ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сжигание газообразного топлива из "Огневая переработка и обезвреживание промышленных отходов" Сушественным недостатком горелок предварительного смешения является проскок пламени в смеситель, ограничивающий температуру подогрева дутья и производительность горелок ввиду опасности их разрушения. Для того чтобы избежать проскоков пламени, проектируют горелки на технологически неоправданные высокие скорости вылета газовоздушной смеси из носика при узком диапазоне регулирования производительности, особенно при использовании подогретого дутья и повышенной производительности горелки. [c.76] Для борьбы с проскоками пламени в смеситель и возникновением вибрациоппых режимов горения смеситель должен иметь конфузорный водоохлаждаемый носик. Борьба с проскоками пламепп значительно упрощается при использовапии горелок предварительного смешения с укороченными смесителями, в которых смешение газа с воздухом полностью не завершается (горелки с неполным предварительным смешением). [c.76] Для выяснения влияния предварительного смешения газа с воздухом на процесс горения в циклонном реакторе и возможности использования горелок с неполным предварительным смешением, а также горелок без предварительного смешения (диффузионных) на стендовом циклонном реакторе МЭИ проведена серия сравнительных экспериментов по изучению процесса горения природного газа [144]. [c.76] Внутренний диаметр стендового циклонного реактора )ц = 0,4 м, высота в свету Яц = 0,49 м, диаметр пережима dn = 0,275 м, рабочий объем = = 0,068 м . Выходное сопло горелок имеет квадратное сечение размером 80X Х80, мм. Коэффициент расхода воздуха 1,06—1,08, Температура подогрева воздуха 500—550 °С, Удельная тепловая мощность реактора 5,8—6,5 МВт/.м , теплота сгорания газа 35—36 МДж/м . Качество процесса горения газа в циклонном реакторе оценивали по полям концентраций и температур. Показания снимали в двух контрольных сечениях, отстоявших от крышки реактора на 0,4 ц и 1,05 Зц. Пробы дымовых газов отбирали одновременно в се.мп точках контрольного сечения с помощью водоохлаждаемой газозаборной трубки, а затем анализировали на аппарате ВТИ. Полноту горения оценивали путем определения локальных значений химического недожога по общепринятой методике. Температуру газов измеряли методом двух термопар. [c.76] Распределение концентраций и температур в газовом потоке в двух контрольных сечения. для двух вариантов горелочных устройств представлено на рис. 3.2 и 3.3. Горелка с полным предварительным смешением обеспечивала высокую полноту сгорания газа в головной части циклонного реактора. Например, в верхнем контро.1Ышм сечении (на расстоянии ОА D, от крышки реактора) полнота сгорания составляла 98,2—100%, в нижнем — 98,5—100%. [c.77] Близкие значения полноты сгорания газа в цпклогшых реакторах прн использовапии горелок с полным п неполным предварительным смешением можно объяснить тем, что условия в реакторе благоприятны для переме1ппваппя газовых потоков вследствие их высокой турбулентности и особой аэродинамической структуры. [c.79] Таким образом, для отопления циклонных реакторов газом могут быть использованы горелки с неполным предварительным С1мешеннем и короткими смесителями (длина смесителя может быть менее 25 калибров газовьшускиых отверстий) или короткофакельные диффузионные горелки. [c.79] При отоплении стендовых циклонных реакторов с помощью одной горелки наблюдалась большая перавпомерность распределения температур в сечениях реактора, особенно в его головной части. Разница в локальных значениях температуры газов достигала 250—500 °С в зависимости от типа используемых горелок. Разница те.мператур была наибольшей при использовании горелок с ухудшенным предварительным смешением газа с воздухом. Неравномерность температуры газов в сечениях циклонного реактора неизбежно приводит к неравномерной температуре стенок реактора и к вероятности образования настылей из минеральных веществ отходов на участках стенок с понижеппой температурой. [c.80] Изучение температурных полей в сечениях реактора при использовании двух горелок предварительного смешения с нормальными смесителя.ми показало, что разница температур газов в сечении, отстоящем от крышки реактора на 0,4 )ц не превышала 150 °С (удельная мощность реактора 7 МВт/м , подогрев воздуха до 500 °С, коэффициент расхода воздуха 1,05). Еще меньшая неравномерность температур наблюдалась при отоплении с помощью четырех горелок. [c.80] При одних и тех же значениях тепловой мощности циклонного реактора и скорости вылета газовоздушной смеси из носика горелок протяженность зоны горения с переходом к большему числу горелок сокращается при уменьшении их калибра. Однако установка на циклонном реакторе большого числа горелок ненчелательна, так как удорожает конструкцию, усложняет воздушные и газовые коммуникации, затрудняет равномерное распределение газа и воздуха между горелками в процессе эксплуатации. [c.80] Теоретический анализ закономерностей турбулентного кинетического факела, формируемого горелками с полным предварительным смешением, свидетельствует о том, что при неизменности выходных скоростей газовоздушной смеси из горелок безразмерная длина факелов горелок различной пропзводитель-пости при работе на одной и той же горючей смеси одинакова. Для диффузионного турбулентного факела это положение справедливо и при различных скоростях истечения газа из газового сопла. Очевидно, это относится и к факелам горелок с неполным предварительным смешением. Таким образом, в промышленных реакторах при соответствующих условиях может быть получена та же безразмерная протяженность зоны горения газа, что и на стендовых реакторах. В частности, при использовании горелок с полным предварительным смещением к сечению, отстоящему от крышки циклонного реактора на расстоянии 0,3—0,4Дц, выгорает не менее 90—95% газа. Экспериментальные данные по протяженности зоны горения газа, полученные при исследовании стендовых циклонных реакторов, могут быть непосредственно использованы при проектировании промышленных установок. [c.81] Для циклонных реакторов характерна интенсивная поперечная циркуляция раскаленных продуктов сгорания, обеспечивающая мощную стабилизацию факелов, формируемых горелками. Устойчивое горение газа без отрыва факела от горелок при небольших коэффициентах расхода воздуха (до 1,3—1,4) наблюдается прп скоростях вылета газовоздушной смеси более 100 м/с. Прн этих условиях нецелесообразно применение специальных стабилизаторов горения илп горелок вихревого типа. [c.81] Вернуться к основной статье