कोयले के दहन से निकलने वाली गैसें। हवा और ग्रिप गैसों की सैद्धांतिक मात्रा

विश्लेषण फ्लू गैसबॉयलर आपको विचलन को पहचानने और समाप्त करने की अनुमति देता है सामान्य मोडकाम करते हैं, जिससे ईंधन के दहन की दक्षता में वृद्धि होती है और वातावरण में जहरीली गैसों के उत्सर्जन में कमी आती है। यह समझने के लिए कि एक दहन संयंत्र कितनी कुशलता से काम करता है और फ़्लू गैस विश्लेषक का उपयोग करके इसके संचालन में विचलन का पता कैसे लगाया जाता है, यह जानना आवश्यक है कि फ़्लू गैसों में कौन सी गैसें और किस सांद्रता में मौजूद हैं।

फ़्लू गैस घटकों को फ़्लू गैस में उनकी सांद्रता के घटते क्रम में नीचे सूचीबद्ध किया गया है।

नाइट्रोजन N2.

नाइट्रोजन परिवेशी वायु (79%) का मुख्य तत्व है। दहन प्रक्रिया में नाइट्रोजन शामिल नहीं है, यह गिट्टी है। बॉयलर में इंजेक्ट किया गया, यह गर्म हो जाता है और बॉयलर की दक्षता को कम करते हुए इसे चिमनी में गर्म करने पर खर्च की गई ऊर्जा को अपने साथ ले जाता है। फ़्लू गैस विश्लेषक नाइट्रोजन सांद्रता को नहीं मापते हैं।

कार्बन डाइऑक्साइड CO2।

ईंधन के दहन के दौरान गठित। मात्रा के हिसाब से 15% से अधिक सांद्रता में दम घुटने वाली गैस, चेतना के तेजी से नुकसान का कारण बनती है। फ़्लू गैस विश्लेषक आमतौर पर कार्बन डाइऑक्साइड की एकाग्रता को मापते नहीं हैं, लेकिन अवशिष्ट ऑक्सीजन की एकाग्रता से गणना करके इसे निर्धारित करते हैं। गैस विश्लेषक के कुछ मॉडल, जैसे MRU Vario Plus, में कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता को मापने के लिए अंतर्निहित ऑप्टिकल इन्फ्रारेड सेंसर हो सकते हैं।

डीजल बर्नर - 12.5…14%
गैस बर्नर - 8…11%

ऑक्सीजन O2।

अवशिष्ट ऑक्सीजन, अतिरिक्त हवा के कारण दहन प्रक्रिया में उपयोग नहीं किया जाता है, निकास गैसों के साथ उत्सर्जित होता है। ईंधन दहन की पूर्णता (दक्षता) को अवशिष्ट ऑक्सीजन की सांद्रता से आंका जाता है। इसके अलावा, फ्लू गैसों के साथ गर्मी का नुकसान और कार्बन डाइऑक्साइड की एकाग्रता ऑक्सीजन एकाग्रता से निर्धारित होती है।

पोर्टेबल फ़्लू गैस एनालाइज़र में ऑक्सीजन की सघनता को इलेक्ट्रोकेमिकल ऑक्सीजन सेंसर का उपयोग करके मापा जाता है, स्थिर गैस एनालाइज़र में ज़िरकोनियम सेंसर का भी अक्सर उपयोग किया जाता है।

डीजल बर्नर - 2…5%
गैस बर्नर - 2…6%

कार्बन मोनोऑक्साइड CO.

कार्बन मोनोऑक्साइड या कार्बन मोनोऑक्साइड एक जहरीली गैस है जो अधूरे दहन का उत्पाद है। गैस हवा से भारी होती है और बॉयलरों की चिमनियों में लीक या बर्नआउट की उपस्थिति में काम के माहौल में जारी किया जा सकता है, जिससे कर्मियों को विषाक्तता का खतरा होता है। 10,000 पीपीएम तक सीओ सांद्रता पर, इलेक्ट्रोकेमिकल कोशिकाओं का आमतौर पर इसका पता लगाने के लिए उपयोग किया जाता है। 10,000 पीपीएम से ऊपर की सांद्रता को मापने के लिए, पोर्टेबल गैस एनालाइजर सहित ऑप्टिकल सेल का मुख्य रूप से उपयोग किया जाता है।

डीजल बर्नर - 80…150 पीपीएम
गैस बर्नर - 80…100 पीपीएम

नाइट्रोजन ऑक्साइड (एनओएक्स)।

पर उच्च तापमानबॉयलर भट्टी में, नाइट्रोजन वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ नाइट्रिक ऑक्साइड NO बनाता है। इसके बाद, ऑक्सीजन के प्रभाव में NO, NO2 में ऑक्सीकृत हो जाता है। घटक NO और NO2 को नाइट्रोजन ऑक्साइड NOx कहा जाता है।

NO सांद्रता को विद्युत रासायनिक सेंसर द्वारा मापा जाता है। गैस विश्लेषक के सरल मॉडल में NO2 गणना द्वारा निर्धारित किया जाता है और इसे 5 के बराबर लिया जाता है ... मापा NO सांद्रता का 10% प्रतिशत। कुछ मामलों में, NO2 सांद्रता को एक अलग इलेक्ट्रोकेमिकल नाइट्रोजन डाइऑक्साइड सेंसर द्वारा मापा जाता है। किसी भी मामले में, नाइट्रोजन ऑक्साइड NOx की परिणामी सांद्रता NO और NO2 की सांद्रता के योग के बराबर है।

डीजल बर्नर - 50…120 पीपीएम
गैस बर्नर - 50…100 पीपीएम

सल्फर डाइऑक्साइड (SO2)।

सल्फर युक्त ईंधन को जलाने पर जहरीली गैस उत्पन्न होती है। जब SO2 पानी (घनीभूत) या भाप के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो सल्फ्यूरस एसिड H2SO3 बनता है। आमतौर पर SO2 सांद्रता को मापने के लिए विद्युत रासायनिक कोशिकाओं का उपयोग किया जाता है।

अग्निरोधक हाइड्रोकार्बन (सीएच)।

ईंधन के अधूरे दहन के परिणामस्वरूप गैर-दहनशील हाइड्रोकार्बन CH बनते हैं। इस समूह में मीथेन CH4, ब्यूटेन C4H10 और बेंजीन C6H6 शामिल हैं। गैर-दहनशील हाइड्रोकार्बन की सांद्रता को मापने के लिए थर्मल उत्प्रेरक या ऑप्टिकल इन्फ्रारेड कोशिकाओं का उपयोग किया जाता है।

घरेलू उत्पादन के औद्योगिक उत्सर्जन और फ़्लू गैसों, गैस विश्लेषक कास्कड-एन 512, डीएजी 500, कोमेटा-टोपोगाज़, एकेवीटी, आदि में गैस की सांद्रता को मापने के लिए, या टेस्टो, एमएसआई ड्रैगर, एमआरयू, केन जैसे निर्माताओं से विदेशी निर्मित उपकरण आदि का प्रयोग किया जाता है।

1. ऊर्जा दक्षता, इसकी नवीनता और इसके बारे में जागरूकता में सुधार के लिए प्रस्तावित प्रौद्योगिकी (पद्धति) का विवरण।

जब बॉयलर में ईंधन जलाया जाता है, तो "अतिरिक्त हवा" का प्रतिशत हवा की मात्रा का 3 से 70% (सक्शन को छोड़कर) हो सकता है, जिसमें ऑक्सीजन शामिल है रासायनिक प्रतिक्रियाईंधन का ऑक्सीकरण (दहन)।

दहन प्रक्रिया में शामिल "अतिरिक्त हवा" वह हिस्सा है वायुमंडलीय हवा, जिसका ऑक्सीजन ईंधन ऑक्सीकरण (दहन) की रासायनिक प्रतिक्रिया में भाग नहीं लेता है, लेकिन बॉयलर बर्नर से बाहर निकलने के लिए ईंधन-वायु मिश्रण के लिए आवश्यक गति मोड बनाना आवश्यक है। "अतिरिक्त हवा" एक चर मूल्य है और उसी बॉयलर के लिए यह जलने वाले ईंधन की मात्रा के व्युत्क्रमानुपाती होता है, या कम ईंधन जलाया जाता है, इसके ऑक्सीकरण (जलने) के लिए कम ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, लेकिन अधिक "अतिरिक्त हवा" होती है बॉयलर के बर्नर डिवाइस से ईंधन-वायु मिश्रण के बहिर्वाह की आवश्यक गति मोड बनाने के लिए आवश्यक है। उपयोग किए गए कुल वायु प्रवाह में "अतिरिक्त वायु" का प्रतिशत पूर्ण दहनईंधन, ग्रिप गैसों में ऑक्सीजन के प्रतिशत से निर्धारित होता है।

यदि "अतिरिक्त हवा" का प्रतिशत कम हो जाता है, तो कार्बन मोनोऑक्साइड "CO" (जहरीली गैस) ग्रिप गैसों में दिखाई देगी, जो इंगित करती है कि ईंधन अंडरबर्न है, अर्थात। इसके नुकसान, और "अतिरिक्त हवा" के उपयोग से इसके ताप के लिए तापीय ऊर्जा का नुकसान होता है, जिससे जले हुए ईंधन की खपत बढ़ जाती है और वातावरण में ग्रीनहाउस गैसों "सीओ 2" के उत्सर्जन में वृद्धि होती है।

वायुमंडलीय हवा में 79% नाइट्रोजन (एन 2 - अक्रिय गैसरंग, स्वाद और गंध के बिना), जो ईंधन के पूर्ण और स्थिर दहन के लिए बिजली संयंत्र के बर्नर डिवाइस से ईंधन-वायु मिश्रण के बहिर्वाह के लिए आवश्यक गति मोड बनाने का मुख्य कार्य करता है और 21% ऑक्सीजन (O 2) ), जो ईंधन ऑक्सीकारक है। बायलर इकाइयों में प्राकृतिक गैस दहन के नाममात्र मोड में आउटगोइंग फ़्लू गैसों में 71% नाइट्रोजन (N 2), 18% पानी (H 2 O), 9% कार्बन डाइऑक्साइड (CO 2) और 2% ऑक्सीजन (O 2) होते हैं। फ़्लू गैसों में ऑक्सीजन का प्रतिशत 2% (भट्ठी के आउटलेट पर) के बराबर इंगित करता है कि ईंधन-वायु मिश्रण के बहिर्वाह के लिए आवश्यक गति मोड बनाने में शामिल कुल वायु प्रवाह में अतिरिक्त वायुमंडलीय हवा की 10% सामग्री है। पूर्ण ऑक्सीकरण (दहन) ईंधन के लिए बॉयलर इकाई के बर्नर डिवाइस से।

बॉयलरों में ईंधन के पूर्ण दहन की प्रक्रिया में, फ़्लू गैसों का उपयोग करना आवश्यक है, उन्हें "अतिरिक्त हवा" के साथ बदलना, जो NOx (90.0% तक) के गठन को रोक देगा और "ग्रीनहाउस गैसों" (СО) के उत्सर्जन को कम करेगा। 2), साथ ही दहनशील ईंधन की खपत (1.5% तक)।

आविष्कार बिजली इंजीनियरिंग से संबंधित है, विशेष रूप से दहन के लिए बिजली संयंत्रों के लिए विभिन्न प्रकार केबिजली संयंत्रों में ईंधन के दहन के लिए ईंधन और फ्लू गैसों के उपयोग के तरीके।

ईंधन दहन के लिए बिजली संयंत्र में बर्नर (2) के साथ एक भट्टी (1) और एक संवहन गैस वाहिनी (3) एक धूम्रपान निकासक (4) और एक चिमनी (5) से चिमनी (6) के माध्यम से जुड़ी होती है; आउटडोर एयर डक्ट (9) चिमनी से जुड़ा हुआ है (5) ग्रिप गैस बाईपास पाइपलाइन (11) और एयर डक्ट (14) के माध्यम से बाहरी हवा और ग्रिप गैसों के मिश्रण से, जो ड्राफ्ट फैन (13) से जुड़ा है; एक थ्रोटल (10) एयर डक्ट (9) और एक डम्पर (12) ग्रिप गैस बाईपास पाइपलाइन (11) पर लगा हुआ है, थ्रॉटल (10) और डैम्पर (12) एक्ट्यूएटर्स से लैस है; एयर हीटर (8) संवहन गैस नलिका (3) में स्थित है, जो ड्राफ्ट पंखे (13) से जुड़ा है और बर्नर से जुड़ा है (2) बाहरी हवा और ग्रिप गैसों के गर्म मिश्रण के वायु वाहिनी (15) के माध्यम से; फ्लू गैसों में ऑक्सीजन और कार्बन मोनोऑक्साइड की सामग्री का निर्धारण करने के लिए संवहन प्रवाह (3) के इनलेट पर एक फ़्लू गैस सैंपलिंग सेंसर (16) स्थापित किया गया है और गैस विश्लेषक (17) से जुड़ा है; इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोल यूनिट (18), जो गैस विश्लेषक (17) और थ्रॉटल (10) और वाल्व (12) के एक्ट्यूएटर्स से जुड़ा है। पावर प्लांट में ईंधन जलाने के लिए फ़्लू गैसों के उपयोग की विधि में चिमनी (5) से वायुमंडलीय से अधिक स्थिर दबाव वाली फ़्लू गैसों का हिस्सा लेना और फ़्लू गैस बाईपास पाइपलाइन (11) के माध्यम से बाहरी हवा में आपूर्ति करना शामिल है। वाहिनी (9) वायुमंडलीय से कम बाहरी हवा के एक स्थिर दबाव के साथ; इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोल यूनिट (18) द्वारा नियंत्रित थ्रॉटल (10) और स्पंज (12) के एक्ट्यूएटर्स द्वारा बाहरी हवा और फ़्लू गैसों की आपूर्ति का नियंत्रण, ताकि बाहरी हवा में ऑक्सीजन का प्रतिशत एक स्तर तक कम हो जाए जो संवहन गैस वाहिनी (3) के इनलेट पर कार्बन मोनोऑक्साइड की अनुपस्थिति में फ्लू गैसों में ऑक्सीजन की मात्रा 1% से कम थी; वायु वाहिनी (14) और ड्राफ्ट फैन (13) में बाहरी हवा के साथ फ़्लू गैसों का बाद में मिश्रण बाहरी हवा और फ़्लू गैसों का एक सजातीय मिश्रण प्राप्त करने के लिए; परिणामस्वरूप मिश्रण को एयर हीटर में गर्म करना (8) ग्रिप गैसों की गर्मी का उपयोग करके; बर्नर (2) को वायु वाहिनी (15) के माध्यम से गर्म मिश्रण की आपूर्ति।

2. बड़े पैमाने पर कार्यान्वयन के दौरान ऊर्जा दक्षता में वृद्धि का परिणाम।
बॉयलर हाउस, सीएचपीपी या एसडीपीपी में जलने वाले ईंधन में 1.5% तक की बचत

3. क्या इस तकनीक की शुरूआत के लिए वस्तुओं की सूची का विस्तार करने के लिए अतिरिक्त शोध की आवश्यकता है?
मौजूद है, क्योंकि प्रस्तावित तकनीक को इंजनों पर भी लागू किया जा सकता है आंतरिक जलनऔर गैस टरबाइन संयंत्रों के लिए।

4. प्रस्तावित ऊर्जा कुशल प्रौद्योगिकी को बड़े पैमाने पर लागू नहीं करने के कारण।
मुख्य कारण प्रस्तावित तकनीक की नवीनता और थर्मल पावर इंजीनियरिंग के क्षेत्र में विशेषज्ञों की मनोवैज्ञानिक जड़ता है। ऊर्जा और पारिस्थितिकी मंत्रालयों, बिजली पैदा करने वाली ऊर्जा कंपनियों और में प्रस्तावित प्रौद्योगिकी की मध्यस्थता करना आवश्यक है थर्मल ऊर्जा.

5. मौजूदा प्रोत्साहन, ज़बरदस्ती, प्रस्तावित तकनीक (विधि) की शुरूआत के लिए प्रोत्साहन और उन्हें सुधारने की आवश्यकता।
बॉयलर इकाइयों से एनओएक्स उत्सर्जन के लिए नई और अधिक कठोर पर्यावरणीय आवश्यकताओं की शुरूआत

6. विभिन्न सुविधाओं पर प्रौद्योगिकी (पद्धति) के उपयोग पर तकनीकी और अन्य प्रतिबंधों की उपलब्धता।
किसी भी प्रकार के जलने वाले बॉयलरों के लिए "19 जून, 2003 नंबर 229 के रूसी संघ के ऊर्जा मंत्रालय के रूसी संघ के विद्युत स्टेशनों और नेटवर्क के तकनीकी संचालन के नियम" के खंड 4.3.25 के दायरे का विस्तार करें। ईंधन। निम्नलिखित शब्दों में: "... किसी भी ईंधन को जलाने वाले भाप बॉयलरों पर, भार की नियंत्रण सीमा में, इसका दहन, एक नियम के रूप में, 1.03 से कम भट्ठी के आउटलेट पर अतिरिक्त वायु गुणांक के साथ किया जाना चाहिए ... "।

7. अनुसंधान एवं विकास तथा अतिरिक्त परीक्षण की आवश्यकता; कार्य के विषय और लक्ष्य।
प्रस्तावित प्रौद्योगिकी के साथ ताप विद्युत कंपनियों के कर्मचारियों को परिचित कराने के लिए दृश्य सूचना (प्रशिक्षण फिल्म) प्राप्त करने के लिए अनुसंधान एवं विकास की आवश्यकता है।

8. इस तकनीक (पद्धति) के उपयोग को विनियमित करने वाले फरमानों, नियमों, निर्देशों, मानकों, आवश्यकताओं, निषेधात्मक उपायों और अन्य दस्तावेजों की उपलब्धता और निष्पादन के लिए अनिवार्य; उनमें परिवर्तन करने की आवश्यकता या इन दस्तावेजों के गठन के सिद्धांतों को बदलने की आवश्यकता; पहले से मौजूद की उपस्थिति नियामक दस्तावेज, विनियम और उनकी बहाली की आवश्यकता।
19 जून, 2003 नंबर 229 के रूसी संघ के ऊर्जा मंत्रालय के रूसी संघ के विद्युत स्टेशनों और नेटवर्क के तकनीकी संचालन के लिए "नियम" के दायरे का विस्तार करें।

किसी भी प्रकार के ईंधन को जलाने वाले बॉयलरों के लिए खंड 4.3.25। अगले संस्करण में: "... ईंधन जलाने वाले भाप बॉयलरों पर, भार नियंत्रण सीमा में, इसका दहन, एक नियम के रूप में, 1.03 से कम भट्ठी के आउटलेट पर अतिरिक्त वायु गुणांक के साथ किया जाना चाहिए ...».

खंड 4.3.28। "... सल्फ्यूरस ईंधन तेल पर बॉयलर का फायर-अप पहले से चालू एयर हीटिंग सिस्टम (हीटर, हॉट एयर रीसर्क्युलेशन सिस्टम) के साथ किया जाना चाहिए। एक तेल से चलने वाले बॉयलर पर जलाने की प्रारंभिक अवधि के दौरान एयर हीटर के सामने हवा का तापमान, एक नियम के रूप में, 90 डिग्री सेल्सियस से कम नहीं होना चाहिए। किसी अन्य प्रकार के ईंधन पर बॉयलर को जलाना पहले से चालू एयर रीसर्क्युलेशन सिस्टम के साथ किया जाना चाहिए»

9. नए विकसित करने या मौजूदा कानूनों और विनियमों को बदलने की आवश्यकता।
आवश्यक नहीं

10. एम्बेडेड की उपलब्धता पायलट परियोजनाएं, संचित अनुभव को ध्यान में रखते हुए, उनकी वास्तविक प्रभावशीलता का विश्लेषण, पहचान की गई कमियों और प्रौद्योगिकी में सुधार के प्रस्ताव।
प्रस्तावित तकनीक का परीक्षण 24.0 kW की मामूली शक्ति के साथ इमारत के अग्रभाग पर मजबूर ड्राफ्ट और निकास ग्रिप गैसों (प्राकृतिक गैस दहन के उत्पाद) के साथ दीवार पर लगे गैस बॉयलर पर किया गया था, लेकिन 8.0 kW के भार के तहत। बायलर की समाक्षीय चिमनी के भड़कने वाले उत्सर्जन से 0.5 मीटर की दूरी पर स्थापित डक्ट के माध्यम से बॉयलर में फ़्लू गैसों की आपूर्ति की जाती है। बॉक्स ने बाहर निकलने वाले धुएं में देरी की, जिसने बदले में प्राकृतिक गैस के पूर्ण दहन के लिए आवश्यक "अतिरिक्त हवा" को बदल दिया, और बॉयलर के प्रवाह (नियमित स्थान) के आउटलेट में स्थापित गैस विश्लेषक ने उत्सर्जन को नियंत्रित किया। प्रयोग के परिणामस्वरूप, NOx उत्सर्जन को 86.0% तक कम करना और "ग्रीनहाउस गैसों" CO2 के उत्सर्जन को 1.3% कम करना संभव था।

11. इस तकनीक के बड़े पैमाने पर परिचय के साथ अन्य प्रक्रियाओं को प्रभावित करने की संभावना (पर्यावरण की स्थिति में परिवर्तन, मानव स्वास्थ्य पर संभावित प्रभाव, ऊर्जा आपूर्ति की बढ़ी हुई विश्वसनीयता, दैनिक या मौसमी लोड शेड्यूल में परिवर्तन ऊर्जा उपकरण, ऊर्जा उत्पादन और पारेषण, आदि के आर्थिक संकेतकों में परिवर्तन)।
पर्यावरणीय स्थिति में सुधार जो लोगों के स्वास्थ्य को प्रभावित करता है और तापीय ऊर्जा के उत्पादन में ईंधन की लागत को कम करता है।

12. शुरू की गई तकनीक के संचालन और उत्पादन के विकास के लिए योग्य कर्मियों के विशेष प्रशिक्षण की आवश्यकता।
प्रस्तावित तकनीक के साथ बॉयलर इकाइयों के मौजूदा सेवा कर्मियों को प्रशिक्षित करना पर्याप्त होगा।

13. कार्यान्वयन के सुझाए गए तरीके:
वाणिज्यिक वित्तपोषण (लागत वसूली पर), क्योंकि प्रस्तावित तकनीक अधिकतम दो वर्षों के भीतर भुगतान करती है।

इनके द्वारा दी गई जानकारी: वाई. पैनफिल, पीओ बॉक्स 2150, चिसिनाउ, मोल्दोवा, एमडी 2051, ई-मेल: [ईमेल संरक्षित]

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सैद्धांतिक रूप से, जनरेटर, ब्लास्ट फर्नेस और कोक ओवन गैसों और उनके मिश्रण को जलाने के लिए हवा की आवश्यक मात्रा सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

वी 0 4.762 / 100 * ((% सीओ 2 +% एच 2) / 2 + 2 ⋅% सीएच 4 + 3 ⋅% सी 2 एच 4 + 1.5 ⋅% एच 2 एस -% ओ 2), एनएम 3 / एनएम 3 , जहां% मात्रा द्वारा है।

प्राकृतिक गैस को जलाने के लिए सैद्धांतिक रूप से हवा की आवश्यक मात्रा:

वी 0 4.762/100* (2 ⋅% सीएच 4 + 3.5 ⋅% सी 2 एच 6 + 5 ⋅% सी 3 एच 8 + 6.5 ⋅% सी 4 एच 10 + 8 ⋅% सी 5 एच 12), एनएम 3 / एनएम 3, जहां% मात्रा द्वारा है।

ठोस और तरल ईंधन जलाने के लिए सैद्धांतिक रूप से हवा की आवश्यक मात्रा:

वी 0 \u003d 0.0889 ⋅% सी पी + 0.265 ⋅% एच पी - 0.0333 ⋅ (% ओ पी -% एसपी), एनएम 3 / किग्रा, जहां% वजन से है।

दहन हवा की वास्तविक मात्रा

सैद्धांतिक रूप से आवश्यक मात्रा में हवा के साथ ईंधन जलाने पर दहन की आवश्यक पूर्णता, अर्थात। वी 0 (α = 1) पर, केवल तभी प्राप्त किया जा सकता है जब ईंधन पूरी तरह से दहन हवा के साथ मिश्रित हो और गैसीय रूप में तैयार गर्म (स्टोइकोमेट्रिक) मिश्रण हो। यह प्राप्त किया जाता है, उदाहरण के लिए, ज्वलनशील बर्नर का उपयोग करके गैसीय ईंधन को जलाने पर और विशेष बर्नर का उपयोग करके तरल ईंधन को उनके प्रारंभिक गैसीकरण के साथ जलाने पर।

ईंधन के दहन के लिए हवा की वास्तविक मात्रा हमेशा सैद्धांतिक रूप से आवश्यक मात्रा से अधिक होती है, क्योंकि व्यावहारिक परिस्थितियों में पूर्ण दहन के लिए लगभग हमेशा कुछ अतिरिक्त हवा की आवश्यकता होती है। वायु की वास्तविक मात्रा सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

V α \u003d αV 0, एनएम 3 / किग्रा या एनएम 3 / एनएम 3 ईंधन,

जहाँ α अतिरिक्त वायु का गुणांक है।

दहन की फ्लेयर विधि के साथ, जब दहन प्रक्रिया के दौरान ईंधन को हवा के साथ मिलाया जाता है, गैस, ईंधन तेल और चूर्णित ईंधन के लिए, अतिरिक्त वायु गुणांक α = 1.05-1.25। जब गैस जलती है, पहले पूरी तरह से हवा के साथ मिश्रित होती है, और जब ईंधन तेल को प्रारंभिक गैसीकरण और हवा के साथ ईंधन तेल गैस के गहन मिश्रण के साथ जलाते हैं, α = 1.00-1.05। निरंतर ईंधन आपूर्ति और राख हटाने के साथ यांत्रिक भट्टियों में कोयला, एन्थ्रेसाइट और पीट जलाने की स्तरित विधि के साथ - α = 1.3-1.4। भट्टियों के मैनुअल रखरखाव के साथ: जलते समय एन्थ्रेसाइट α = 1.4 जलते समय सख़्त कोयलाα = 1.5-1.6, भूरे रंग के कोयले को जलाने पर α = 1.6-1.8। अर्ध-गैस भट्टियों के लिए α = 1.1-1.2।

वायुमंडलीय हवा में एक निश्चित मात्रा में नमी होती है - d g / kg शुष्क हवा। इसलिए, दहन के लिए आवश्यक नम वायुमंडलीय हवा की मात्रा उपरोक्त सूत्रों का उपयोग करके गणना की गई मात्रा से अधिक होगी:

वी बी ओ \u003d (1 + 0.0016 डी) ⋅ वी ओ, एनएम 3 / किग्रा या एनएम 3 / एनएम 3,

वी बी α \u003d (1 + 0.0016d) ⋅ वी α, एनएम 3 / किग्रा या एनएम 3 / एनएम 3।

यहाँ 0.0016 \u003d 1.293 / (0.804 * 1000) हवा की नमी की वजन इकाइयों के लिए रूपांतरण कारक है, जो शुष्क हवा के जी / किग्रा में मात्रा इकाइयों में व्यक्त किया जाता है - शुष्क हवा के 1 एनएम 3 में निहित जल वाष्प का एनएम 3।

दहन उत्पादों की मात्रा और संरचना

जनरेटर, ब्लास्ट फर्नेस, कोक ओवन गैसों और उनके मिश्रण के लिए, α के बराबर अतिरिक्त वायु गुणांक के साथ दहन के दौरान पूर्ण दहन के अलग-अलग उत्पादों की मात्रा:

कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा

V CO2 \u003d 0.01 (% CO 2 +% CO +% CH 4 + 2 C% C 2 H 4), एनएम 3 / एनएम 3

सल्फर डाइऑक्साइड की मात्रा

वी एसओ 2 \u003d 0.01 ⋅% एच 2 एस एनएम 3 / एनएम 3;

जल वाष्प की मात्रा

वी एच 2 ओ \u003d 0.01 (% एच 2 + 2 ⋅% सीएच 4 + 2 ⋅% सी 2 एच 4 +% एच 2 एस +% एच 2 ओ + 0.16 डी ⋅ वी α), एनएम 3 / एनएम 3,

जहाँ 0.16d V Bá nm 3 /nm 3 नम वायुमंडलीय हवा द्वारा इसकी नमी सामग्री d g / kg शुष्क हवा में पेश किए गए जल वाष्प की मात्रा है;

गैस से गुजरने वाली नाइट्रोजन की मात्रा और हवा के साथ पेश की गई

अतिरिक्त हवा द्वारा पेश की गई मुक्त ऑक्सीजन की मात्रा

वी ओ 2 \u003d 0.21 (α - 1) ⋅ वी ओ, एनएम 3 / एनएम 3।

जनरेटर, ब्लास्ट फर्नेस, कोक ओवन गैसों और उनके मिश्रण के दहन उत्पादों की कुल मात्रा उनके व्यक्तिगत घटकों के योग के बराबर है:

वी डीजी \u003d 0.01 (% सीओ 2 +% सीओ +% एच 2 + 3 ⋅% सीएच 4 + 4 ⋅% सी 2 एच 4 + 2%% एच 2 एस +% एच 2 ओ +% एन 2) + + वी ओ (α + 0.0016 dα - 0.21), एनएम 3 / एनएम 3।

प्राकृतिक गैस के लिए, पूर्ण दहन के व्यक्तिगत उत्पादों की मात्रा सूत्रों द्वारा निर्धारित की जाती है:

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) एनएम 3 / एनएम 3;

वी एच2ओ \u003d 0.01 (2 ⋅% सीएच 4 + 3 ⋅% सी 2 एच 6 + 4 ⋅% सी 3 एच 8 + 5 ⋅% सी 4 एच 10 + 6 ⋅% सी 5 एच 12 +% एच 2 ओ + 0.0016 डी वी α) एनएम 3 / एनएम 3;

वी एन 2 \u003d 0.01 ⋅% एन 2 + 0.79 वी α, एनएम 3 / एनएम 3;

वी ओ 2 \u003d 0.21 (α - 1) वी ओ, एनएम 3 / एनएम 3।

प्राकृतिक गैस के दहन उत्पादों की कुल मात्रा:

वी डीजी \u003d 0.01 (% सीओ 2 + 3 ⋅% सीएच 4 + 5 ⋅% सी 2 एच 6 +7 ⋅% सी 3 एच 8 + 9 ⋅% सी 4 ⋅ एच 10 + 11 ⋅% सी 5 एच 12 +% एच 2 ओ + +% एन 2) + वी ओ (α + 0.0016dα - 0.21), एनएम 3 / एनएम 3।

ठोस और तरल ईंधन के लिए, पूर्ण दहन के अलग-अलग उत्पादों की संख्या:

V CO2 \u003d 0.01855% C P, एनएम 3 / किग्रा (इसके बाद,% द्रव्यमान द्वारा कार्यशील गैस में तत्वों का प्रतिशत है);

V SO2 \u003d 0.007% S P एनएम 3 / किग्रा।

ठोस और तरल ईंधन के लिए

V H2O CHEM \u003d 0.112 ⋅% H P, एनएम 3 / किग्रा,

जहाँ V H2O CHEM - हाइड्रोजन के दहन के दौरान जल वाष्प बनता है।

V H2O MEX \u003d 0.0124% W P, एनएम 3 / किग्रा,

जहाँ V H2O MEX - कार्यशील ईंधन में नमी के वाष्पीकरण के दौरान जल वाष्प बनता है।

यदि तरल ईंधन को एटमाइज़ करने के लिए W PAR kg/kg ईंधन की मात्रा में भाप की आपूर्ति की जाती है, तो जल वाष्प की मात्रा में 1.24 W PAR nm 3/kg ईंधन की मात्रा जोड़ी जानी चाहिए। शुष्क हवा के डी जी / किग्रा की नमी सामग्री पर वायुमंडलीय हवा द्वारा शुरू की गई नमी 0.0016 डी वी ए एनएम 3 / किग्रा ईंधन है। इसलिए, जल वाष्प की कुल मात्रा:

V H2O \u003d 0.112 ⋅% H P + 0.0124 (% W P + 100 ⋅% W PAR) + 0.0016d V á, एनएम 3 / किग्रा।

वी एन 2 \u003d 0.79 ⋅ वी α + 0.008 ⋅% एन पी, एनएम 3 / किग्रा

वी ओ 2 \u003d 0.21 (α - 1) वी ओ, एनएम 3 / किग्रा।

ठोस और तरल ईंधन के दहन के उत्पादों को निर्धारित करने का सामान्य सूत्र:

Vdg \u003d 0.01 + V O (α + + 0.0016 dα - 0.21) एनएम 3 / किग्रा।

हवा की सैद्धांतिक रूप से आवश्यक मात्रा (V O nm 3 /kg, V O nm 3 / nm 3) के साथ ईंधन के दहन के दौरान ग्रिप गैसों की मात्रा उपरोक्त गणना सूत्रों द्वारा 1.0 के बराबर अतिरिक्त वायु गुणांक के साथ निर्धारित की जाती है, जबकि ऑक्सीजन होगा दहन उत्पादों में अनुपस्थित रहें।

प्रकाशित: 21.11.2009 | |

डेनिस रिंडिन,
"जल प्रौद्योगिकी" के मुख्य अभियंता

वर्तमान में, ताप प्रतिष्ठानों की दक्षता बढ़ाने और पर्यावरण पर पर्यावरणीय दबाव को कम करने के मुद्दे विशेष रूप से तीव्र हैं। इस संबंध में सबसे आशाजनक, संक्षेपण तकनीक का उपयोग है, जो समस्याओं की उल्लिखित सीमा को सबसे पूर्ण तरीके से हल करने में सक्षम है। कंपनी "जल तकनीक" हमेशा घरेलू बाजार में आधुनिक और कुशल पेश करने का प्रयास करती है हीटिंग उपकरण. इसके प्रकाश में, सबसे कुशल, उच्च तकनीक और होनहार के रूप में संक्षेपण प्रौद्योगिकी में उनकी रुचि स्वाभाविक और न्यायसंगत है। इसलिए, 2006 में एक प्राथमिकता वाले क्षेत्रकंपनी का विकास - यूक्रेनी बाजार पर संघनक उपकरणों का प्रचार। इसके लिए, कई कार्यक्रमों की योजना बनाई गई है, जिनमें से एक उन लोगों के लिए लेखों को लोकप्रिय बनाने की एक श्रृंखला है जो पहली बार इस तरह की तकनीक के संपर्क में आते हैं। इस लेख में हम ताप प्रौद्योगिकी में जल वाष्प संघनन के सिद्धांत के कार्यान्वयन और अनुप्रयोग के मुख्य मुद्दों को छूने की कोशिश करेंगे:

ताप तापमान से किस प्रकार भिन्न है?
क्या दक्षता 100% से अधिक हो सकती है?

ताप तापमान से किस प्रकार भिन्न है?

तापमान शरीर के गर्म होने की डिग्री है (शरीर के अणुओं की गतिज ऊर्जा)। एक बहुत ही सापेक्ष मूल्य, इसे सेल्सियस और फ़ारेनहाइट पैमानों का उपयोग करके आसानी से चित्रित किया जा सकता है। रोजमर्रा की जिंदगी में, सेल्सियस पैमाने का उपयोग किया जाता है, जिसमें पानी का हिमांक 0 लिया जाता है, और पानी का क्वथनांक 100 ° लिया जाता है। वायु - दाब. चूंकि पानी के हिमांक और क्वथनांक अच्छी तरह से परिभाषित नहीं हैं, इसलिए सेल्सियस पैमाने को वर्तमान में केल्विन पैमाने के संदर्भ में परिभाषित किया गया है: डिग्री सेल्सियस डिग्री के बराबरकेल्विन और परम शून्य को -273.15 ° C के रूप में लिया जाता है। सेल्सियस का पैमाना व्यावहारिक रूप से बहुत सुविधाजनक है, क्योंकि हमारे ग्रह पर पानी बहुत आम है, और हमारा जीवन इस पर आधारित है। शून्य सेल्सियस मौसम विज्ञान के लिए एक विशेष बिंदु है, क्योंकि वायुमंडलीय पानी के जमने से सब कुछ महत्वपूर्ण रूप से बदल जाता है। इंग्लैंड और विशेष रूप से संयुक्त राज्य अमेरिका में फारेनहाइट पैमाने का उपयोग किया जाता है। इस पैमाने को शहर के सबसे ठंडे सर्दियों के तापमान से 100 डिग्री से विभाजित किया जाता है जहां फ़ारेनहाइट मानव शरीर के तापमान पर रहता था। शून्य सेल्सियस 32 फ़ारेनहाइट है, और एक डिग्री फ़ारेनहाइट 5/9 डिग्री सेल्सियस है।

मुख्य पैमानों के बीच तापमान रूपांतरण
	केल्विन	सेल्सीयस	फ़ारेनहाइट
			= (एफ + 459.67) / 1.8
			= (एफ - 32) / 1.8
	के 1.8 - 459.67

तालिका 1 तापमान इकाइयां

तापमान और गर्मी की अवधारणाओं के बीच अंतर की अधिक स्पष्ट रूप से कल्पना करने के लिए, निम्न उदाहरण पर विचार करें: पानी गर्म करने का उदाहरण: मान लें कि हमने पानी की कुछ मात्रा (120 लीटर) को 50 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर गर्म किया, और कितना पानी क्या हम समान मात्रा में ऊष्मा (जला हुआ ईंधन) का उपयोग करके 40 °C तापमान तक गर्म कर सकते हैं? सरलता के लिए, हम मानेंगे कि दोनों ही स्थितियों में प्रारंभिक जल तापमान 15 °C है।

चित्र 1 उदाहरण 1

जैसा कि उदाहरण के उदाहरण से देखा जा सकता है, तापमान और ऊष्मा की मात्रा अलग-अलग अवधारणाएँ हैं। वे। शरीर पर अलग तापमान, समान तापीय ऊर्जा हो सकती है, और इसके विपरीत: समान तापमान वाले पिंडों में अलग-अलग तापीय ऊर्जा हो सकती है। परिभाषाओं को सरल बनाने के लिए, एक विशेष मूल्य का आविष्कार किया गया था - एन्थैल्पी एन्थैल्पी किसी पदार्थ के एक इकाई द्रव्यमान [केजे / किग्रा] में निहित ऊष्मा की मात्रा है। पृथ्वी पर प्राकृतिक परिस्थितियों में, पानी के एकत्रीकरण की तीन अवस्थाएँ हैं: ठोस (बर्फ) , तरल (स्वयं जल), गैसीय (जलवाष्प) एकत्रीकरण की एक अवस्था से दूसरी अवस्था में जल का संक्रमण एक स्थिर तापमान पर शरीर की ऊष्मीय ऊर्जा में परिवर्तन के साथ होता है (राज्य में परिवर्तन होता है, तापमान में नहीं, दूसरे में शब्द, सभी गर्मी राज्य को बदलने पर खर्च की जाती है, और गर्म करने पर नहीं) स्पष्ट गर्मी वह गर्मी होती है जिस पर शरीर में लाए गए गर्मी की मात्रा में परिवर्तन उसके तापमान में परिवर्तन का कारण बनता है गुप्त गर्मी - वाष्पीकरण की गर्मी (संक्षेपण) ) वह ऊष्मा है जो शरीर के तापमान को नहीं बदलती है, लेकिन शरीर के एकत्रीकरण की स्थिति को बदलने का काम करती है। आइए हम इन अवधारणाओं को एक ग्राफ के साथ स्पष्ट करें, जिस पर एन्थैल्पी (आपूर्ति की गई गर्मी की मात्रा) को ऑर्डिनेट अक्ष के साथ और तापमान को ऑर्डिनेट अक्ष के साथ प्लॉट किया जाएगा। यह ग्राफ एक तरल (पानी) को गर्म करने की प्रक्रिया को दर्शाता है।

चित्र 2 एन्थैल्पी - पानी के लिए तापमान निर्भरता ग्राफ

ए-बीपानी को 0 ºС के तापमान से 100 ºС के तापमान तक गर्म किया जाता है (इस मामले में, सभी गर्मी को आपूर्ति की जाती है पानी जाता हैइसका तापमान बढ़ाने के लिए)
एसीपानी उबलता है (इस मामले में, पानी को दी जाने वाली सारी गर्मी इसे भाप में बदलने के लिए जाती है, जबकि तापमान 100 डिग्री सेल्सियस पर स्थिर रहता है)
सी-डीसारा पानी भाप में बदल गया है (उबला हुआ) और अब गर्मी भाप के तापमान को बढ़ाने के लिए जाती है।

गैसीय ईंधन के दहन के दौरान ग्रिप गैसों की संरचना

दहन प्रक्रिया वायुमंडलीय ऑक्सीजन की मदद से ईंधन के ज्वलनशील घटकों के ऑक्सीकरण की प्रक्रिया है, जबकि गर्मी जारी होती है। आइए इस प्रक्रिया पर एक नजर डालते हैं:

चित्र 3 प्राकृतिक गैस और वायु की संरचना

आइए देखें कि गैसीय ईंधन की दहन प्रतिक्रिया कैसे विकसित होती है:

चित्र 4 गैसीय ईंधन की दहन प्रतिक्रिया

जैसा कि ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया के समीकरण से देखा जा सकता है, परिणामस्वरूप, हमें कार्बन डाइऑक्साइड, जल वाष्प (फ्लू गैस) और गर्मी मिलती है। ईंधन के दहन के दौरान निकलने वाली गर्मी को ईंधन का निचला कैलोरी मान (पीसीआई) कहा जाता है। यदि हम ग्रिप गैसों को ठंडा करते हैं, तो कुछ शर्तों के तहत जल वाष्प संघनित होना शुरू हो जाएगा (गैसीय अवस्था से तरल अवस्था में संक्रमण) राज्य)।

चित्र 5 जलवाष्प के संघनन के दौरान गुप्त ऊष्मा का निकलना

इस मामले में, अतिरिक्त मात्रा में गर्मी जारी की जाएगी (वाष्पीकरण / संघनन की गुप्त गर्मी)। ईंधन के निम्न कैलोरी मान और वाष्पीकरण/संघनन की गुप्त ऊष्मा के योग को ईंधन का उच्च कैलोरी मान (पीसीएस) कहा जाता है।

स्वाभाविक रूप से, दहन उत्पादों में जितना अधिक जल वाष्प होता है, ईंधन के उच्च और निम्न कैलोरी मान के बीच का अंतर उतना ही अधिक होता है। बदले में, जल वाष्प की मात्रा ईंधन की संरचना पर निर्भर करती है:

तालिका 2। विभिन्न प्रकार के ईंधन के लिए उच्च और निम्न कैलोरी मान

जैसा कि ऊपर दी गई तालिका से देखा जा सकता है, हम मीथेन को जलाकर अधिकतम अतिरिक्त ऊष्मा प्राप्त कर सकते हैं। प्राकृतिक गैस की संरचना स्थिर नहीं है और क्षेत्र पर निर्भर करती है। प्राकृतिक गैस की औसत संरचना चित्र 6 में दर्शाई गई है।

चित्र 6 प्राकृतिक गैस की संरचना

मध्यवर्ती निष्कर्ष:

1. वाष्पीकरण / संघनन की गुप्त ऊष्मा का उपयोग करके, आप ईंधन के दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा से अधिक ऊष्मा प्राप्त कर सकते हैं

2. इस संबंध में सबसे आशाजनक ईंधन प्राकृतिक गैस है (उच्च और निम्न कैलोरी मान के बीच का अंतर 10% से अधिक है)

संघनन शुरू करने के लिए किन परिस्थितियों का निर्माण किया जाना चाहिए? ओसांक।

ग्रिप गैसों में जल वाष्प में शुद्ध जल वाष्प की तुलना में थोड़ा भिन्न गुण होते हैं। वे अन्य गैसों के साथ मिश्रित होते हैं और उनके पैरामीटर मिश्रण के पैरामीटर के अनुरूप होते हैं। इसलिए, जिस तापमान पर संघनन शुरू होता है वह 100 ºС से भिन्न होता है। इस तापमान का मान ग्रिप गैसों की संरचना पर निर्भर करता है, जो बदले में ईंधन के प्रकार और संरचना के साथ-साथ वायु अतिरिक्त कारक का परिणाम है। फ्लू गैस का तापमान जिस पर ईंधन के दहन के उत्पादों में जल वाष्प संघनित होने लगता है, उसे ओस बिंदु कहा जाता है।

चित्र 7 ओस बिंदु

मध्यवर्ती निष्कर्ष:

1. संघनन तकनीक का कार्य दहन के उत्पादों को ओस बिंदु के नीचे ठंडा करना और संघनन की गर्मी को दूर करना है, इसका उपयोग उपयोगी उद्देश्यों के लिए करना है।

क्या गैस बॉयलर की दक्षता 100% से अधिक हो सकती है?

चलो ले लो तकनीकी विनिर्देशकुछ मनमाना घुड़सवार बॉयलर:

बॉयलर की कुल शक्ति =23.000 Kcal/h (26.7 KW);

बॉयलर की शुद्ध शक्ति = 21.000 Kcal/h (24.03 KW);

दूसरे शब्दों में, बर्नर का अधिकतम ताप उत्पादन 23.000 Kcal/h (ईंधन के दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा) है, और शीतलक द्वारा प्राप्त ऊष्मा की अधिकतम मात्रा 21.000 Kcal/h है।

उनके बीच अंतर कहां जाता है? कुछ उत्पन्न गर्मी (6-8%) बाहर जाने वाली ग्रिप गैसों के साथ खो जाती है, और अन्य (1.5-2%) बॉयलर की दीवारों के माध्यम से आसपास के स्थान में फैल जाती है।

यदि हम इन राशियों को जोड़ते हैं, तो हम निम्नलिखित समीकरण लिख सकते हैं:

यदि हम बॉयलर की उपयोगी शक्ति को कुल से विभाजित करते हैं और परिणाम को 100% से गुणा करते हैं, तो हमें बॉयलर की दक्षता (COP)% में मिलती है।

यदि हम परिभाषा के पाठ को ध्यान से पढ़ते हैं, तो हम देखेंगे कि बॉयलर की कुल शक्ति उस ऊष्मा की मात्रा के बराबर है जो प्रति यूनिट समय में ईंधन के दहन के दौरान निकलती है।

इस प्रकार, यह मान सीधे ईंधन के निचले कैलोरी मान पर निर्भर करता है, और दहन उत्पादों से जल वाष्प के संघनन के दौरान निकलने वाली गर्मी को ध्यान में नहीं रखता है।

दूसरे शब्दों में, यह बॉयलर की दक्षता है, ईंधन के निचले कैलोरी मान के सापेक्ष।

यदि हम जल वाष्प के संघनन की ऊष्मा के मान को ध्यान में रखते हैं (तालिका 1 देखें), तो हम एक गैर-संघनक बॉयलर में ऊष्मा प्रवाह के वितरण की निम्नलिखित तस्वीर की कल्पना कर सकते हैं।

चित्र 9 एक गैर-संघनक बॉयलर में गर्मी का वितरण प्रवाहित होता है

फिर, संघनक बॉयलर के रूप में, गर्मी प्रवाह का वितरण इस तरह दिखेगा:

चित्र 10 संघनक बॉयलर में ऊष्मा का वितरण प्रवाहित होता है

मध्यवर्ती निष्कर्ष:
1. 100% या उससे अधिक की दक्षता संभव है यदि उच्च कैलोरी मान के बजाय निम्न को प्रारंभिक बिंदु के रूप में लिया जाए।
2. हम तकनीकी कारणों से सभी गर्मी (स्पष्ट और गुप्त) का पूरी तरह से उपयोग नहीं कर सकते हैं, इसलिए बॉयलर की दक्षता 111% (ईंधन के निचले कैलोरी मान के सापेक्ष) के बराबर या उससे अधिक नहीं हो सकती है।

संघनक बॉयलरों के संचालन के तरीके

गैस संघनक बॉयलर किसी भी हीटिंग सिस्टम में स्थापित किए जा सकते हैं। उपयोग किए गए संक्षेपण की गर्मी का मूल्य और संचालन के तरीके के आधार पर दक्षता, सही गणना पर निर्भर करती है तापन प्रणाली.

फ़्लू गैसों में निहित जल वाष्प के संघनन की गर्मी का प्रभावी उपयोग करने के लिए, फ़्लू गैसों को ओस बिंदु से नीचे के तापमान पर ठंडा करना आवश्यक है। संक्षेपण की गर्मी के उपयोग की डिग्री हीटिंग सिस्टम में शीतलक के परिकलित तापमान और संक्षेपण मोड में काम किए गए घंटों की संख्या पर निर्भर करती है। यह ग्राफ 11 और 13 में दिखाया गया है जहां ओस बिंदु तापमान 55 डिग्री सेल्सियस है।

हीटिंग सिस्टम 40/30 डिग्री सेल्सियस

चित्र 11 कम तापमान प्रणाली संचालन अनुसूची

संपूर्ण के दौरान इस तरह के हीटिंग सिस्टम के संघनक बॉयलरों की उत्पादक क्षमता बहुत महत्वपूर्ण है ताप अवधि. कम वापसी तापमान हमेशा ओस बिंदु तापमान से नीचे होता है, जिससे संघनन लगातार होता रहता है। यह कम तापमान वाले पैनल हीटिंग सिस्टम या फ्लोर हीटिंग में होता है। ऐसी प्रणालियों के लिए एक संघनक बॉयलर आदर्श है।

चित्र 12 अंडरफ्लोर और कन्वेक्टर हीटिंग का उपयोग करते समय कमरे के तापमान की स्थिति

पारंपरिक लोगों की तुलना में वॉटर फ्लोर हीटिंग सिस्टम के कई फायदे हैं:

आराम बढ़ा। चलने के लिए फर्श गर्म और सुखद हो जाता है, क्योंकि अपेक्षाकृत कम तापमान वाली बड़ी सतह से गर्मी हस्तांतरण होता है।
कमरे के पूरे क्षेत्र का समान ताप, और इसलिए समान ताप। एक व्यक्ति खिड़की के पास और कमरे के बीच में समान रूप से सहज महसूस करता है।
कमरे की ऊंचाई के साथ इष्टतम तापमान वितरण। चित्र 12 पारंपरिक हीटिंग और अंडरफ्लोर हीटिंग का उपयोग करते समय कमरे की ऊंचाई के साथ तापमान के अनुमानित वितरण को दिखाता है। फर्श के ताप के साथ तापमान का वितरण, एक व्यक्ति द्वारा सबसे अनुकूल महसूस किया जाता है। छत के माध्यम से गर्मी के नुकसान में कमी पर ध्यान देना भी आवश्यक है, क्योंकि इनडोर हवा और बाहरी हवा के बीच तापमान का अंतर काफी कम हो जाता है, और हमें छत के माध्यम से पर्यावरण को गर्म करने के बजाय केवल वहीं आरामदायक गर्मी मिलती है, जहां हमें इसकी आवश्यकता होती है। यह उच्च छत वाले भवनों के लिए अंडरफ्लोर हीटिंग सिस्टम का प्रभावी ढंग से उपयोग करना संभव बनाता है - चर्च, प्रदर्शनी हॉल, जिम इत्यादि।

स्वच्छता। कोई वायु संचलन नहीं है, ड्राफ्ट कम हो गए हैं, और इसलिए कोई धूल संचलन नहीं है, जो लोगों की भलाई के लिए एक बड़ा प्लस है, खासकर अगर वे श्वसन रोगों से पीड़ित हैं।
फर्श से गर्मी का एक महत्वपूर्ण हिस्सा उज्ज्वल गर्मी हस्तांतरण के रूप में स्थानांतरित किया जाता है। विकिरण, संवहन के विपरीत, तुरंत आसपास की सतहों पर गर्मी फैलाता है।
हीटिंग उपकरणों के पास हवा का कोई कृत्रिम निरार्द्रीकरण नहीं है।
सौंदर्यशास्त्र। कोई हीटिंग डिवाइस नहीं हैं, उनके डिजाइन या इष्टतम आकार के चयन की कोई आवश्यकता नहीं है।

ताप प्रणाली 75/60 डिग्री सेल्सियस

चित्र 13 उच्च तापमान प्रणाली संचालन अनुसूची

संक्षेपण की गर्मी का कुशल उपयोग 75/60 डिग्री सेल्सियस के डिजाइन तापमान पर एक समय के लिए संभव है जो कि हीटिंग अवधि की अवधि का 97% है। यह -11°C से +20°C तक के बाहरी तापमान पर लागू होता है। पुराने हीटिंग सिस्टम, जिन्हें 90/70 डिग्री सेल्सियस के तापमान के लिए डिज़ाइन किया गया था, आज लगभग 75/60 डिग्री सेल्सियस पर काम करते हैं। यहां तक कि 90/70 डिग्री सेल्सियस के ताप माध्यम वाले सिस्टम में और एक ऑपरेटिंग मोड के साथ जिसमें बॉयलर के पानी का तापमान बाहरी तापमान के अनुसार नियंत्रित होता है, संघनक ताप उपयोग का समय वार्षिक ताप अवधि का 80% होता है।

उच्च मानकीकृत दक्षता

चित्र 11 और 13 में उदाहरण स्पष्ट रूप से दिखाते हैं कि इन दो विकल्पों के लिए क्या अलग है, लेकिन एक ही समय में, उच्च प्रतिशतसंघनन ऊष्मा के उपयोग का गैस संघनक बॉयलर की ऊर्जा खपत पर सीधा प्रभाव पड़ता है। ईंधन दक्षता को निरूपित करने के लिए हीटिंग बॉयलरमानकीकृत दक्षता की अवधारणा पेश की गई थी। चित्रा 14 हीटिंग सिस्टम के विभिन्न डिज़ाइन तापमान पर ऊर्जा खपत की निर्भरता दिखाता है।

चित्र 14 दक्षता बनाम वापसी तापमान

गैस संघनक बॉयलरों की उच्च मानकीकृत दक्षता निम्नलिखित कारकों के कारण होती है:

- कार्यान्वयन उच्च मूल्य CO2। सीओ 2 सामग्री जितनी अधिक होगी, हीटिंग गैसों का ओस बिंदु तापमान उतना ही अधिक होगा।

- कम वापसी तापमान का रखरखाव। रिटर्न तापमान जितना कम होगा, संघनन उतना ही अधिक सक्रिय होगा और ग्रिप गैस का तापमान कम होगा।

मध्यवर्ती निष्कर्ष:

एक संघनक बॉयलर की दक्षता बहुत अधिक निर्भर करती है तापमान शासनहीटिंग सिस्टम का संचालन।
नए प्रतिष्ठानों में, गैस संघनक बॉयलर के इष्टतम संचालन के लिए सभी संभावनाओं का उपयोग किया जाना चाहिए। निम्नलिखित मानदंड पूरे होने पर उच्च दक्षता प्राप्त की जाती है:
1. रिटर्न तापमान को अधिकतम 50 डिग्री सेल्सियस तक सीमित करें
2. कम से कम 20 K के प्रवाह और वापसी के बीच तापमान अंतर बनाए रखने की कोशिश करें
3. रिटर्न लाइन के तापमान को बढ़ाने के उपाय न करें (इनमें शामिल हैं, उदाहरण के लिए, चार-तरफा मिक्सर की स्थापना, बाय-पास लाइनें, हाइड्रोलिक तीर)।

घुड़सवार बॉयलरों में संघनन के सिद्धांत को लागू करने के तरीके

में इस पलग्रिप गैसों में जल वाष्प संघनन के सिद्धांत को लागू करने के दो मुख्य तरीके हैं: एक दूरस्थ अर्थशास्त्री और एक अंतर्निर्मित अर्थशास्त्री के साथ एक स्टेनलेस स्टील ताप विनिमायक

पहले मामले में, दहन उत्पादों की मुख्य गर्मी एक पारंपरिक संवहन हीट एक्सचेंजर में उपयोग की जाती है, और संघनन प्रक्रिया स्वयं एक अलग इकाई - एक दूरस्थ अर्थशास्त्री में होती है। यह डिज़ाइन परंपरागत, गैर-संघनक बॉयलरों में उपयोग किए जाने वाले घटकों और असेंबली के उपयोग की अनुमति देता है, लेकिन संघनक प्रौद्योगिकी की क्षमता को पूरी तरह से अनलॉक करना संभव नहीं बनाता है।

चित्रा 17 बाहरी अर्थशास्त्री के साथ संघनक बॉयलर

अंतर्निर्मित अर्थशास्त्री के साथ हीट एक्सचेंजर में 4-7 हीट एक्सचेंज तत्व (कॉइल्स) होते हैं। बदले में प्रत्येक हीट एक्सचेंज तत्व में लगभग दीवार की मोटाई के साथ एक चिकनी स्टेनलेस स्टील आयताकार ट्यूब के 4 कॉइल होते हैं। 0.8 मिमी (चित्र 18 देखें)।

चित्र 18 हीट एक्सचेंजर के कॉइल के बीच फ़्लू गैस प्रवाह की योजना

इंसुलेटिंग प्लेट के सामने कई हीट एक्सचेंज तत्व होते हैं। वे "पहले चरण" की भूमिका निभाते हैं, क्योंकि यहां केवल एक मामूली संघनन होता है। चौथा और, क्रमशः, पांचवां ताप विनिमय तत्व इन्सुलेटिंग प्लेट के पीछे स्थित है। इस "संक्षेपण चरण" में संक्षेपण की मुख्य प्रक्रिया होती है।

इस सिद्धांत के फायदे बहुत ही कुशल गर्मी हस्तांतरण में निहित हैं और दूसरी ओर, चिकनी पाइपों में उच्च प्रवाह दर के कारण उबलने वाले शोर के उन्मूलन में हैं।
इस ताप विनिमायक का एक अन्य लाभ यह है कि चूना लगाने की इसकी कम संवेदनशीलता है, क्योंकि ट्यूबों के छोटे क्रॉस-सेक्शन के कारण उच्च स्तर की अशांति पैदा होती है।
स्टेनलेस स्टील पाइप की चिकनी सतह और ऊर्ध्वाधर प्रवाह दिशा एक स्व-सफाई प्रभाव प्रदान करती है।
हीट एक्सचेंजर रिटर्न कनेक्शन पीछे स्थित है, प्रवाह कनेक्शन सामने है। हीट एक्सचेंजर पर एक घनीभूत नाली स्थापित है।
फ़्लू गैस कलेक्टर "एयर इनलेट / फ़्लू गैस आउटलेट" पाइपलाइन को जोड़ने से पहले प्लास्टिक से बना होता है।

चित्र 19 अंतर्निर्मित अर्थशास्त्री के साथ एक संघनक बॉयलर का हाइड्रोलिक आरेख

चित्र 20 बिल्ट-इन इकोनोमाइज़र के साथ कंडेनसिंग बॉयलर के हीट एक्सचेंजर का क्रॉस-सेक्शन

पारंपरिक गैस दहन और पूर्ण प्रीमिक्स दहन

खुले दहन कक्ष वाले अधिकांश बॉयलरों में गैस दहन का एक ही सिद्धांत होता है। गैस जेट की गतिज ऊर्जा के कारण इसमें हवा खींची जाती है।

चित्र 19 वायुमंडलीय बर्नर में गैस दहन का सिद्धांत (वेंचुरी नोजल)

दहनशील गैस की आपूर्ति नोजल के दबाव में की जाती है। यहाँ, मार्ग के संकीर्ण होने के कारण, दबाव की संभावित ऊर्जा जेट की गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। वेंटुरी नोजल के विशेष ज्यामितीय खंड के कारण, प्राथमिक वायु मिश्रित होती है। सीधे नोजल में गैस और हवा का मिश्रण होता है (गैस-वायु मिश्रण बनता है)। नोज़ल के आउटलेट पर द्वितीयक वायु जोड़ी जाती है। बर्नर की शक्ति में परिवर्तन क्रमशः गैस के दबाव में परिवर्तन, गैस जेट की गति और चूसा हवा की मात्रा में परिवर्तन के कारण होता है।
इस डिजाइन के फायदे इसकी सादगी और नीरवता हैं।
सीमाएं और नुकसान: हवा की अधिकता, सीमित मॉड्यूलेशन गहराई, हानिकारक उत्सर्जन की बहुतायत।

एक बंद दहन कक्ष वाले बॉयलरों में, गैस दहन का सिद्धांत ऊपर वर्णित के समान है। अंतर केवल दहन उत्पादों की जबरन निकासी और दहन के लिए हवा की आपूर्ति में निहित है। बंद दहन कक्ष वाले बॉयलरों के लिए वायुमंडलीय बर्नर के सभी फायदे और नुकसान मान्य हैं।

संघनक बॉयलर "पूर्ण" के सिद्धांत का उपयोग करते हैं प्रीमिक्सगैस और हवा। वेंचुरी नोजल में उत्तरार्द्ध द्वारा बनाई गई दुर्लभता के कारण, इस विधि का सार हवा की धारा में गैस के मिश्रण में निहित है।

गैस फिटिंग और ब्लोअर
जैसे ही ब्लोअर की स्टार्ट स्पीड इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा पहचानी जाती है, श्रृंखला में गैस वाल्व खुल जाते हैं।
ब्लोअर के सक्शन साइड पर, एक डबल-वॉलड एयर इनलेट / फ़्लू गैस आउटलेट (वेंचुरी सिस्टम) स्थापित है। कुंडलाकार अंतर के कारण, वेंटुरी सिद्धांत के अनुसार, गैस वाल्व में मुख्य गैस नियंत्रण झिल्ली के ऊपर कक्ष में एक सक्शन घटना होती है।

चित्र 20 फुल प्रीमिक्स के साथ बर्नर मिक्सिंग यूनिट

इग्निशन प्रक्रिया
गैस नियंत्रण डायफ्राम के तहत चैनल 1 से होकर गुजरती है। परिणामी दबाव अंतर के कारण मुख्य गैस नियंत्रण वाल्व खुलता है। गैस फिर वेंचुरी सिस्टम के माध्यम से ब्लोअर में प्रवेश करती है और इनटेक एयर के साथ मिल जाती है। गैस-हवा का मिश्रण बर्नर में प्रवेश करता है और प्रज्वलित होता है।
मॉड्यूलेशन मोड
मुख्य गैस नियंत्रण वाल्व का स्ट्रोक नियंत्रण वाल्व की स्थिति पर निर्भर करता है। ब्लोअर की गति बढ़ाने से मुख्य गैस नियंत्रण वाल्व का दबाव कम हो जाता है। चैनल 2 दबाव परिवर्तन को नियंत्रण वाल्व डायाफ्राम के नीचे दबाव में जारी रखता है। बहिर्वाह आउटलेट बंद होना जारी है, जिससे चैनल 2 के माध्यम से गैस के दबाव में कमी की दर कम हो जाती है। इस प्रकार, चैनल 1 के माध्यम से मुख्य गैस नियंत्रण वाल्व के डायाफ्राम के नीचे दबाव बढ़ जाता है। मुख्य गैस नियंत्रण वाल्व खोलना जारी है, इस प्रकार ब्लोअर में अधिक गैस प्रवाहित होती है और इसलिए बर्नर में अधिक गैस होती है।
बर्नर इस प्रकार ब्लोअर प्रवाह को बदलकर लगातार संशोधित किया जाता है। गैस की मात्रा पूर्व-निर्दिष्ट अनुपात में वायु की मात्रा को ट्रैक करती है। इस प्रकार, संपूर्ण मॉड्यूलेशन रेंज में, अतिरिक्त वायु अनुपात को लगभग स्थिर स्तर पर बनाए रखना संभव है।

चित्र 21 पूर्ण प्रीमिक्स बर्नर थर्मो मॉड्यूल

फ़्लू गैसों में हानिकारक पदार्थों की सामग्री और उनकी एकाग्रता को कम करने के तरीके

वर्तमान प्रदूषण पर्यावरणभयावह रूप धारण कर लेता है। सड़क परिवहन के बाद गर्मी और बिजली क्षेत्र से उत्सर्जन की मात्रा दूसरे स्थान पर है।

चित्र 22 उत्सर्जन का प्रतिशत

इसलिए कम करने का मुद्दा हानिकारक पदार्थदहन उत्पादों में।

मुख्य प्रदूषक:

- कार्बन मोनोऑक्साइड CO
- नाइट्रोजन ऑक्साइड NOx
- अम्ल के वाष्प

दहन प्रक्रिया (सटीक गैस-वायु अनुपात) में सुधार करके और बॉयलर भट्टी में तापमान कम करके पहले दो कारकों से लड़ने की सलाह दी जाती है।

गैसीय ईंधन के दहन के दौरान निम्नलिखित अम्लों का निर्माण संभव है:

संघनन के साथ एसिड के वाष्प पूरी तरह से हटा दिए जाते हैं। में निस्तारण करें तरल अवस्थाउन्हें बहुत आसान। आमतौर पर, यह एक एसिड को क्षार के साथ बेअसर करके किया जाता है।

एसिड कंडेनसेट का उपयोग

जैसा कि मीथेन की दहन प्रतिक्रिया से देखा जा सकता है:

1 m3 गैस जलाने पर 2 m3 जलवाष्प बनता है। संघनक बॉयलर के सामान्य संचालन के दौरान प्रति दिन लगभग 15-20 लीटर बनता है। घनीभूत। इस घनीभूत में थोड़ी अम्लता होती है (लगभग Ph = 3.5-4.5), जो अधिक नहीं होती है स्वीकार्य स्तरघर का कचरा।

चित्रा 23 गैस बॉयलर कंडेनसेट का अम्लता स्तर

घनीभूत सामग्री	मानक संकेतक, के अनुसारएटीवी ए 251(2), मिलीग्राम/ली	मिलीग्राम/ली

तालिका 3 घनीभूत में भारी धातुओं की सामग्री

इसलिए, इसे सीवर में घनीभूत करने की अनुमति दी जाती है, जहां इसे क्षारीय घरेलू कचरे से निष्प्रभावी किया जाएगा।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि घरेलू जल निकासी प्रणालियों में अम्लीय संघनन के प्रतिरोधी सामग्री होती है।
एटीवी वर्कशीट ए 251 के अनुसार, ये निम्नलिखित सामग्रियां हैं:
_ सिरेमिक पाइप
_ कठोर पीवीसी पाइप
_ पीवीसी पाइप
_ एचडीपीई पाइप
_ पॉलीप्रोपाइलीन पाइप
_ Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer या acrylonitrile-styrene-acrylic ester (ABS/ASA) पाइप
_ स्टेनलेस स्टील पाइप
_ बोरोसिलिकेट पाइप

चित्र 24 घनीभूत निपटान

इतालवी नियमों के अनुसार, उपरोक्त घनीभूत निर्वहन योजना का उपयोग बॉयलर संयंत्रों के लिए 116 किलोवाट तक की कुल शक्ति (जर्मन एटीवी ए 251 मानक के अनुसार, 200 किलोवाट से अधिक नहीं) के लिए किया जा सकता है। यदि यह मान पार हो गया है, तो विशेष घनीभूत दानेदार न्यूट्रलाइज़र स्थापित करना आवश्यक है।

चित्र 25 कंडेनसेट पंप का उपयोग करके कंडेनसेट न्यूट्रलाइजेशन

1. बॉयलर स्टीम ट्रैप आउटलेट
2. कनवर्टर इनलेट
3. कंडेनसेट न्यूट्रलाइज़र
4. उत्प्रेरक आउटलेट
5. घनीभूत जाल को घनीभूत आपूर्ति नली
6. घनीभूत जाल
7. कंडेनसेट आउटलेट
8. घनीभूत आउटलेट नली
9. एडॉप्टर
10. सीवरेज
11. बढ़ते क्लैंप

चित्रा 25 एक तटस्थता संयंत्र का एक उदाहरण दिखाता है। न्यूट्रलाइज़र में प्रवेश करने वाले कंडेनसेट को पहले सक्रिय कार्बन की एक परत के माध्यम से फ़िल्टर किया जाता है और फिर मुख्य मात्रा में बेअसर कर दिया जाता है। कंडेनसेट पंप स्थापित किया जाता है जब बॉयलर में कंडेनसेट साइफन के स्तर से ऊपर कंडेनसेट को निकालना आवश्यक होता है। 35 से 300 kW की कुल शक्ति वाले बॉयलरों से संघनन को बेअसर करते समय इस डिज़ाइन का उपयोग किया जाता है (स्थापना की शक्ति के आधार पर, कनवर्टर की लंबाई भिन्न होती है)। यदि स्थापना शक्ति 300 kW से अधिक है, तो समानांतर में कई न्यूट्रलाइज़र स्थापित किए जाते हैं।
न्यूट्रलाइज़र को बनाए रखना बेहद आसान है और इसके लिए वर्ष में एक बार से अधिक बार ग्रेन्युलेट के संशोधन और परिवर्धन की आवश्यकता नहीं होती है। एक नियम के रूप में, लिटमस पेपर का उपयोग करके घनीभूत अम्लता का भी आकलन किया जाता है।

संघनक प्रौद्योगिकी के पक्ष में तर्क

दक्षता के लिए तर्क

विशेष विवरण

सर्विस सेंटर

उपभोक्ता

इंस्टालर

स्टेनलेस स्टील चिकनी ट्यूब हीट एक्सचेंजर्स

ग्रिप गैसों / संघनित करने वाले पुर्जे,

प्लास्टिक से बना है

बेचने का तर्क:

दीर्घकालिक

सेवाएं, नाबालिग

तकनीकी लागत

सेवा

लंबी अवधि के कारण अच्छा लागत-लाभ अनुपात

डिवाइस सेवा जीवन

अवयस्क

रखरखाव की लागत

बेचने का तर्क:

लंबी सेवा जीवन

उच्च स्तर

सामान्यीकृत

उपयोग कारक और हानिकारक पदार्थों का कम उत्सर्जन

बेचना तर्क

दहन प्रौद्योगिकी का वादा

छोटी दौड़

ईंधन से चलता है

माइनर ऑन-

पर्यावरण पर भार

बुधवार

होनहार डिवाइस

कॉम्पैक्ट डिवाइस

और उच्च गुणवत्ता / आकर्षक डिजाइन

कमरे, निचे, एटिक्स

आसान स्थापना और

इंस्टालेशन

थोड़ी जगह की आवश्यकता है

कोई "सीधा" आवश्यक नहीं है

चोर" डिवाइस

बॉयलर रूम की आवश्यकता नहीं है

तहखाने, आवासीय के सार्वभौमिक उपयोग की संभावना

कमरे, निचे, एटिक्स

विस्तृत श्रृंखला

मॉडुलन

सभी श्रेणियों में कुशल, किफायती संचालन का तरीका

शक्ति

मौन संचालन

क्लॉक फ्रीक्वेंसी कम होने के कारण

कम ईंधन लागत

यूनिवर्सल मॉडल वस्तुओं की एक विस्तृत श्रृंखला पर काम करने में सक्षम है

दहन उत्पादों के गैसीय घटकों के मापन की इकाइयाँ →

खंड सामग्री

बॉयलर भट्टियों में जैविक ईंधन जलाने पर, विभिन्न दहन उत्पाद बनते हैं, जैसे कार्बन ऑक्साइड CO x \u003d CO + CO 2, जल वाष्प H 2 O, सल्फर ऑक्साइड SO x \u003d SO 2 + SO 3, नाइट्रोजन ऑक्साइड NO x \ u003d NO + NO 2 , पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन (PAHs), फ्लोराइड्स, वैनेडियम V 2 O 5 यौगिक, कण पदार्थ, आदि (तालिका 7.1.1 देखें)। भट्टियों में ईंधन के अधूरे दहन के मामले में, निकास गैसों में हाइड्रोकार्बन CH4, C2H4, आदि भी हो सकते हैं। अपूर्ण दहन के सभी उत्पाद हानिकारक होते हैं, लेकिन आधुनिक ईंधन दहन तकनीक से उनके गठन को कम किया जा सकता है [1]।

तालिका 7.1.1। बिजली बॉयलरों में जैविक ईंधन के प्रज्वलन से विशिष्ट उत्सर्जन [3]

प्रतीक: एपी, एसपी - क्रमशः ईंधन के कामकाजी द्रव्यमान के प्रति राख और सल्फर की सामग्री,%।

पर्यावरण के सैनिटरी मूल्यांकन का मानदंड जमीनी स्तर पर वायुमंडलीय हवा में हानिकारक पदार्थ की अधिकतम अनुमेय सांद्रता (एमपीसी) है। MPC को विभिन्न पदार्थों और रासायनिक यौगिकों की ऐसी सांद्रता के रूप में समझा जाना चाहिए, जो मानव शरीर में लंबे समय तक दैनिक संपर्क के साथ, किसी भी रोग संबंधी परिवर्तन या बीमारी का कारण नहीं बनता है।

आबादी वाले क्षेत्रों की वायुमंडलीय हवा में हानिकारक पदार्थों की अधिकतम स्वीकार्य सांद्रता (एमपीसी) तालिका में दी गई है। 7.1.2 [4]। हानिकारक पदार्थों की अधिकतम एक बार की सांद्रता 20 मिनट के भीतर लिए गए नमूनों द्वारा निर्धारित की जाती है, औसत दैनिक - प्रति दिन।

तालिका 7.1.2। आबादी वाले क्षेत्रों की वायुमंडलीय हवा में हानिकारक पदार्थों की अधिकतम अनुमेय सांद्रता

प्रदूषक	अधिकतम स्वीकार्य एकाग्रता, मिलीग्राम / एम 3
अधिकतम एक बार	औसत दैनिक
धूल गैर विषैले	0,5	0,15
सल्फर डाइऑक्साइड	0,5	0,05
कार्बन मोनोआक्साइड	3,0	1,0
कार्बन मोनोआक्साइड	3,0	1,0
नाइट्रोजन डाइऑक्साइड	0,085	0,04
नाइट्रिक ऑक्साइड	0,6	0,06
सूत (कालिख)	0,15	0,05
हाइड्रोजन सल्फाइड	0,008	0,008
बेंज (ए) पाइरीन	-	0.1 माइक्रोग्राम / 100 मीटर 3
वैनेडियम पेंटोक्साइड	-	0,002
फ्लोरीन यौगिक (फ्लोरीन के लिए)	0,02	0,005
क्लोरीन	0,1	0,03

गणना प्रत्येक हानिकारक पदार्थ के लिए अलग से की जाती है, ताकि उनमें से प्रत्येक की एकाग्रता तालिका में दिए गए मानों से अधिक न हो। 7.1.2। बॉयलर घरों के लिए, सल्फर और नाइट्रोजन ऑक्साइड के प्रभाव को जोड़ने की आवश्यकता पर अतिरिक्त आवश्यकताओं की शुरूआत से इन स्थितियों को कड़ा किया जाता है, जो कि अभिव्यक्ति द्वारा निर्धारित किया जाता है

इसी समय, स्थानीय हवा की कमी या प्रतिकूल थर्मल और वायुगतिकीय स्थितियों के कारण, भट्टियों और दहन कक्षों में अधूरे दहन उत्पाद बनते हैं, जिनमें मुख्य रूप से कार्बन मोनोऑक्साइड सीओ (कार्बन मोनोऑक्साइड), हाइड्रोजन एच 2 और विभिन्न हाइड्रोकार्बन होते हैं, जो गर्मी की विशेषता रखते हैं। दहन की रासायनिक अपूर्णता (रासायनिक अंडरबर्निंग) से बॉयलर यूनिट में नुकसान।

इसके अलावा, दहन प्रक्रिया के दौरान, कई रासायनिक यौगिक प्राप्त होते हैं, जो हवा एन 2 में ईंधन और नाइट्रोजन के विभिन्न घटकों के ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप बनते हैं। उनमें से सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा नाइट्रोजन ऑक्साइड NO x और सल्फर SO x है।

हवा में आणविक नाइट्रोजन और ईंधन में निहित नाइट्रोजन दोनों के ऑक्सीकरण के कारण नाइट्रोजन ऑक्साइड बनते हैं। प्रायोगिक अध्ययनों से पता चला है कि बॉयलरों की भट्टियों में बनने वाले NO x का मुख्य हिस्सा, अर्थात् 96÷100%, नाइट्रोजन मोनोऑक्साइड (ऑक्साइड) NO पर पड़ता है। नाइट्रोजन डाइऑक्साइड NO 2 और नाइट्रोजन हेमीऑक्साइड N 2 O बहुत कम मात्रा में बनते हैं, और उनकी हिस्सेदारी लगभग है: NO 2 के लिए - 4% तक, और N 2 O के लिए - कुल NO x उत्सर्जन के प्रतिशत का सौवां हिस्सा। बॉयलरों में ईंधन के प्रज्वलन की विशिष्ट परिस्थितियों में, नाइट्रोजन डाइऑक्साइड NO 2 की सांद्रता, एक नियम के रूप में, NO की सामग्री की तुलना में नगण्य है और आमतौर पर 0÷7 से होती है। पीपीएम 20÷30 तक पीपीएम. इसी समय, अशांत ज्वाला में गर्म और ठंडे क्षेत्रों के तेजी से मिश्रण से प्रवाह के ठंडे क्षेत्रों में नाइट्रोजन डाइऑक्साइड की अपेक्षाकृत बड़ी सांद्रता हो सकती है। इसके अलावा, NO 2 का आंशिक उत्सर्जन भट्ठी के ऊपरी भाग में और क्षैतिज फ़्लू (पर टी> 900÷1000 K) और कुछ शर्तों के तहत ध्यान देने योग्य आकार तक भी पहुँच सकते हैं।

ईंधन के दहन के दौरान गठित नाइट्रोजन हेमोक्साइड एन 2 ओ, जाहिरा तौर पर, एक अल्पकालिक मध्यवर्ती है। एन 2 ओ बॉयलर के पीछे दहन उत्पादों में व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित है।

ईंधन में निहित सल्फर सल्फर ऑक्साइड SO x: सल्फ्यूरस SO2 (सल्फर डाइऑक्साइड) और सल्फ्यूरिक SO3 (सल्फर ट्राइऑक्साइड) एनहाइड्राइड्स के निर्माण का एक स्रोत है। कुल सामूहिक निष्कासनएसओ एक्स केवल ईंधन एस पी में सल्फर सामग्री पर निर्भर करता है, और ग्रिप गैसों में उनकी एकाग्रता भी वायु प्रवाह गुणांक α पर निर्भर करती है। एक नियम के रूप में, SO2 का हिस्सा 97÷99% है, और SO3 का हिस्सा SO x के कुल उत्पादन का 1÷3% है। बॉयलर छोड़ने वाली गैसों में SO 2 की वास्तविक सामग्री 0.08 से 0.6% तक होती है, और SO 3 की सांद्रता - 0.0001 से 0.008% तक होती है।

ग्रिप गैसों के हानिकारक घटकों में, पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन (PAHs) का एक बड़ा समूह एक विशेष स्थान रखता है। कई पीएएच में उच्च कार्सिनोजेनिक और (या) म्यूटाजेनिक गतिविधि होती है, जो शहरों में फोटोकैमिकल स्मॉग को सक्रिय करते हैं, जिसके लिए सख्त नियंत्रण और उनके उत्सर्जन को सीमित करने की आवश्यकता होती है। उसी समय, कुछ पीएएच, जैसे कि फेनेंथ्रीन, फ्लोरांथीन, पाइरीन और कई अन्य, लगभग शारीरिक रूप से निष्क्रिय हैं और कार्सिनोजेनिक नहीं हैं।

पीएएच किसी भी हाइड्रोकार्बन ईंधन के अधूरे दहन के परिणामस्वरूप बनते हैं। उत्तरार्द्ध दहन उपकरणों की ठंडी दीवारों द्वारा ईंधन हाइड्रोकार्बन के ऑक्सीकरण की प्रतिक्रियाओं के निषेध के कारण होता है, और यह ईंधन और हवा के असंतोषजनक मिश्रण के कारण भी हो सकता है। इससे स्थानीय ऑक्सीकरण क्षेत्रों के भट्टियों (दहन कक्षों) में कम तापमान या अतिरिक्त ईंधन वाले क्षेत्रों के गठन की ओर जाता है।

इस कारण एक लंबी संख्याग्रिप गैसों में विभिन्न पीएएच और उनकी सांद्रता को मापने में कठिनाई, यह सबसे मजबूत और सबसे स्थिर कार्सिनोजेन, बेंजो (ए) पाइरीन (बी (ए)) की एकाग्रता द्वारा दहन उत्पादों और वायुमंडलीय हवा के कार्सिनोजेनिक संदूषण के स्तर का अनुमान लगाने के लिए प्रथागत है। पी) सी 20 एच 12।

उच्च विषाक्तता के कारण, वैनेडियम ऑक्साइड जैसे ईंधन तेल दहन उत्पादों का विशेष उल्लेख किया जाना चाहिए। वैनेडियम ईंधन तेल के खनिज भाग में निहित है और जब जलाया जाता है, तो वैनेडियम ऑक्साइड VO, VO 2 बनाता है। हालांकि, जमा के गठन के साथ संवहन सतहोंवैनेडियम ऑक्साइड मुख्य रूप से V2O5 के रूप में प्रस्तुत किए जाते हैं। वैनेडियम पेंटोक्साइड वी 2 ओ 5 वैनेडियम ऑक्साइड का सबसे जहरीला रूप है, इसलिए उनके उत्सर्जन को वी 2 ओ 5 के रूप में माना जाता है।

तालिका 7.1.3। बिजली बॉयलरों में जैविक ईंधन के प्रवाह के दौरान दहन उत्पादों में हानिकारक पदार्थों की अनुमानित एकाग्रता

उत्सर्जन =	एकाग्रता, मिलीग्राम / एम 3
	प्राकृतिक गैस	ईंधन तेल	कोयला
नाइट्रोजन ऑक्साइड NO x (NO2 के संदर्भ में)	200÷ 1200	300÷ 1000	350 ÷1500
सल्फर डाइऑक्साइड SO2	-	2000÷6000	1000÷5000
सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड SO3	-	4÷250	2 ÷100
कार्बन मोनोआक्साइडइसलिए	10÷125	10÷150	15÷150
बेंज (ए) पायरीन सी 20 एच 12	(0.1÷1, 0) 10 -3	(0.2÷4.0) 10 -3	(0.3÷14) 10 -3
ठोस कणों	-	<100	150÷300

ईंधन तेल और ठोस ईंधन के दहन के दौरान, यांत्रिक अंडरबर्निंग के परिणामस्वरूप फ्लाई ऐश, सूट कण, पीएएच और असंतुलित ईंधन से मिलकर उत्सर्जन में पार्टिकुलेट मैटर भी होता है।

विभिन्न प्रकार के ईंधनों के दहन के दौरान ग्रिप गैसों में हानिकारक पदार्थों की सांद्रता तालिका में दी गई है। 7.1.3।

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