Самокарбюрация газа в горелках

САМОКАРБЮРАЦИЯ ГАЗА В ГОРЕЛКАХ [c.93]

По исследованиям на огневом стенде Алмалыкского горно-металлургического комбината (ГМК) такие горелки (с частичной самокарбюрацией) обеспечивали интегральную степень черноты факела около 0,37- 0,45 (в сравнении с несветящимся факелом горелки ГМ-3, при работе которой = 0,24). Эти цифры по степени черноты факела при самокарбюрации соответствуют данным, полученным при исследовании самокарбюрации и реформации газа на мартеновских печах (см. рис. 11.32). [c.523]

Для многих типов металлургических печей желательно светящееся пламя. При сжигании газа в обычных условиях получается слабосветящееся пламя. Для повышения его светимости производят добавку мазута, применяя комбинированные газомазутные горелки — осуществляют карбюрацию газа мазутом. Применение двух видов топлива усложняет эксплуатацию, поэтому ведется ряд работ по исследованию возможности повышения светимости газового пламени путем термического разложения части углеводородов газового топлива с выделением сильно светящихся частичек углерода. Этот метод принято называть самокарбюрацией. Настоящая статья описывает одну из таких работ, выполненную Московским институтом стали и сплавов при участии теплотехнической лаборатории завода Серн и Молот . — Ред. [c.403]

В результате испытаний горелки было установлено 1) подача на самокарбюрацию газовоздушной смесп ведет к ухудшению светимости факела 2) газ на самокарбюрацию нужно подавать в количестве не менее 25—30% от общего расхода газа 3) подогрев газа самокарбюрации в случае турбулентного движения необходимо осуществлять за счет теила факела в дополнительных элементах горелки, расположенных в начальном участке факела. Такие дополнительные элементы, имеющие различные формы [c.404]

Для горелки с самокарбюрацией весьма важно рассмотреть работу трубчатого витка. Теплотехнические показатели работы витка представлены в табл. 2. Как видно из таблицы, температура и степень разложения газа самокарбюрации определяются соотношением между расходом газа и газа самокарбюрации, так как от этого зависит температура в горелочном камне, время пребывания газа в витке, количественная доля сажистого углерода, выделяющегося в процессе самокарбюрации, и характер интенсивности излучения факела. Оптимальная доля газа самокарбюрации находится в пределах 30% от общего расхода газа. [c.407]

Большое влияние на светимость факела прп самокарбюрации в витке оказывает коэффициент избытка воздуха, отнесенный к обш,ему расходу газа. На рис. 3 показана эта зависимость на разном расстоянии от носика горелки. Р1з графика следует, что [c.409]

Рис. 147. Горелка для природного газа, сжигаемого с нагретым воздухом при частичной самокарбюрации факела.

Более приемлема конструкция горелки со светящимся факелом (рис. 148). Самокарбюрация в этой горелке достигается в результате подогрева газа продуктами сгорания вспомогательной горелки, встроенной в основную. Степень разложения газа может регулироваться изменением доли газа, сжигаемого во вспомогательной горелке (по предварительным расчетам, это находится в пределах 5—10%). [c.230]

При переводе на природный газ стационарных анодно-вайербарсовых печей использовались газомазутные горелки, причем принимались различные меры по реализации режима самокарбюрации газа подача газа с небольшой скоростью (до 30 м/с) через нижнее сопло, регулирование длины факела с помощью перемещающейся центральной газовой трубки горелок типа труба в трубе . [c.523]

Чтобы обеспечить необходимую степень нагрева газа для самокарбюрации, наиболее целесообразно нагревать его за счет тепла начального участка основного факела газа. Это было положено в основу конструирования горелок с самокарбюрацией иламени природного газа. Горелки исследовались на специально оборудованном огневом стенде завода Серп и Молот . В рабочей камере стенда осуществлялись замеры температуры пламени и кладки, радиации факела и тепловые потоки, делался анализ продуктов горения, определялись температура и состав газа самокарбюрации. [c.404]

Одним из методов утилизации тепла является предварительный подогрев одной части газа за счет тепла от сгорания другой части на начальном участке факела. Подогрев газа за счет тепла начального участка факела был использован при разработке нового способа сжигания природного газа со светящимся пламенем для целей отопления методических печей [193—195]. В основу нового способа самокарбюрации метансодержащего газа положен известный принцип, согласно которому тепловой эффект реакции зависит только от начального и конечного состояний системы и не зависит от пути, по которому протекает реакция. При заданной тепловой мощности горелки Qг (кет) соответствующий расход газа Вг (м час) делится на две части основной газ и газ самокарбюрации (газ СК). Газ СК в количестве Век = .-В м 1час), где а — доля газа СК от общего расхода, подается в дополнительный элемент, устанавливаемый в фор-камере горелки. Основной газ в количестве Вот = (1 —о)Ву (м /час) подается на горение по обычному газовому тракту горелки и сжигается в форкамере с коэффициентом расхода воздуха, зависящим от соотношения основной газа — газ СК . При такой раздельной подаче топлива представляется возможным часть тепла, выделяющегося в форкамере при сгорании основного газа, использовать для предварительной термической обработки газа СК в дополнительном элементе, являющемся обычным подогревателем рекуперативного типа. Расчеты показывают, что теоретически из каждого кубического метра природного газа, подаваемого в горелку с дополнительным элементом, половину можно подвергнуть пиролизу при нагреве до 1000° С и степени разложения метана до 15% за счет тепла остальных 50%. [c.139]

При опытной проверке такой горелки на стенде наблюдались интенсивное разложение газа при сжигании —20% его во вспомагатель-ной горелке и увеличение светимости при сжигании газа в коротком факеле или длинном факеле, но в холодной камере. При сжигании газа в длинном факеле и в высокотемпературной камере предварительная самокарбюрация газа дает мало заметное увеличение светимости и усложнение горелки в этом случае мало оправдано, так как в длинном факеле при высоких температурах камеры происходит достаточно хорошее разложение газа и обеспечивается высокая светимость. [c.236]

На металлургических заводах Украины на мартеновских печах все же удалось отработать параметры горелочных устройств с самокарбюрацией факела в рамках стратегии двухслойного факела и реализовать работу мартеновских печей на одном природном газе (работы под руководством И. И. Кобезы [11.34]). В варианте этого способа, внедренном на 640-тонных одноканальных печах завода Криворожсталь и 220-500-т печах заводов им. Дзержинского и Запорожсталь , работающих скрап-рудным процессом, применялся кислород как для подачи в факел (обогащение до 27-30 % кислорода), так и для продувки ванны с общим расходом около 50-60 м /т, в факел подается и компрессорный воздух. При этом примерно половина газа подается в нижнюю горелку высокого давления, половина — в горелку низкого давления, из которой газ истекает со сравнительно малой скоростью (50-150 м/с). По данным работы [11.36] удалось реализовать двухслойную систему отопления на сталеплавильных печах, работающих скрап-процессом, и на чугуноплавильных печах. Имеются данные по применению двухслойного отопления и на медеплавильных печах. При этом удавалось снизить расход топлива на 3-8 %, повысить производительность печей на 3-6 %, уменьшить загазованность у печей и всего цеха и улучшить условия труда обслуживающего персонала. [c.495]

Еще одна чрезвычайно важная проблема, которую приходится решать при сжигании природного газа, — это низкая светимость создаваемого обычными горелками факела. В стекловаренных печах используют несколько способов повышения степени черноты факела природного газа. Например, для получения светящегося факела выходное сечение газового сопла принимают достаточно большим (30-60 мм), что соответствует скорости истечения газа 30-35 м/с. При высоких температурах, характерных для стекловаренных печей, это позволяет обеспечить самокарбюрацию пламени и увеличение его излучательной способности. Однако при этом вследствие уменьшения начальной кинетической энергии газовых струй наблюдается некоторое у)ощше-ние жесткости факела. Кроме того, достигнутое при использовании указанного способа увеличение излучательной способности факела неизменно сопровождается снижением его температурного уровня и динамических характеристик. В итоге это может привести к повышению расхода топлива на процесс варки стекла. Следует подчеркнуть, что ограниченные возможности гибкого регулирования процесса горения при [c.582]

Состав продуктов неполного горения при заданном коэффициенте расхода воздуха а зависит не только от природы газообразного топлива, но также и от организации горения и от смесеобразования. В первом случае сжигают часть газа при помощи вспомогательных горелок с последующим смешением газа с раакаленными продуктами сгорания. При этом имеют место термическое разложение углеводородов и другие реакции. Таким образом, например, устраивают самокарбюрацию природного газа. Таким же образом идет процесс горения при подаче газа и воздуха раздельными струями. Во втором случае сжигают газ, тщательно перемешанный с воздухом (чаще всего подогретым) в особых горелках. Углеводороды имеют особенность присоединять к себе в процессе крекинга кислород воздуха в форме газообразных соединений— окиси углерода,— и в этом случае получается мало сажистого углерода. Таким образом сжигают природный газ в пёчах с безокисли-тельной атмосферой. [c.145]

Первая попытка осуществить самокарбюрацию пламени была предпринята в горелке с двухслойным строением факела (рис. 1а). Основную часть газа сжигали в виде кольцевого факела ири избытке воздуха, необходимом для последующего сжигания газа, подаваемого на салюкарбюрацию через центральную трубку. По выходе из нее газ самокарбюрации движется внутри кольцевого факела. Под дехтотвием температуры в условиях недостатка или отсутствия кислорода воздуха метан подвергается термическому разложению с выделением сажистого углерода. В этой горелке исследовалась самокарбюрации также нри иодаче через центральную трубку газовоздушной смеси в разных соотношениях. [c.404]

II размеры, могут применяться как при двухпроводных, так и при инжекционных горелках. На стенде была испытана двухпроводная горелка с дополнительными элементами в виде трубки (рпс. 16), кольцевого коллектора с отверстиями, с трубчатым витком в виде спирали (рис. в) и т. д. Была испытана такн е полуэжекционная горелка с дополнительным элементом — трубчатым витком (рис. 1г). Для сравнения эти же горелки (в и г) исследовались без дополнительных элементов для самокарбюрации. Давление газа перед горелкой 0,6 кПсм . При этом давлении подсос [c.405]

Рис. 1. Горелки с самокарбюрацией природного газа а — с самокарбюрацией в кольцевом факеле, б — с самокарбюрацией в удлиненной трубке, в — то же в витке, е — полуэжекционная горелка с самокарбюрацией.

Теплота сгорания газа по составу на выходе из витка с учетом твердых частичек углерода равна 7246 ккал1нм , физическое тепло газа на выходе из витка —553 ккал1нм . Калориметрическая температура горения 2100° С. Газ, поступающий в горелку и виток, имел калориметрическую температуру 1898° С. Горелка с витком имеет две зоны горения зону, в которой сгорает основной газ, и зону, в которой нагретый и частично разложенный газ из витка сгорает за счет избыточного воздуха, имеющегося в продуктах горения основного газа. Горение газа самокарбюрации происходит но контуру основного факела с развитием максимальной температуры. [c.407]

В этпх нечах природный газ подвергается самокарбюрации (точно на том же принципе, как в горелках ири организации светящегося факела пламени) в вертикальном канале головки нечи в средний вертикальный канал вводятся с малой скоростью весь природный газ (струей большого сечения) и часть регенераторного воздуха, там происходит неполное горение газа с образованием сажи и смолистых веществ. Получающийся полугаз поступает через газовый кессон в плавильное иространство, факел пламени получается сильно светящимся без добавки мазута и хоршо направленным. [c.327]

Короткий светящийся факел удается получить при горелках с интенсивным закручиванием наружного воздушиого потока, когда на оси факела создается зона рециркуляции высокотемпературных продуктов сгорания из факела по направлению к его корню. При этом рециркулирующие продукты сгорания перемешиваются с газом и подогревают его до высокой темиературы, необходимой для самокарбюрации. [c.94]

Была опробована также работа печи с самокарбюрацией части газа (около 35%) в отдельном воздушцом кацале (рис. 15-4, а). При этом наблюдалось интенсивное сажевыделение и цолучался светящийся факел, однако ухудшалось горение таза в печи и снижалась температура. При работе с самокарбюрацией теплоотдача в печи была выше, чем при работе без самокарбюрации с соплами малого диаметра (25 мм), но хуже, чем при работе без самокарбюрации с соплами большого диаметра (40 мм). Имеется также положительный опыт работы стекловаренных печей с подачей газа не через горелки, а непосредственно в рабочий объем печи через ее торцовую стенку (рис. 15-4, б). [c.392]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология