперименте по моделированию условий образования смога.[ ...]

Анализ закономерностей процессов оседания частиц в негомогенных аэрозолях, с которыми мы сталкиваемся в атмосферном воздухе, значительно затрудняется вследствие разнообразия метеорологических условий, размеров и форм частиц. Когда пылевое облако достигает поверхности земли, скорость оседания частиц определяется их массой и размерами. Концентрация частиц в приземном слое воздуха зависит от абсолютной массы выброса, а не от их концентрации в газах дымовых труб. Скорость оседания частиц и их концентрацию в приземном слое воздуха можно изменять путем увеличения или уменьшения высоты дымовых труб. В результате измерений количества осевший пыли получены данные для определения скорости оседания частиц аэрозоля, однако эти измерения не позволяют оценить загрязнение, которое обусловливает понижение видимости (Johnston, 1952).[ ...]

На рис. 40 приведена схема регенерации угля. Отработанный уголь поступает в бункера для частичного обезвоживания (за 10 мин пребывания влажность пульпы падает до 40%). Затем по шнековому транспортеру обезвоженный уголь подается на собственно регенерацию в шестиподовую печь, показанную на рис. 26. Во избежание ухудшения качества угля процесс регенерации рекомендуется вести при температуре не менее 815° С. По эксплуатационным данным очистной станции у оз. Тахо, температура на последних подах поддерживается на уровне 897° С. Для интенсификации процесса регенерации подается пар из расчета 1 кг на 1 кг сухого угля. Шестиподовая печь работает на природном газе. Дымовые газы обеспыливаются в мокром скруббере. Уголь из печи поступает в охладительный резервуар. С помощью насосов и системы насадок на всасывающем трубопроводе уголь находится в непрерывном движении, что ускоряет процесс его охлаждения. Остывший уголь собирается в бункера, оттуда подается в резервуар для подготовки угольной пульпы. В эти же резервуары для восполнения потерь подается свежий уголь.[ ...]

Во второй комплекс должны входить дополнительные сани-тарно-оздоровительные мероприятия и ограничения, назначаемые при отсутствии естественной защищенности от химических загрязнений.

ДЫМОВЫЕ ГАЗЫ

ДЫМОВЫЕ ГАЗЫ

(Flue gases) - газообразные продукты горения.

Самойлов К. И. Морской словарь. - М.-Л.: Государственное Военно-морское Издательство НКВМФ Союза ССР , 1941

Смотреть что такое "ДЫМОВЫЕ ГАЗЫ" в других словарях:

Дымовые газы - Газы, образующиеся в источниках выделения при горении органических веществ Источник: ОНД 90: Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

дымовые газы - Продукты горения топлива органич. происхождения, отходящие из рабочего пространства отапливаемых металлургич. агрегатов. Тематики металлургия в целом EN fume …

дымовые газы - продукты горения топлива органического происхождения, отходящие из рабочего пространства отапливаемых металлургических агрегатов; Смотри также: Газы печные газы газы в металлах отходящие газы инертные газы …

дымовые газы - топочные газы … Cловарь химических синонимов I

влажные дымовые газы - — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN wet flue gases … Справочник технического переводчика

рециркулирующие дымовые газы - — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN recycled flue gas es … Справочник технического переводчика

усреднённые по составу дымовые газы - — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN average flue gases … Справочник технического переводчика

Газы в технике, применяются главным образом в качестве топлива; сырья для химической промышленности: химических агентов при сварке, газовой химико термической обработке металлов, создании инертной или специальной атмосферы, в некоторых… …

I Газы (французское gaz; название предложено голланским учёным Я. Б. Гельмонтом агрегатное состояние вещества, в котором его частицы не связаны или весьма слабо связаны силами взаимодействия и движутся свободно, заполняя весь… … Большая советская энциклопедия

дымовые трубы - сооружение для создания тяги и отвода газообразных продуктов сгорания топлива из разных металлургических печей и котлоагрегатов. В небольших печах дымовые трубы предназначаются для создания естественной тяги, под действием… … Энциклопедический словарь по металлургии

Теоретически необходимое количество воздуха для сжигания генераторного, доменного и коксового газов и их смесей определяют по формуле:

V 0 4,762/100 *((%CO 2 + %H 2)/2 + 2 ⋅ %CH 4 + 3 ⋅ %C 2 H 4 + 1,5 ⋅ %H 2 S - %O 2), нм 3 /нм 3 , где % – по объему.

Теоретически необходимое количество воздуха для сжигания природного газа:

V 0 4,762/100* (2 ⋅ %CH 4 + 3,5 ⋅ %C 2 H 6 + 5 ⋅ %C 3 H 8 + 6,5 ⋅ %C 4 H 10 + 8 ⋅ %C 5 H 12), нм 3 /нм 3 , где % – по объему.

Теоретически необходимое количество воздуха для сжигания твердых и жидких топлив:

V 0 = 0,0889 ⋅ %C P + 0,265 ⋅ %H P – 0,0333 ⋅ (%O P - %S P), нм 3 /кг, где % – по массе.

Действительное количество воздуха для горения

Необходимой полноты горения при сжигании топлива с теоретически необходимым количеством воздуха, т.е. при V 0 (α = 1), можно достичь только в том случае, если топливо полностью смешается с воздухом, идущим для горения, и представляет собой готовую горячую (стехиометрическую) смесь в газообразном виде. Этого достигают, например, при сжигании газообразного топлива с помощью горелок беспламенного горения и при сжигании жидкого топлива с предварительной их газификацией с помощью специальных горелок.

Действительное количество воздуха для сжигания топлива всегда больше, чем теоретически необходимое, так как в практических условиях для полноты сжигания почти всегда требуется некоторый избыток воздуха. Действительное количество воздуха определяют по формуле:

V α = αV 0 , нм 3 /кг или нм 3 /нм 3 топлива,

где α - коэффициент избытка воздуха.

При факельном способе сжигания, когда топливо с воздухом перемешивается в процессе горения, для газа, мазута и пылевидного топлива коэффициент избытка воздуха α = 1,05–1,25. При сжигании газа, предварительно полностью смешанного с воздухом, и при сжигании мазута с предварительной газификацией и интенсивным перемешиванием мазутного газа с воздухом α = 1,00–1,05. При слоевом способе сжигания углей, антрацита и торфа в механических топках при непрерывной подаче топлива и золоудалении – α = 1,3–1,4. При ручном обслуживании топок: при сжигании антрацитов α = 1,4 , при сжигании каменных углей α = 1,5–1,6 , при сжигании бурых углей α = 1,6–1,8. Для полугазовых топок α = 1,1–1,2.

Атмосферный воздух содержит некоторое количество влаги – d г/кг сухого воздуха. Поэтому объем влажного атмосферного воздуха, необходимого для горения, будет больше, чем рассчитанный по вышеприведенным формулам:

V B о = (1 + 0,0016d) ⋅ V о, нм 3 /кг или нм 3 /нм 3 ,

V B α = (1 + 0,0016d) ⋅ V α , нм 3 /кг или нм 3 /нм 3 .

Здесь 0,0016 = 1,293/(0,804*1000) представляет собой коэффициент пересчета весовых единиц влаги воздуха, выраженных в г/кг сухого воздуха, в объемные единицы – нм 3 водяных паров, содержащихся в 1 нм 3 сухого воздуха.

Количество и состав продуктов горения

Для генераторного, доменного, коксового газов и их смесей количество отдельных продуктов полного горения при сжигании с коэффициентом избытка воздуха, равным α:

Количество двуокиси углерода

V CO2 = 0,01(%CO 2 + %CO + %CH 4 + 2 ⋅ %C 2 H 4), нм 3 /нм 3

Количество сернистого ангидрида

V SO2 = 0,01 ⋅ %H 2 S нм 3 /нм 3 ;

Количество водяных паров

V H2O = 0,01(%H 2 + 2 ⋅ %CH 4 + 2 ⋅ %C 2 H 4 + %H 2 S + %H 2 O + 0,16d ⋅ V α), нм 3 /нм 3 ,

где 0,16d V B á нм 3 /нм 3 – количество водяных паров, вносимое влажным атмосферным воздухом при его влагосодержании d г/кг сухого воздуха;

Количество азота, переходящего из газа и вносимого с воздухом

Количество свободного кислорода, вносимого избыточным воздухом

V O2 = 0,21 (α - 1) ⋅ V O , нм 3 /нм 3 .

Общее количество продуктов горения генераторного, доменного, коксового газов и их смесей равно сумме их отдельных составляющих:

V дг = 0,01 (%CO 2 + %CO + %H 2 + 3 ⋅ %CH 4 + 4 ⋅ %C 2 H 4 + 2 ⋅ %H 2 S + %H 2 O + %N 2) + + V O (α + 0,0016 dα - 0,21), нм 3 /нм 3 .

Для природного газа количество отдельных продуктов полного горения определяют по формулам:

V CO2 = 0,01(%CO 2 + %CH 4 + 2 ⋅ %C 2 H 6 + 3 ⋅ %C 3 H 8 + 4 ⋅ %C 4 H 10 + 5 ⋅ %C 5 H 12) нм 3 /нм 3 ;

V H2O = 0,01(2 ⋅ %CH 4 + 3 ⋅ %C 2 H 6 + 4 ⋅ %C 3 H 8 + 5 ⋅ %C 4 H 10 + 6 ⋅ %C 5 H 12 + %H 2 O + 0,0016d V α) нм 3 /нм 3 ;

V N2 = 0,01 ⋅ %N 2 + 0,79 V α , нм 3 /нм 3 ;

V O2 = 0,21(α - 1) V O , нм 3 /нм 3 .

Общее количество продуктов горения природного газа:

V дг = 0,01(%CO 2 + 3 ⋅ %CH 4 + 5 ⋅ %C 2 H 6 +7 ⋅ %C 3 H 8 + 9 ⋅ %C 4 ⋅H 10 + 11 ⋅ %C 5 H 12 + %H 2 O + + %N 2) + V O (α + 0,0016dα - 0,21), нм 3 /нм 3 .

Для твердого и жидкого топлив количество отдельных продуктов полного горения:

V CO2 = 0,01855 %C P , нм 3 /кг (здесь и далее, % – процентное содержание в рабочем газе элементов по массе);

V SO2 = 0,007 % S P нм 3 /кг.

Для твердого и жидкого топлива

V H2O ХИМ = 0,112 ⋅ %H P , нм 3 /кг,

где V H2O ХИМ – водяные пары, образующиеся при горении водорода.

V H2O МЕХ = 0,0124 %W P , нм 3 /кг,

где V H2O МЕХ – водяные пары, образующиеся при испарении влаги рабочего топлива.

Если для распыления жидкого топлива подается пар в количестве W ПАР кг/кг топлива, то к объему водяных паров надо добавить величину 1,24 W ПАР нм 3 /кг топлива. Влага, вносимая атмосферным воздухом при влагосодержании d г/кг сухого воздуха, составляет 0,0016 d V á нм 3 /кг топлива. Следовательно, общее количество водяных паров:

V H2O = 0,112 ⋅ %H P + 0,0124 (%W P + 100 ⋅ %W ПАР) + 0,0016d V á , нм 3 /кг.

V N2 = 0,79 ⋅ V α + 0,008 ⋅ %N P , нм 3 /кг

V O2 = 0,21 (α - 1) V O , нм 3 /кг.

Общая формула для определения продуктов горения твердого и жидкого топлива:

V дг = 0,01 + V O (α + + 0,0016 dα - 0,21) нм 3 /кг.

Объем дымовых газов при сжигании топлива с теоретически необходимым количеством воздуха (V O нм 3 /кг, V O нм 3 /нм 3) определяют по приведенным расчетным формулам с коэффициентом избытка воздуха, равным 1,0, при этом в составе продуктов горения будет отсутствовать кислород.