Für die vollständige Verbrennung von 1 m 3 trockenem gasförmigem Brennstoff ist das erforderliche Luftvolumen, m3 / m3,

In den obigen Formeln wird der Gehalt an Brennelementen in Gewichtsprozent und die Zusammensetzung der brennbaren Gase CO, H 2 , CH 4 usw. in Volumenprozent ausgedrückt; CmHn - Kohlenwasserstoffe, aus denen das Gas besteht, zum Beispiel Methan CH 4 (M= 1, n= 4), Ethan C 2 H 6 (M= 2, n= 6) usw. Diese Zahlen bilden den Koeffizienten (m + n/4)

R0 2 + 0 2 + N 2 = 100 %, (31)

bei unvollständiger Verbrennung

R0 2 + O 2 + N 2 + CO = 100 %;

Das Volumen trockener dreiatomiger Gase wird ermittelt, indem die Massen von CO 2 - und SO 2 -Gasen durch ihre Dichte unter Normalbedingungen dividiert werden.

Pco 2 = 1,94 und Pso 2 = 2,86 kg / m3 - die Dichte von Kohlendioxid und Schwefeldioxid unter normalen Bedingungen.

1. Beschreibung der vorgeschlagenen Technologie (Methode) zur Verbesserung der Energieeffizienz, ihrer Neuartigkeit und ihres Bewusstseins.

Wenn Brennstoff in Kesseln verbrannt wird, kann der Anteil an "überschüssiger Luft" 3 bis 70% (ohne Ansaugen) des Luftvolumens betragen, dessen Sauerstoff an der chemischen Oxidationsreaktion (Verbrennung) des Brennstoffs beteiligt ist.

"Überschüssige Luft", die am Prozess der Kraftstoffverbrennung beteiligt ist, ist der Teil der atmosphärischen Luft, dessen Sauerstoff nicht an der chemischen Reaktion der Oxidation (Verbrennung) des Kraftstoffs teilnimmt, für den jedoch das erforderliche Geschwindigkeitsregime geschaffen werden muss das Ausströmen des Brennstoff-Luft-Gemisches aus der Brennereinrichtung des Kessels. „Luftüberschuss“ ist ein variabler Wert und für denselben Kessel umgekehrt proportional zur verbrannten Brennstoffmenge, oder je weniger Brennstoff verbrannt wird, desto weniger Sauerstoff wird für seine Oxidation (Verbrennung) benötigt, aber mehr „Luftüberschuss“. erforderlich, um den erforderlichen Geschwindigkeitsmodus-Ausfluss des Brennstoff-Luft-Gemisches aus der Brennervorrichtung des Kessels zu erzeugen. Der Anteil an "überschüssiger Luft" am Gesamtluftstrom wird verwendet vollständige Verbrennung Brennstoff, wird durch den Sauerstoffanteil in den Rauchgasen bestimmt.

Wenn der Anteil an „Luftüberschuss“ reduziert wird, erscheint Kohlenmonoxid „CO“ (Giftgas) in den Rauchgasen, was darauf hindeutet, dass der Brennstoff zu wenig verbrannt ist, d.h. sein Verlust und die Verwendung von "überschüssiger Luft" führt zum Verlust von Wärmeenergie für seine Heizung, was den Verbrauch von verbranntem Kraftstoff erhöht und die Emission von Treibhausgasen "CO 2 " in die Atmosphäre erhöht.

Atmosphärische Luft besteht zu 79 % aus Stickstoff (N 2 - Inertgas ohne Farbe, Geschmack und Geruch), der die Hauptfunktion erfüllt, den erforderlichen Geschwindigkeitsmodus für das Ausströmen des Brennstoff-Luft-Gemisches aus der Brennervorrichtung des Kraftwerks für eine vollständige und stabile Verbrennung von Brennstoff und 21% Sauerstoff (O 2 ), das ist das Brennstoffoxidationsmittel. Austretende Rauchgase bei Nennverbrennungsmodus Erdgas in Kesselanlagen bestehen sie aus 71 % Stickstoff (N 2), 18 % Wasser (H 2 O), 9 % Kohlendioxid (CO 2) und 2 % Sauerstoff (O 2). Der Sauerstoffanteil in den Rauchgasen von 2 % (am Ausgang des Ofens) weist auf einen Anteil von 10 % überschüssiger atmosphärischer Luft im gesamten Luftstrom hin, der an der Schaffung des erforderlichen Geschwindigkeitsmodus für den Austritt des Brennstoff-Luft-Gemisches beteiligt ist von der Brennervorrichtung der Kesseleinheit für die vollständige Oxidation (Verbrennung) des Brennstoffs.

Bei der vollständigen Verbrennung von Brennstoff in Kesseln müssen Rauchgase verwendet und durch "Überschussluft" ersetzt werden, wodurch die Bildung von NOx (bis zu 90,0%) verhindert und die Emissionen von "Treibhausgasen" (СО 2) sowie der Verbrauch an verbranntem Kraftstoff (bis zu 1,5 %).

Die Erfindung betrifft die Energietechnik, insbesondere Kraftwerke zur Verbrennung verschiedene Sorten Brennstoff und Verfahren zur Nutzung von Rauchgasen zur Brennstoffverbrennung in Kraftwerken.

Das Kraftwerk zur Brennstoffverbrennung enthält einen Ofen (1) mit Brennern (2) und einer konvektiven Gasleitung (3), die über einen Rauchabzug (4) und einen Schornstein (5) mit einem Schornstein (6) verbunden ist; Außenluftleitung (9), verbunden mit dem Schornstein (5) durch Rauchgasbypassleitung (11) und Luftleitung (14) des Gemisches aus Außenluft und Rauchgasen, die mit dem Zuggebläse (13) verbunden ist; eine an der Luftleitung (9) angebrachte Drossel (10) und eine an der Rauchgasumgehungsleitung (11) angebrachte Klappe (12), wobei die Drossel (10) und die Klappe (12) mit Stellgliedern ausgestattet sind; Lufterhitzer (8) im Konvektionsgaskanal (3), verbunden mit dem Saugzuggebläse (13) und verbunden mit den Brennern (2) durch den Luftkanal (15) des erwärmten Gemisches aus Außenluft und Rauchgasen; einen Rauchgasprobenahmesensor (16), der am Einlass des Konvektionszugs (3) installiert und mit einem Gasanalysator (17) verbunden ist, um den Gehalt an Sauerstoff und Kohlenmonoxid in Rauchgasen zu bestimmen; elektronische Steuereinheit (18), die mit dem Gasanalysator (17) und den Stellgliedern von Drossel (10) und Ventil (12) verbunden ist. Das Verfahren zur Nutzung von Rauchgasen zur Verbrennung von Brennstoff in einem Kraftwerk umfasst die Entnahme der Rauchgase mit einem statischen Druck größer als atmosphärisch aus dem Schornstein (5) und deren Zuführung durch die Rauchgasbypassleitung (11) zur Außenluft Kanal (9) mit einem statischen Druck der Außenluft von weniger als atmosphärischem; Steuerung der Zufuhr von Außenluft und Rauchgasen durch die Stellglieder der Drossel (10) und der Klappe (12), gesteuert durch die elektronische Steuereinheit (18), so dass der Sauerstoffanteil in der Außenluft auf ein Niveau von absinkt bei dem am Eintritt in den Konvektionsgaskanal (3) der Sauerstoffgehalt in den Rauchgasen in Abwesenheit von Kohlenmonoxid kleiner als 1 % war; anschließende Vermischung von Rauchgasen mit Außenluft im Luftkanal (14) und Saugzuggebläse (13), um ein homogenes Gemisch aus Außenluft und Rauchgasen zu erhalten; Erhitzen der resultierenden Mischung im Lufterhitzer (8) durch Nutzung der Wärme von Rauchgasen; Zufuhr des erhitzten Gemisches zu den Brennern (2) durch die Luftleitung (15).

2. Das Ergebnis der Steigerung der Energieeffizienz bei der Massenimplementierung.
Bis zu 1,5 % Einsparung an Brennstoff, der in Kesselhäusern, BHKWs oder SDKWs verbrannt wird

3. Besteht zusätzlicher Forschungsbedarf, um die Liste der Objekte für die Einführung dieser Technologie zu erweitern?
Existiert, weil Die vorgeschlagene Technologie kann auch auf Motoren angewendet werden Verbrennungs und für Gasturbinenanlagen.

4. Gründe, warum die vorgeschlagene energieeffiziente Technologie nicht massenhaft angewendet wird.
Der Hauptgrund ist die Neuheit der vorgeschlagenen Technologie und die psychologische Trägheit von Spezialisten auf dem Gebiet der thermischen Energietechnik. Es ist notwendig, die vorgeschlagene Technologie in den Ministerien für Energie und Ökologie, Energieunternehmen, die Strom und Wärme erzeugen, zu vermitteln.

5. Bestehende Anreize, Zwang, Anreize für die Einführung der vorgeschlagenen Technologie (Methode) und die Notwendigkeit, diese zu verbessern.
Einführung neuer, strengerer Umweltauflagen für NOx-Emissionen aus Kesselanlagen

6. Verfügbarkeit von technischen und anderen Beschränkungen für den Einsatz von Technologie (Methode) an verschiedenen Einrichtungen.
Erweiterung des Geltungsbereichs von Abschnitt 4.3.25 der „VORSCHRIFTEN FÜR DEN TECHNISCHEN BETRIEB VON ELEKTRISCHEN STATIONEN UND NETZWERKEN DER RUSSISCHEN FÖDERATION VERORDNUNG DES ENERGIEMINISTERIUMS DER RUSSISCHEN FÖDERATION VOM 19. JUNI 2003 Nr. 229“ für Heizkessel jeglicher Art Kraftstoff. Im folgenden Wortlaut: "... Bei Dampfkesseln, die jeden Brennstoff verbrennen, sollte seine Verbrennung im Regelbereich der Lasten in der Regel mit Luftüberschusskoeffizienten am Ausgang des Ofens von weniger als 1,03 durchgeführt werden ... ".

7. Die Notwendigkeit von F&E und zusätzlichen Tests; Themen und Ziele der Arbeit.
Die Notwendigkeit für F&E besteht darin, visuelle Informationen (Schulungsfilm) zu erhalten, um Mitarbeiter von Wärmekraftwerksunternehmen mit der vorgeschlagenen Technologie vertraut zu machen.

8. Verfügbarkeit von Verordnungen, Regeln, Anweisungen, Standards, Anforderungen, Verbotsmaßnahmen und anderen Dokumenten, die die Verwendung dieser Technologie (Methode) regeln und für deren Ausführung zwingend erforderlich sind; die Notwendigkeit, Änderungen an ihnen vorzunehmen, oder die Notwendigkeit, die Grundprinzipien der Erstellung dieser Dokumente zu ändern; Vorhandensein von Vorhandenem normative Dokumente, Vorschriften und die Notwendigkeit ihrer Wiederherstellung.
Erweiterung des Geltungsbereichs der "REGELN FÜR DEN TECHNISCHEN BETRIEB VON ELEKTROANLAGEN UND NETZWERKEN DER RUSSISCHEN FÖDERATION VERORDNUNG DES ENERGIEMINISTERIUMS DER RUSSISCHEN FÖDERATION VOM 19. JUNI 2003 Nr. 229"

Abschnitt 4.3.25 für Kessel, die jede Art von Brennstoff verbrennen. In der nächsten Ausgabe: „… Bei Dampfkesseln, die Brennstoff verbrennen, sollte die Verbrennung im Regelbereich der Lasten in der Regel mit Luftüberschusskoeffizienten am Auslass des Ofens von weniger als 1,03 ...».

Klausel 4.3.28. "... Das Anfeuern des Kessels mit schwefelhaltigem Heizöl muss mit vorher eingeschalteter Lufterwärmung (Heizungen, Warmluftumwälzung) erfolgen. Die Lufttemperatur vor dem Lufterhitzer während der Anzündphase eines Ölkessels sollte in der Regel 90°C nicht unterschreiten. Das Anzünden des Kessels mit einem anderen Brennstoff muss bei eingeschaltetem Umluftsystem erfolgen»

9. Die Notwendigkeit, neue Gesetze und Vorschriften zu entwickeln oder bestehende zu ändern.
Nicht erforderlich

10. Verfügbarkeit von eingebettet Pilotprojekte, Analyse ihrer tatsächlichen Wirksamkeit, identifizierte Mängel und Vorschläge zur Verbesserung der Technologie unter Berücksichtigung der gesammelten Erfahrungen.
Die vorgeschlagene Technologie wurde an einem wandmontierten Gaskessel mit Zwangszug und Abgasen (Produkte der Erdgasverbrennung) an der Fassade des Gebäudes mit einer Nennleistung von 24,0 kW, aber unter einer Last von 8,0 kW getestet. Rauchgase wurden dem Kessel durch eine Leitung zugeführt, die in einem Abstand von 0,5 m von der Fackelemission des koaxialen Schornsteins des Kessels installiert war. Die Box verzögerte den austretenden Rauch, der wiederum die für die vollständige Verbrennung von Erdgas notwendige „Überschussluft“ ersetzte, und der im Ausgang des Kesselkanals (Stammplatz) installierte Gasanalysator kontrollierte die Emissionen. Als Ergebnis des Experiments war es möglich, die NOx-Emissionen um 86,0 % und die Emissionen des „Treibhausgases“ CO2 um 1,3 % zu reduzieren.

11. Die Möglichkeit, andere Prozesse während der Masseneinführung dieser Technologie zu beeinflussen (Änderungen der Umweltsituation, mögliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit, erhöhte Zuverlässigkeit der Energieversorgung, Änderungen der täglichen oder saisonalen Lastpläne). Kraftausrüstung, Änderungen der Wirtschaftsindikatoren der Energieerzeugung und -übertragung usw.).
Verbesserung der gesundheitsrelevanten Umweltsituation und Senkung der Brennstoffkosten bei der Erzeugung von Wärmeenergie.

12. Die Notwendigkeit einer speziellen Ausbildung von qualifiziertem Personal für den Betrieb der eingeführten Technologie und die Entwicklung der Produktion.
Es reicht aus, das vorhandene Servicepersonal von Kesselanlagen mit der vorgeschlagenen Technologie zu schulen.

13. Vorgeschlagene Methoden zur Umsetzung:
kommerzielle Finanzierung (kostendeckend), da sich die vorgeschlagene Technologie innerhalb von maximal zwei Jahren amortisiert.

Auskunft erteilt durch: Y. Panfil, PO Box 2150, Chisinau, Moldawien, MD 2051, E-Mail: [E-Mail geschützt]

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Theoretisch wird die erforderliche Luftmenge zum Verbrennen von Generator-, Hochofen- und Kokereigasen und deren Mischungen durch die Formel bestimmt:

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), nm 3 / nm 3 , wobei % das Volumen ist.

Theoretisch benötigte Luftmenge zur Verbrennung von Erdgas:

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), nm 3 / nm 3, wobei % das Volumen ist.

Theoretisch benötigte Luftmenge zum Verbrennen von festen und flüssigen Brennstoffen:

V 0 \u003d 0,0889 ⋅% C P + 0,265 ⋅% H P - 0,0333 ⋅ (% O P -% S P), nm 3 / kg, wobei % auf das Gewicht bezogen ist.

Tatsächliche Verbrennungsluftmenge

Die erforderliche Vollständigkeit der Verbrennung bei der Verbrennung von Kraftstoff mit einer theoretisch erforderlichen Luftmenge, d.h. bei V 0 (α = 1), kann nur erreicht werden, wenn der Brennstoff vollständig mit der Verbrennungsluft vermischt ist und ein fertiges heißes (stöchiometrisches) Gemisch in gasförmiger Form vorliegt. Dies wird beispielsweise bei der Verbrennung gasförmiger Brennstoffe mit flammenlosen Brennern und bei der Verbrennung flüssiger Brennstoffe mit deren Vorvergasung mit speziellen Brennern erreicht.

Die tatsächliche Luftmenge für die Kraftstoffverbrennung ist immer größer als die theoretisch erforderliche, da unter praktischen Bedingungen fast immer etwas überschüssige Luft für eine vollständige Verbrennung erforderlich ist. Die tatsächliche Luftmenge wird durch die Formel bestimmt:

V α \u003d αV 0, nm 3 / kg oder nm 3 / nm 3 Kraftstoff,

wobei α der Luftüberschusskoeffizient ist.

Bei der Fackelfeuerung, wenn der Brennstoff während des Verbrennungsprozesses mit Luft vermischt wird, beträgt für Gas, Heizöl und Staubbrennstoff die Luftüberschusszahl α = 1,05–1,25. Bei der Verbrennung von Gas, das zuvor vollständig mit Luft vermischt wurde, und bei der Verbrennung von Heizöl mit Vorvergasung und intensiver Vermischung von Heizölgas mit Luft ist α = 1,00–1,05. Bei der geschichteten Verbrennung von Kohle, Anthrazit und Torf in mechanischen Öfen mit kontinuierlicher Brennstoffzufuhr und Ascheentfernung - α = 1,3–1,4. Bei manueller Wartung von Öfen: beim Brennen von Anthrazit α = 1,4, beim Brennen harte Kohleα = 1,5–1,6, bei der Verbrennung von Braunkohle α = 1,6–1,8. Für Halbgasöfen α = 1,1–1,2.

Atmosphärische Luft enthält eine bestimmte Menge Feuchtigkeit - d g / kg trockene Luft. Daher ist das für die Verbrennung erforderliche Volumen an feuchter atmosphärischer Luft größer als das mit den obigen Formeln berechnete:

V B o \u003d (1 + 0,0016d) ⋅ V o, nm 3 / kg oder nm 3 / nm 3,

V B α \u003d (1 + 0,0016d) ⋅ V α, nm 3 / kg oder nm 3 / nm 3.

Hier ist 0,0016 \u003d 1,293 / (0,804 * 1000) der Umrechnungsfaktor für Gewichtseinheiten der Luftfeuchtigkeit, ausgedrückt in g / kg trockener Luft, in Volumeneinheiten - nm 3 Wasserdampf, der in 1 nm 3 trockener Luft enthalten ist.

Menge und Zusammensetzung der Verbrennungsprodukte

Für Generator-, Hochofen-, Koksofengase und deren Mischungen die Menge der einzelnen Produkte der vollständigen Verbrennung während der Verbrennung mit einem Luftüberschusskoeffizienten gleich α:

Menge Kohlendioxid

V CO2 \u003d 0,01 (% CO 2 + % CO + % CH 4 + 2 ⋅% C 2 H 4), nm 3 / nm 3

Die Menge an Schwefeldioxid

V SO2 \u003d 0,01 ⋅% H 2 S nm 3 / nm 3;

Die Menge an Wasserdampf

V H2O \u003d 0,01 (% H 2 + 2 ⋅ % CH 4 + 2 ⋅ % C 2 H 4 + % H 2 S + % H 2 O + 0,16d ⋅ V α), nm 3 / nm 3,

wo 0,16d V Bá nm 3 / nm 3 - die Menge an Wasserdampf, die durch Nass eingebracht wird atmosphärische Luft bei seinem Feuchtigkeitsgehalt d g/kg trockener Luft;

Die Stickstoffmenge wird aus dem Gas geleitet und mit Luft eingebracht

Die Menge an freiem Sauerstoff, die durch überschüssige Luft eingebracht wird

VO2 \u003d 0,21 (α - 1) ⋅ VO, nm 3 / nm 3.

Die Gesamtmenge der Verbrennungsprodukte von Generator-, Hochofen-, Kokereigasen und deren Mischungen ist gleich der Summe ihrer Einzelkomponenten:

V dg \u003d 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), nm 3 / nm 3.

Bei Erdgas wird die Menge der einzelnen Produkte der vollständigen Verbrennung durch die Formeln bestimmt:

V CO2 \u003d 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) nm 3 / nm 3;

V H2O \u003d 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 + 0,0016 d V α) nm 3 /nm 3;

V N2 \u003d 0,01 ⋅% N 2 + 0,79 V α, nm 3 / nm 3;

VO2 \u003d 0,21 (α - 1) VO, nm 3 / nm 3.

Gesamtmenge der Verbrennungsprodukte von Erdgas:

V dg \u003d 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), nm 3 / nm 3.

Bei festen und flüssigen Brennstoffen die Anzahl der einzelnen Produkte der vollständigen Verbrennung:

V CO2 \u003d 0,01855% C P, nm 3 / kg (im Folgenden ist % der Massenanteil der Elemente im Arbeitsgas);

V SO2 \u003d 0,007% SP nm 3 / kg.

Für feste und flüssige Brennstoffe

V H2O CHEM \u003d 0,112 ⋅% HP, nm 3 / kg,

wo V H2O CHEM - Wasserdampf, der bei der Verbrennung von Wasserstoff entsteht.

V H2O MEX \u003d 0,0124% W P, nm 3 / kg,

wo V H2O MEX - Wasserdampf, der beim Verdampfen von Feuchtigkeit im Arbeitskraftstoff entsteht.

Wird zur Zerstäubung von flüssigem Brennstoff Dampf in der Menge W PAR kg/kg Brennstoff zugeführt, so muss zum Wasserdampfvolumen die Menge von 1,24 W PAR nm 3 /kg Brennstoff hinzuaddiert werden. Die durch atmosphärische Luft eingebrachte Feuchtigkeit beträgt bei einem Feuchtigkeitsgehalt von d g / kg trockener Luft 0,0016 d V á nm 3 / kg Brennstoff. Daher ist die Gesamtmenge an Wasserdampf:

V H2O \u003d 0,112 ⋅ % H P + 0,0124 (% W P + 100 ⋅ % W PAR) + 0,0016d V á, nm 3 / kg.

V N2 \u003d 0,79 ⋅ V α + 0,008 ⋅% N P, nm 3 / kg

VO2 \u003d 0,21 (α - 1) VO, nm 3 / kg.

Die allgemeine Formel zur Bestimmung der Verbrennungsprodukte von festen und flüssigen Brennstoffen:

Vdg \u003d 0,01 + VO (α + + 0,0016 dα - 0,21) nm 3 / kg.

Das Rauchgasvolumen bei der Verbrennung von Brennstoff mit einer theoretisch erforderlichen Luftmenge (V O nm 3 /kg, V O nm 3 / nm 3) wird durch die obigen Berechnungsformeln mit einem Luftüberschusskoeffizienten von 1,0 bestimmt, während Sauerstoff dies tut in den Verbrennungsprodukten fehlen.

Erdgas ist heute der am weitesten verbreitete Brennstoff. Erdgas wird Erdgas genannt, weil es aus den Eingeweiden der Erde gewonnen wird.

Der Verbrennungsprozess eines Gases ist chemische Reaktion, bei der die Wechselwirkung von Erdgas mit Sauerstoff, der in der Luft enthalten ist, stattfindet.

In gasförmigem Brennstoff gibt es einen brennbaren und einen nicht brennbaren Teil.

Der brennbare Hauptbestandteil von Erdgas ist Methan - CH4. Sein Gehalt an Erdgas erreicht 98%. Methan ist geruchlos, geschmacklos und ungiftig. Seine Entflammbarkeitsgrenze liegt zwischen 5 und 15 %. Diese Eigenschaften haben es ermöglicht, Erdgas als einen der Hauptbrennstoffe zu verwenden. Die Methankonzentration von mehr als 10 % ist lebensgefährlich, sodass es aufgrund von Sauerstoffmangel zu Erstickungsgefahr kommen kann.

Zur Detektion eines Gaslecks wird das Gas einer Odorierung unterzogen, d. h. es wird ein stark riechender Stoff (Ethylmercaptan) zugesetzt. In diesem Fall kann das Gas bereits bei einer Konzentration von 1 % nachgewiesen werden.

Neben Methan können in Erdgas auch brennbare Gase wie Propan, Butan und Ethan enthalten sein.

Um eine qualitativ hochwertige Gasverbrennung zu gewährleisten, ist es notwendig, Luft in ausreichender Menge in die Verbrennungszone zu bringen und eine gute Vermischung von Gas mit Luft zu erreichen. Als optimal gilt das Verhältnis 1: 10. Das heißt, auf einen Teil des Gases fallen zehn Teile Luft. Darüber hinaus ist es notwendig, das Notwendige zu schaffen Temperaturregime. Damit sich das Gas entzünden kann, muss es auf seine Zündtemperatur erhitzt werden und darf in Zukunft nicht mehr unterschritten werden.

Es ist notwendig, die Entfernung von Verbrennungsprodukten in die Atmosphäre zu organisieren.

Eine vollständige Verbrennung ist erreicht, wenn die in die Atmosphäre freigesetzten Verbrennungsprodukte keine brennbaren Stoffe enthalten. Dabei verbinden sich Kohlenstoff und Wasserstoff zu Kohlendioxid und Wasserdampf.

Optisch ist die Flamme bei vollständiger Verbrennung hellblau oder bläulich-violett.

Vollständige Verbrennung von Gas.

Methan + Sauerstoff = Kohlendioxid + Wasser

CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O

Neben diesen Gasen gelangen Stickstoff und der restliche Sauerstoff mit brennbaren Gasen in die Atmosphäre. N2 + O2

Wenn die Verbrennung von Gas nicht vollständig ist, werden brennbare Substanzen in die Atmosphäre abgegeben - Kohlenmonoxid, Wasserstoff, Ruß.

Aufgrund von Luftmangel kommt es zu einer unvollständigen Verbrennung des Gases. Gleichzeitig erscheinen optisch Rußzungen in der Flamme.

Die Gefahr einer unvollständigen Verbrennung von Gas besteht darin, dass Kohlenmonoxid eine Vergiftung des Kesselraumpersonals verursachen kann. Der Gehalt an CO in der Luft von 0,01-0,02 % kann zu leichten Vergiftungen führen. Höhere Konzentrationen können zu schweren Vergiftungen und zum Tod führen.

Der entstehende Ruß setzt sich an den Kesselwänden ab und verschlechtert dadurch die Wärmeübertragung auf das Kühlmittel, was die Effizienz des Kesselhauses verringert. Ruß leitet Wärme 200-mal schlechter als Methan.

Theoretisch werden 9 m3 Luft benötigt, um 1 m3 Gas zu verbrennen. Unter realen Bedingungen wird mehr Luft benötigt.

Das heißt, es wird eine überschüssige Luftmenge benötigt. Dieser als Alpha bezeichnete Wert zeigt, wie oft mehr Luft verbraucht wird als theoretisch notwendig.

Der Alpha-Koeffizient hängt von der Art des jeweiligen Brenners ab und wird normalerweise im Brennerpass oder gemäß den Empfehlungen des Auftraggebers vorgeschrieben.

Mit einer Erhöhung der überschüssigen Luftmenge über die empfohlene hinaus steigen die Wärmeverluste. Bei deutliche Steigerung Luftmenge kann die Flamme abreißen und einen Notfall auslösen. Wenn die Luftmenge geringer als empfohlen ist, wird die Verbrennung unvollständig sein, wodurch die Gefahr einer Vergiftung des Heizraumpersonals entsteht.

Um die Qualität der Kraftstoffverbrennung genauer zu kontrollieren, gibt es Geräte - Gasanalysatoren, die den Gehalt bestimmter Substanzen in der Zusammensetzung von Abgasen messen.

Gasanalysatoren können mit Kesseln geliefert werden. Sind diese nicht vorhanden, werden die entsprechenden Messungen durch den Auftraggeber mit tragbaren Gasanalysatoren durchgeführt. Es wird eine Regimekarte erstellt, in der die notwendigen Regelparameter vorgegeben sind. Durch deren Einhaltung können Sie die normale vollständige Verbrennung des Kraftstoffs sicherstellen.

Die Hauptparameter für die Steuerung der Kraftstoffverbrennung sind:

• das Verhältnis von Gas und Luft, das den Brennern zugeführt wird.

• Luftüberschussverhältnis.

• Riss im Ofen.

• Kesselwirkungsgrad.

Der Wirkungsgrad des Kessels bedeutet dabei das Verhältnis von Nutzwärme zum Wert der insgesamt aufgewendeten Wärme.

Zusammensetzung der Luft

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