Самокарбюрация газа в факеле

Первые сообщения об успешном переводе мартеновских печей на природный газ без добавки мазута появились в 1959 г. В настоящее время можно считать установленным, что высокая светимость факела, не уступающая факелу горящего мазута, может быть обеспечена путем самокарбюрации газа. Для этой цели ог 30 до 40% общего расхода природного газа сжигают (вернее подвергают пиролизу) с 40—50% теоретически необходимого воздуха перед поступлением в головки печи в среднем вертикальном канале, где развивается температура 1200—1300° С. При этих условиях происходит интенсивный распад углеводородов с образованием нитей элементарного углерода, который и обеспечивает [c.185]

САМОКАРБЮРАЦИЯ ГАЗА В ФАКЕЛЕ [c.93]

Как следует из рис. 182, в этом случае газ подводится в газовый канал головки в двух местах. Нижний подвод газа с малой скоростью и подача в этот канал воздуха в количестве 40 Р/о от теоретически необходимого для полного горения обеспечивает температуру 1400—1500° и реформирование части газа для получения светящегося факела. Верхний подвод газа в. торец кессона создает условия для регулирования процесса самокарбюрации и организации факела. Другим более совершенным, но более сложным путем решения данной задачи является создание особой камеры реформирования, расположенной вне печи, как часть горелочного устройства. [c.319]

Чтобы камера реформирования была компактной, разлагающийся газ должен нагреваться до указанной температуры возможно быстрее. Все же конструктивно наиболее простым является создание таких условий вытекания струй топлива и воздуха, чтобы процесс самокарбюрации развивался в достаточных размерах в самом факеле. [c.320]

Для светящихся факелов природного газа (самокарбюрация в толстой струе или реформация) величины при 0,4 могут быть оценены по значению в пределах Ёф = 0,Зн-0,5 (меньшая величина при самокарбюрации, большая — при реформации). [c.559]

По данным А. И. Евдокименко и В. В. Костерина [11.49], первые печи (Чимкентский свинцовый завод и др.) переводились на природный газ с использованием инжек-ционно-диффузионных горелок (типа ГС-1, ГС-2). Считалось, что подача части газа в поток продуктов сгорания обеспечивает условия самокарбюрации природного газа и увеличение степени черноты факела (рис. 11.43). [c.522]

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]

Иногда неполное сгорание организуется специально с целью реформации (самокарбюрации) природного газа для разложения углеводородов с выделением сажистого (дисперсного) углерода и последующего сжигания в светящемся факеле с целью получения заи тной атмосферы в печах для безокислительного нагрева металла с последующим дожиганием газов в особых камерах дожигания. В последних двух случаях имеют дело с двухступенчатым сгоранием природного газа. [c.142]

Поскольку дальнейшее повышение температуры факела лимитировано работой регенераторов и стойкостью огнеупоров, стараются увеличить степень черноты факела путем карбюрации его добавкой смолы или мазута, при сжигании которых образуется сажистый углерод. Расход мазута составляет 20—30% по расходу тепла, а количество сажи в углемазутном факеле составляет 3—5% от массы мазута. Другим способом является самокарбюрация природного газа в вертикальных каналах путем термического разложения части углеводородных газов с выделением сажи. Сажеобразование удобно осуществляется в специальных аппаратах—реформаторах, в которых некоторая часть природного газа сжигается с недостатком воздуха продукты неполного сгорания, несущие сажу, смешиваются с основной массой газа. [c.211]

Чем больше концентрация излучающих газов и сажистого углерода в факеле, тем больше степень черноты (при одних и тех же толщине излучающего слоя и температуре газов) и тем интенсивнее излучает факел. При сжигании топлив, не дающих светящегося факела (например, природного газа или генераторного газа), для придания факелу светимости его карбюрируют путем дополнительного сжигания жидких топлив, богатых высокомолекулярными углеводородами (смолы, мазута). Разлагаясь, они выделяют дисперсный углерод, который придает факелу светимость. При сжигании природного газа иногда устраивают самокарбюрацию, о чем сказано ниже. В нагревательных, обжиговых и прочих высокотемпературных печах чаще всего не требуется светящегося факела и его степень черноты определяется концентрацией трехатомных газов СО2, ЗОг, НаО. Топливо стараются быстро и полностью сжечь с минимальным избытком воздуха. Такой способ обогрева печей является наиболее экономичным. [c.12]

На участке после ввода в основной факел газа карбюрации горение заканчивается при некотором недостатке воздуха (а < 1). Под действием высокой температуры и недостатка воздуха здесь происходит самокарбюрация природного газа, т. е. появление в нем раскаленных частиц сажистого углерода. [c.20]

Исследование самокарбюрации факела природного газа 403 [c.403]

ИССЛЕДОВАНИЕ САМОКАРБЮРАЦИИ ФАКЕЛА ПРИГОДНОГО ГАЗА [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]

Газ из трубчатого витка переносит часть тепла, воспринятого от начального участка факела основного газа, на расстояние порядка 1—2 м, где это тепло способствует повышению температуры горения, однако в связи с высокой излучающей способностью факела газа самокарбюрации рост температуры факела происходит замедленно в сравнении с ростом радиации. [c.407]

Газ, нагретый в витке до температуры 700 С и более по выходе из витка был только в первой фазе самокарбюрации — начало выделения твердого углерода и повышение содержания тяжелых углеводородов. В дальнейшем, уже в печи, процесс разложения метана и роста частичек углерода лавинно возрастает в связи с нагревом струи газа самокарбюрации в пределах основного факела. [c.407]

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]

В настояш ее время моншо считать установленным, что высокая светимость факела, не уступаюш ая факелу горяш его мазута, может быть обеспечена путем самокарбюрации газа. Для этой цели до 30—40% общего расхода природного газа сжигают (вернее подвергают пиролизу) с 40—50% теоретически необходимого воздуха перед поступлением в головки печи в среднем вертикальном канале, где развивается температура 1200—1300° С. При этих условиях происходит интенсивный распад углеводородов с образованием нитей элементарного углерода, который и обеспечивает образование ярко светящегося сажистого факела. Для самокарбюрации газ подается под низким давлением — 160— 220 мм вод. ст. Настильность и жесткость факела достигаются за счет подачи остального количества газа через газонный пролет в торец кессона. [c.285]

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]

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]

Параллельно с экспериментальными исследованиями проводилась визуальная оценка факела. Наблюдения показывают, что при данной конструкции влета и нижнем подводе топлива происходит параллельное истечение струй воздуха и газа. В результате сгорание топлива происходит по всей длине рабочего пространства. Максимум падающего теплового потока смещается в вьфаботочную зону печи. Применение сопел большого диаметра ( / = 35 мм и = 45 мм) уменьшает жесткость факела и, как следствие, ухудшает его настильность. Одновременно вследствие плохого перемешивания топлива с воздухом происходит интенсивная самокарбюрация пламени, что снижает его температуру. Все это приводит к значительному увеличению расхода топлива. [c.582]

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]

В практике все же известны успешные решения по увеличению светимости факелов природного газа на нагревательных печах, приводившие к увеличению теплоотдачи без каких-либо технологических нарушений. При различных методах самокарбюрации факела природного газа получается слабо светящийся факел (см. гл. 11), поэтому риск резкого повышения неравномерности нагрева в этом случае невелик. С таким дозированным увеличением светимости и положительным результатом, например, длительное время работают методические печи слябового стана Магнитогорского металлургического комбината. [c.687]

Чем больше концентрация излучающих газов и сажистого углерода в них, тем больше степень черноты (при одних и тех же толщине излучающего слоя и температуре газов) и тем интенсивнее излучает факел. При сжигании топлив, не дающих светящегося факела (например, природного газа или генераторного газа), для придания факелу светимости его карбюрируют путем дополнительного сжигания жидких топлив (смолы, мазута), богатых высокомолекулярными углеводородами. Разлагаясь они выделяют дисперсный углерод, который придает факелу светимость. При сжигании природного газа инвгда устраивают самокарбюрацию, о чем сказано ниже. [c.81]

Взвешенные в потоке газов частицы сажистого углерода увеличивают степень черноты факела и его излучательную способность. Поэтому при отоплении высокотемпературных печей газообразным топливом, содержащим мало высокомолекулярных углеводородов и сгорающим прозрачным пламенем (например, сухим природным газом), иногда прибе- гают к искусственному повышению степени черноты факела посредством самокарбюрации или путем добавления к газообразному топливу 96 [c.96]

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]

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]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология