Ko'mir yoqilishidan chiqadigan tutun gazlari. Havo va chiqindi gazlarning nazariy hajmi

Tahlil tutun gazlari qozonlardan og'ishlarni aniqlash va bartaraf etish imkonini beradi oddiy rejimlar ish, shu bilan yoqilg'i yonish samaradorligini oshirish va atmosferaga zaharli gazlar chiqindilarini kamaytirish. Yonish uskunasining qanchalik samarali ishlashini va uning ishidagi og'ishlarni chiqindi gaz analizatori yordamida qanday aniqlashni tushunish uchun chiqindi gazlarida qaysi gazlar va qanday konsentratsiyalarda mavjudligini bilish kerak.

Tutun gazining tarkibiy qismlari quyida ularning chiqindi gazidagi kontsentratsiyasining kamayishi tartibida keltirilgan.

Azot N2.

Azot atrof-muhit havosining asosiy elementidir (79%). Azot yonish jarayonida ishtirok etmaydi, u balastdir. Qozonga AOK qilinadi, u qiziydi va u bilan isitish uchun sarflangan energiyani bacaga olib, qozonning samaradorligini pasaytiradi. Tutun gazi analizatorlari azot kontsentratsiyasini o'lchamaydi.

Karbonat angidrid CO2.

Yoqilg'i yonishi paytida hosil bo'ladi. Hajmi bo'yicha 15% dan yuqori konsentratsiyada bo'g'uvchi gaz tezda ongni yo'qotadi. Tutun gazi analizatorlari odatda karbonat angidrid konsentratsiyasini o'lchamaydi, lekin uni qoldiq kislorod konsentratsiyasidan hisoblash yo'li bilan aniqlaydi. MRU Vario Plus kabi gaz analizatorlarining ba'zi modellarida karbonat angidrid konsentratsiyasini o'lchash uchun o'rnatilgan optik infraqizil sensorlar bo'lishi mumkin.

  • dizel burnerlari - 12,5…14%
  • gaz gorelkalari - 8…11%

Kislorod O2.

Haddan tashqari havo tufayli yonish jarayonida ishlatilmaydigan qoldiq kislorod chiqindi gazlar bilan birga chiqariladi. Yoqilg'i yonishning to'liqligi (samaradorligi) qoldiq kislorod kontsentratsiyasi bilan baholanadi. Bundan tashqari, tutun gazlari bilan issiqlik yo'qotilishi va karbonat angidrid konsentratsiyasi kislorod konsentratsiyasidan aniqlanadi.

Portativ gaz analizatorlarida kislorod kontsentratsiyasi elektrokimyoviy kislorod sensorlari yordamida o'lchanadi, statsionar gaz analizatorlarida tsirkonyum sensorlari ham tez-tez ishlatiladi.

  • dizel burnerlari - 2…5%
  • gaz gorelkalari - 2…6%

Uglerod oksidi CO.

Uglerod oksidi yoki uglerod oksidi to'liq bo'lmagan yonish mahsuloti bo'lgan zaharli gazdir. Gaz havodan og'irroq bo'lib, qozonlarning bacalarida oqmalar yoki yonishlar mavjud bo'lganda, xodimlarni zaharlanish xavfiga olib keladigan ish muhitiga chiqishi mumkin. 10000 ppm gacha bo'lgan CO kontsentratsiyasida uni aniqlash uchun odatda elektrokimyoviy hujayralar qo'llaniladi. 10 000 ppm dan yuqori konsentratsiyalarni o'lchash uchun optik hujayralar asosan, shu jumladan portativ gaz analizatorlarida qo'llaniladi.

  • dizel burnerlari - 80…150 ppm
  • gaz gorelkalari - 80…100 ppm

Azot oksidi (NOx).

Da yuqori haroratlar qozonli pechda azot atmosfera kislorodi bilan azot oksidi NO hosil qiladi. Keyinchalik kislorod ta'sirida NO NO2 ga oksidlanadi. NO va NO2 komponentlari azot oksidi NOx deb ataladi.

NO kontsentratsiyasi elektrokimyoviy sensorlar bilan o'lchanadi. Gaz analizatorlarining oddiy modellarida NO2 hisoblash yo'li bilan aniqlanadi va o'lchangan NO konsentratsiyasining 5 ... 10% foiziga teng ravishda olinadi. Ba'zi hollarda NO2 kontsentratsiyasi alohida elektrokimyoviy azot dioksidi sensori bilan o'lchanadi. Har qanday holatda ham, hosil bo'lgan azot oksidi NOx kontsentratsiyasi NO va NO2 kontsentratsiyasi yig'indisiga teng.

  • dizel burnerlari - 50…120 ppm
  • gaz gorelkalari - 50…100 ppm

Oltingugurt dioksidi (SO2).

Tarkibida oltingugurt bo'lgan yoqilg'i yoqilganda zaharli gaz hosil bo'ladi. SO2 suv (kondensat) yoki bug 'bilan reaksiyaga kirishganda oltingugurt kislotasi H2SO3 hosil bo'ladi. Elektrokimyoviy hujayralar odatda SO2 kontsentratsiyasini o'lchash uchun ishlatiladi.

Yong'inga chidamli uglevodorodlar (CH).

Yonmaydigan uglevodorodlar CH yoqilg'ining to'liq yonmasligi natijasida hosil bo'ladi. Bu guruhga metan CH4, butan C4H10 va benzol C6H6 kiradi. Yonuvchan bo'lmagan uglevodorodlarning kontsentratsiyasini o'lchash uchun termal katalitik yoki optik infraqizil hujayralar qo'llaniladi.

Sanoat chiqindilari va chiqindi gazlardagi gaz konsentratsiyasini o'lchash uchun mahalliy ishlab chiqarilgan Kaskad-N 512, DAG 500, Kometa-Topogaz, AKVT va boshqalar gaz analizatorlari yoki Testo, MSI Drager, MRU, Kane kabi ishlab chiqaruvchilarning chet elda ishlab chiqarilgan qurilmalari. va boshqalar ishlatiladi.

1. Energiya samaradorligini oshirish uchun taklif etilayotgan texnologiya (usuli) tavsifi, uning yangiligi va undan xabardorligi.

Yoqilg'i qozonlarda yoqilganda, "ortiqcha havo" ulushi kislorod ishtirok etadigan havo hajmining 3 dan 70% gacha (so'rishdan tashqari) bo'lishi mumkin. kimyoviy reaksiya yoqilg'ining oksidlanishi (yonishi).

Yonish jarayonida ishtirok etadigan "ortiqcha havo" bu qismdir atmosfera havosi, uning kislorodi yoqilg'ining oksidlanishining (yonishining) kimyoviy reaktsiyasida ishtirok etmaydi, lekin yoqilg'i-havo aralashmasining qozon yondirgichidan oqib chiqishi uchun kerakli tezlik rejimini yaratish kerak. "Ortiqcha havo" o'zgaruvchan qiymatdir va bir xil qozon uchun u yoqilg'i yoqilg'isiga teskari proportsionaldir yoki yoqilg'i qancha kam yondirilsa, uning oksidlanishi (yonishi) uchun kamroq kislorod talab qilinadi, lekin ko'proq "ortiqcha havo" qozonning burner qurilmasidan yonilg'i-havo aralashmasining kerakli tezlik rejimi chiqishini yaratish uchun kerak. Uchun ishlatiladigan umumiy havo oqimidagi "ortiqcha havo" ulushi to'liq yonish yoqilg'i, chiqindi gazlaridagi kislorod ulushi bilan aniqlanadi.

Agar "ortiqcha havo" ning foizi kamaytirilsa, u holda tutun gazlarida uglerod oksidi "CO" (zaharli gaz) paydo bo'ladi, bu yoqilg'ining kam yonishini ko'rsatadi, ya'ni. uning yo'qolishi va "ortiqcha havo" dan foydalanish uni isitish uchun issiqlik energiyasini yo'qotishiga olib keladi, bu yondirilgan yoqilg'i sarfini oshiradi va atmosferaga issiqxona gazlari "CO 2" emissiyasini oshiradi.

Atmosfera havosi 79% azotdan iborat (N 2 - inert gaz rang, ta'm va hidsiz), yoqilg'i va 21% kislorod (O 2) to'liq va barqaror yonishi uchun elektr stantsiyasining yondirgich qurilmasidan yoqilg'i-havo aralashmasining chiqishi uchun zarur tezlik rejimini yaratishning asosiy funktsiyasini bajaradi. ), bu yoqilg'ining oksidlovchisi. Qozon agregatlarida tabiiy gazni yoqishning nominal rejimida chiquvchi chiqindi gazlar 71% azot (N 2), 18% suv (H 2 O), 9% karbonat angidrid (CO 2) va 2% kislorod (O 2) dan iborat. Tutun gazlaridagi kislorodning 2% ga teng bo'lgan ulushi (pechning chiqishida) yoqilg'i-havo aralashmasining chiqishi uchun zarur tezlik rejimini yaratishda ishtirok etadigan umumiy havo oqimidagi ortiqcha atmosfera havosining 10% miqdorini ko'rsatadi. to'liq oksidlanish (yonish) yoqilg'i uchun qozon agregatining burner qurilmasidan.

Qozonxonalarda yoqilg'ining to'liq yonishi jarayonida chiqindi gazlarni "ortiqcha havo" bilan almashtirish kerak, bu NOx hosil bo'lishining oldini oladi (90,0% gacha) va "issiqxona gazlari" (SO) chiqindilarini kamaytiradi. 2), shuningdek yondirilgan yoqilg'i iste'moli (1,5% gacha).

Ixtiro energetikaga, xususan, yonish uchun elektr stansiyalariga tegishli har xil turlari yoqilg'i va elektr stantsiyalarida yoqilg'i yoqish uchun chiqindi gazlardan foydalanish usullari.

Yoqilg'i yoqish uchun elektr stantsiyasi o'choq (1) o'choqlari (2) va tutun chiqarish quvuri (4) va baca (5) orqali mo'riga (6) ulangan konvektiv gaz kanali (3) o'z ichiga oladi; tashqi havo kanali (9) mo'riga (5) chiqindi gazni aylanib o'tish quvuri (11) va tashqi havo va chiqindi gazlar aralashmasining havo kanali (14) orqali ulangan, bu fan (13) ga ulangan; havo kanaliga (9) o'rnatilgan gaz kelebeği (10) va tutun gazini aylanib o'tish quvuri (11) ga o'rnatilgan amortizator (12), gaz kelebeği (10) va damper (12) aktuatorlar bilan jihozlangan; havo isitgichi (8) konvektiv gaz kanalida (3) joylashgan, ventilyatorga (13) ulangan va tashqi havo va tutun gazlarining isitiladigan aralashmasining havo kanali (15) orqali burnerlarga (2) ulangan; tutun gazlaridagi kislorod va uglerod oksidi miqdorini aniqlash uchun konvektiv mo'riga (3) kirish joyiga o'rnatilgan va gaz analizatoriga (17) ulangan tutun gazidan namuna olish sensori (16); elektron boshqaruv bloki (18), u gaz analizatoriga (17) va gaz kelebeği (10) va valfning (12) aktuatorlariga ulangan. Elektr stantsiyasida yoqilg'ini yoqish uchun chiqindi gazlardan foydalanish usuli atmosfera bosimidan yuqori bo'lgan tutun gazlarining bir qismini mo'ridan (5) olish va uni tutun gazini aylanma quvur (11) orqali tashqi havoga etkazib berishni o'z ichiga oladi. tashqi havoning statik bosimi atmosferadan kamroq bo'lgan kanal (9); elektron boshqaruv bloki (18) tomonidan boshqariladigan gaz kelebeği (10) va amortizator (12) tomonidan tashqi havo va tutun gazlarini etkazib berishni nazorat qilish, tashqi havodagi kislorod ulushi bir darajagacha pasayadi. konvektiv gaz kanaliga (3) kirishda uglerod oksidi bo'lmaganda tutun gazlaridagi kislorod miqdori 1% dan kam bo'lgan; tashqi havo va chiqindi gazlarning bir hil aralashmasini olish uchun havo kanali (14) va tortish fanida (13) chiqindi gazlarni tashqi havo bilan keyingi aralashtirish; havo isitgichida (8) hosil bo'lgan aralashmani tutun gazlarining issiqligidan foydalanish orqali isitish; isitiladigan aralashmani havo kanali (15) orqali burnerlarga (2) etkazib berish.

2. Ommaviy amalga oshirish jarayonida energiya samaradorligini oshirish natijasi.
Qozonxonalar, IES yoki SDPPlarda yondirilgan yoqilg'ini 1,5% gacha tejash

3. Ushbu texnologiyani joriy etish ob'ektlari ro'yxatini kengaytirish uchun qo'shimcha tadqiqotlarga ehtiyoj bormi?
Mavjud, chunki taklif qilingan texnologiya dvigatellarga ham qo'llanilishi mumkin ichki yonish va gaz turbinali qurilmalar uchun.

4. Taklif etilayotgan energiya tejamkor texnologiyaning ommaviy miqyosda qo'llanilmasligining sabablari.
Asosiy sabab - taklif etilayotgan texnologiyaning yangiligi va issiqlik energetikasi sohasidagi mutaxassislarning psixologik inertsiyasi. Taklif etilayotgan texnologiyani Energetika va Ekologiya vazirliklarida, elektr energiyasini ishlab chiqaruvchi energetika kompaniyalarida vositachilik qilish zarur. issiqlik energiyasi.

5. Taklif etilayotgan texnologiyani (usulni) joriy etish uchun mavjud rag'batlantirish, majburlash, rag'batlantirish va ularni takomillashtirish zarurati.
Qozon agregatlaridan NOx emissiyasi uchun yangi yanada qat'iy ekologik talablarni joriy etish

6. Turli ob'ektlarda texnologiyadan (usuldan) foydalanish bo'yicha texnik va boshqa cheklovlarning mavjudligi.
Rossiya Federatsiyasi Energetika Vazirligining 2020-yil 29-iyuldagi har qanday turi uchun “Rossiya Federatsiyasining elektr stansiyalari va tarmoqlarini texnik ekspluatatsiya qilish qoidalari” 4.3.25-bandining amal qilish doirasini kengaytiring. yoqilg'i. Quyidagi tahrirda: "... Har qanday yoqilg'ini yoqib yuboradigan bug 'qozonlarida, yuklarni nazorat qilish oralig'ida, uning yonishi, qoida tariqasida, o'choq chiqishida ortiqcha havo koeffitsientlari 1,03 ... dan kam bo'lgan holda amalga oshirilishi kerak. ".

7. Ar-ge va qo'shimcha sinovlarga ehtiyoj; ishning mavzulari va maqsadlari.
R&D zarurati issiqlik energetika korxonalari xodimlarini taklif etilayotgan texnologiya bilan tanishtirish uchun vizual ma'lumotni (o'quv filmi) olishdir.

8. Ushbu texnologiyadan (usuldan) foydalanishni tartibga soluvchi va bajarilishi majburiy bo'lgan qarorlar, qoidalar, ko'rsatmalar, standartlar, talablar, taqiqlovchi choralar va boshqa hujjatlarning mavjudligi; ularga o'zgartirishlar kiritish zarurati yoki ushbu hujjatlarni shakllantirish tamoyillarini o'zgartirish zarurati; oldindan mavjud bo'lgan narsalarning mavjudligi normativ hujjatlar, qoidalar va ularni qayta tiklash zarurati.
"Rossiya Federatsiyasi Energetika Vazirligining 2003 yil 19-iyundagi 2003 yil № 2-sonli buyrug'i bilan Rossiya Federatsiyasining elektr stantsiyalari va tarmoqlarini texnik ekspluatatsiya qilish qoidalari" doirasini kengaytirish.

har qanday turdagi yoqilg'ini yoqadigan qozonlar uchun 4.3.25-band. Keyingi nashrda: "... Yoqilg'i yoqilg'isini yoqadigan bug 'qozonlarida, yuklarni nazorat qilish oralig'ida, uning yonishi, qoida tariqasida, o'choq chiqishida ortiqcha havo koeffitsientlari 1,03 ... dan kam bo'lgan holda amalga oshirilishi kerak.».

4.3.28-band. "... Oltingugurtli mazutda qozonni yoqish oldindan yoqilgan havo isitish tizimi (isitgichlar, issiq havo sirkulyatsiyasi tizimi) bilan amalga oshirilishi kerak. Yog 'yoqilg'i qozonida yoqishning dastlabki davrida havo isitgichi oldidagi havo harorati, qoida tariqasida, 90 ° C dan past bo'lmasligi kerak. Qozonni boshqa har qanday turdagi yoqilg'ida yoqish havo sirkulyatsiyasi tizimi oldindan yoqilgan holda amalga oshirilishi kerak.»

9. Yangi qonunlar va me'yoriy-huquqiy hujjatlarni ishlab chiqish yoki o'zgartirish zarurati.
Talab qilinmaydi

10. O'rnatilganlarning mavjudligi pilot loyihalar, ularning real samaradorligini tahlil qilish, aniqlangan kamchiliklar va to‘plangan tajribani hisobga olgan holda texnologiyani takomillashtirish bo‘yicha takliflar.
Taklif etilayotgan texnologiya binoning jabhasida 24,0 kVt nominal quvvatga ega, lekin 8,0 kVt yuk ostida majburiy tortish va chiqindi gazlari (tabiiy gazning yonish mahsulotlari) bilan devorga o'rnatilgan gazli qozonda sinovdan o'tkazildi. Tutun gazlari qozonga koaksiyal bacaning olovli chiqishidan 0,5 m masofada o'rnatilgan kanal orqali etkazib berildi. qutisi, o'z navbatida, tabiiy gaz to'liq yonish uchun zarur bo'lgan "ortiqcha havo" o'rniga chiquvchi tutun kechiktirildi, va qozon mo'ri (muntazam joy) nazorat emissiyalari chiqish o'rnatilgan gaz analizatori. Tajriba natijasida NOx chiqindilarini 86,0% ga kamaytirish va "issiqxona gazlari" CO2 chiqindilarini 1,3% ga kamaytirish mumkin bo'ldi.

11. Ushbu texnologiyani ommaviy joriy etish bilan boshqa jarayonlarga ta'sir qilish imkoniyati (ekologik vaziyatning o'zgarishi, inson salomatligiga mumkin bo'lgan ta'sir, energiya ta'minoti ishonchliligini oshirish, kunlik yoki mavsumiy yuklash jadvallarini o'zgartirish). quvvat uskunalari, energiya ishlab chiqarish va uzatishning iqtisodiy ko'rsatkichlarining o'zgarishi va boshqalar).
Odamlarning sog'lig'iga ta'sir qiluvchi ekologik vaziyatni yaxshilash va issiqlik energiyasini ishlab chiqarishda yoqilg'i xarajatlarini kamaytirish.

12. Joriy etilgan texnologiyadan foydalanish va ishlab chiqarishni rivojlantirish uchun malakali kadrlarni maxsus tayyorlash zarurati.
Qozon agregatlarining mavjud xizmat ko'rsatuvchi xodimlarini taklif qilingan texnologiya bilan o'qitish etarli bo'ladi.

13. Tavsiya etilgan amalga oshirish usullari:
tijorat moliyalashtirish (xarajatlarni qoplash bo'yicha), chunki taklif etilayotgan texnologiya ko'pi bilan ikki yil ichida o'zini oqlaydi.

Ma'lumot taqdim etgan: Y. Panfil, PO Box 2150, Kishinev, Moldova, MD 2051, e-mail: [elektron pochta himoyalangan]


Uchun energiya tejash texnologiyasi tavsifini qo'shing Katalogga so'rovnomani to'ldiring va uni yuboring "Katalogga" deb belgilangan.

Nazariy jihatdan, generator, yuqori o'choq va koks gazlari va ularning aralashmalarini yoqish uchun zarur bo'lgan havo miqdori quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi:

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 , bu erda% hajm bo'yicha.

Tabiiy gazni yoqish uchun nazariy jihatdan zarur bo'lgan havo miqdori:

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, bu erda% - hajm bo'yicha.

Qattiq va suyuq yoqilg'ini yoqish uchun nazariy jihatdan zarur bo'lgan havo miqdori:

V 0 \u003d 0,0889 ⋅% C P + 0,265 ⋅% H P - 0,0333 ⋅ (% O P -% S P), nm 3 / kg, bu erda% og'irlik bo'yicha.

Yonish havosining haqiqiy miqdori

Nazariy jihatdan zarur bo'lgan havo miqdori bilan yoqilg'ini yoqishda yonishning zarur to'liqligi, ya'ni. V 0 (a = 1) da, faqat yoqilg'i yonish havosi bilan to'liq aralashtirilgan va gazsimon shakldagi tayyor issiq (stoxiometrik) aralashma bo'lsa, erishish mumkin. Bunga, masalan, olovsiz yondirgichlar yordamida gazsimon yoqilg'ilarni yoqish va suyuq yoqilg'ini maxsus yondirgichlar yordamida oldindan gazlashtirish bilan yoqishda erishiladi.

Yoqilg'i yoqish uchun havoning haqiqiy miqdori har doim nazariy jihatdan talab qilinganidan kattaroqdir, chunki amaliy sharoitda to'liq yonish uchun deyarli har doim bir oz ortiqcha havo talab qilinadi. Haqiqiy havo miqdori quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi:

V a \u003d aV 0, nm 3 / kg yoki nm 3 / nm 3 yoqilg'i,

bu erda a - ortiqcha havo koeffitsienti.

Yonishning olovli usuli bilan, yonish jarayonida yoqilg'i havo bilan aralashtirilganda, gaz, yoqilg'i moyi va maydalangan yoqilg'i uchun ortiqcha havo koeffitsienti a = 1,05-1,25. Ilgari to'liq havo bilan aralashtirilgan gazni yoqishda va mazutni oldindan gazlashtirish va mazut gazini havo bilan intensiv aralashtirish bilan yoqishda a = 1,00-1,05. Mexanik pechlarda ko'mir, antrasit va torfni yoqishning qatlamli usuli bilan uzluksiz yoqilg'i ta'minoti va kulni olib tashlash - a = 1,3-1,4. Pechlarni qo'lda parvarish qilish bilan: antrasitni yoqishda a = 1,4, yonish paytida toshko'mir a = 1,5-1,6, jigarrang ko'mir yoqilganda a = 1,6-1,8. Yarim gazli pechlar uchun a = 1,1-1,2.

Atmosfera havosi ma'lum miqdorda namlikni o'z ichiga oladi - d g / kg quruq havo. Shuning uchun yonish uchun zarur bo'lgan nam atmosfera havosining hajmi yuqoridagi formulalar yordamida hisoblanganidan kattaroq bo'ladi:

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

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

Bu erda 0,0016 \u003d 1,293 / (0,804 * 1000) g / kg quruq havoda ifodalangan havo namligining og'irlik birliklarini hajm birliklariga - 1 nm 3 quruq havo tarkibidagi nm 3 suv bug'iga aylantirish koeffitsienti.

Yonish mahsulotlarining miqdori va tarkibi

Jeneratör, yuqori o'choq, koks gazlari va ularning aralashmalari uchun a ga teng ortiqcha havo koeffitsienti bilan yonish paytida to'liq yonishning alohida mahsulotlari miqdori:

Karbonat angidrid miqdori

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

Oltingugurt dioksidi miqdori

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

Suv bug'ining miqdori

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

bu erda 0,16d V Bá nm 3 /nm 3 - nam atmosfera havosi uning namligi d g / kg quruq havoda kiritilgan suv bug'ining miqdori;

Gazdan o'tgan va havo bilan kiritilgan azot miqdori

Ortiqcha havo tomonidan kiritilgan erkin kislorod miqdori

V O2 \u003d 0,21 (a - 1) ⋅ V O, nm 3 / nm 3.

Jeneratör, yuqori o'choq, koks gazlari va ularning aralashmalarining yonish mahsulotlarining umumiy miqdori ularning alohida tarkibiy qismlari yig'indisiga teng:

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 (a + 0,0016 da - 0,21), nm 3 / nm 3.

Tabiiy gaz uchun to'liq yonishning alohida mahsulotlari miqdori quyidagi formulalar bilan aniqlanadi:

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 + 0,001 d V a) nm 3 /nm 3;

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

V O2 \u003d 0,21 (a - 1) V O, nm 3 / nm 3.

Tabiiy gazning yonish mahsulotlarining umumiy miqdori:

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 (a + 0,0016da - 0,21), nm 3 / nm 3.

Qattiq va suyuq yoqilg'ilar uchun to'liq yonishning individual mahsulotlari soni:

V CO2 \u003d 0,01855% C P, nm 3 / kg (bundan keyin% - massa bo'yicha ishchi gazdagi elementlarning ulushi);

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

Qattiq va suyuq yoqilg'i uchun

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

bu erda V H2O CHEM - vodorodning yonishi paytida hosil bo'lgan suv bug'lari.

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

bu erda V H2O MEX - ishlaydigan yoqilg'ida namlikning bug'lanishi paytida hosil bo'lgan suv bug'i.

Agar suyuq yoqilg'ini Vt PAR kg / kg yoqilg'i miqdorida atomizatsiya qilish uchun bug 'berilsa, u holda suv bug'ining hajmiga 1,24 Vt PAR nm 3 / kg yoqilg'i miqdori qo'shilishi kerak. D g / kg quruq havo namligida atmosfera havosi tomonidan kiritilgan namlik 0,0016 d V á nm 3 / kg yoqilg'i hisoblanadi. Shunday qilib, suv bug'ining umumiy miqdori:

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 a + 0,008 ⋅% N P, nm 3 / kg

V O2 \u003d 0,21 (a - 1) V O, nm 3 / kg.

Qattiq va suyuq yoqilg'ining yonish mahsulotlarini aniqlashning umumiy formulasi:

Vdg \u003d 0,01 + V O (a + + 0,0016 da - 0,21) nm 3 / kg.

Nazariy jihatdan zarur bo'lgan havo miqdori (V O nm 3 / kg, V O nm 3 / nm 3) bilan yoqilg'ining yonishi paytida chiqindi gazlar hajmi yuqoridagi hisoblash formulalari bilan 1,0 ga teng ortiqcha havo koeffitsienti bilan aniqlanadi, kislorod esa yonish mahsulotlarida yo'q.

Nashr etilgan: 21.11.2009 | |

Denis Ryndin,
“Suv texnologiyasi” bosh muhandisi

Hozirgi vaqtda issiqlik inshootlarining samaradorligini oshirish va atrof-muhitga ekologik bosimni kamaytirish masalalari ayniqsa dolzarbdir. Shu nuqtai nazardan, eng istiqbolli kondensatsiya texnologiyasidan foydalanish bo'lib, u ko'rsatilgan muammolarni to'liq hal qilishga qodir. "Water Technique" kompaniyasi har doim ichki bozorda zamonaviy va samarali mahsulotni taqdim etishga intilgan. isitish uskunalari. Shu nuqtai nazardan, uning eng samarali, yuqori texnologiyali va istiqbolli kondensatsiya texnologiyasiga qiziqishi tabiiy va o'zini oqlaydi. Shuning uchun, 2006 yilda biri ustuvor sohalar kompaniyaning rivojlanishi - Ukraina bozorida kondensatsiya uskunalarini ilgari surish. Shu maqsadda bir qator tadbirlar rejalashtirilgan bo'lib, ulardan biri bunday texnikaga birinchi marta duch kelganlar uchun ommabop maqolalar seriyasidir. Ushbu maqolada biz isitish texnologiyasida suv bug'ining kondensatsiyasi tamoyilini amalga oshirish va qo'llashning asosiy masalalariga to'xtalib o'tishga harakat qilamiz:

  • Issiqlik haroratdan qanday farq qiladi?
  • Samaradorlik 100% dan yuqori bo'lishi mumkinmi?

Issiqlik haroratdan qanday farq qiladi?

Harorat - bu tananing qizish darajasi (tana molekulalarining kinetik energiyasi).Juda nisbiy qiymat, buni Selsiy va Farengeyt shkalalari yordamida osongina tasvirlash mumkin. Kundalik hayotda Selsiy shkalasi qo'llaniladi, unda suvning muzlash nuqtasi 0, suvning qaynash nuqtasi esa 100 ° sifatida qabul qilinadi. atmosfera bosimi. Suvning muzlash va qaynash nuqtalari yaxshi aniqlanmaganligi sababli, hozirda Selsiy shkalasi Kelvin shkalasi bo'yicha aniqlanadi: Selsiy bo'yicha daraja. darajaga teng Kelvin va mutlaq nol -273,15 ° S sifatida qabul qilinadi. Selsiy shkalasi amalda juda qulay, chunki sayyoramizda suv juda keng tarqalgan va bizning hayotimiz unga asoslanadi. Nol Selsiy meteorologiya uchun maxsus nuqtadir, chunki atmosfera suvining muzlashi hamma narsani sezilarli darajada o'zgartiradi. Angliyada va ayniqsa AQShda Farengeyt shkalasi qo'llaniladi. Bu shkala Farengeyt yashagan shahardagi eng sovuq qishning haroratidan inson tanasining haroratiga qadar 100 darajaga bo'linadi. Nol Selsiy bo'yicha 32 Farengeyt, Farengeyt darajasi esa 5/9 daraja.

Asosiy shkalalar orasidagi haroratni konvertatsiya qilish

Kelvin

Selsiy

Farengeyt

= (F + 459,67) / 1,8

= (F - 32) / 1.8

K 1,8 - 459,67


1-jadval Harorat birliklari

Harorat va issiqlik tushunchalari o'rtasidagi farqni aniqroq tasavvur qilish uchun quyidagi misolni ko'rib chiqing: Suvni isitish misoli: Aytaylik, biz qandaydir suvni (120 litr) 50 ° C haroratgacha qizdirdik va qancha suv biz bir xil miqdordagi issiqlik (yoqilgan yoqilg'i) yordamida 40 ° C haroratgacha qizdira olamizmi? Oddiylik uchun biz ikkala holatda ham dastlabki suv harorati 15 ° C deb hisoblaymiz.

1-rasm 1-misol

Tasviriy misoldan ko'rinib turibdiki, harorat va issiqlik miqdori turli xil tushunchalardir. Bular. tanasi da har xil harorat, bir xil issiqlik energiyasiga ega bo'lishi mumkin va aksincha: bir xil haroratga ega bo'lgan jismlar turli xil issiqlik energiyasiga ega bo'lishi mumkin. Ta'riflarni soddalashtirish uchun maxsus qiymat ixtiro qilindi - Entalpiya Entalpiya - bu moddaning birlik massasidagi issiqlik miqdori [kJ / kg] Yerdagi tabiiy sharoitlarda suvning uchta agregatsiya holati mavjud: qattiq (muz) , suyuqlik (suvning o'zi), gazsimon (suv bug'i) Suvning bir agregatsiya holatidan ikkinchisiga o'tishi doimiy haroratda tananing issiqlik energiyasining o'zgarishi bilan birga keladi (holat harorat emas, boshqa holatda o'zgaradi. so'z bilan aytganda, barcha issiqlik isitish uchun emas, balki holatni o'zgartirish uchun sarflanadi) Ko'rinadigan issiqlik - bu tanaga olib keladigan issiqlik miqdori o'zgarishi uning haroratining o'zgarishiga olib keladigan issiqlikdir. Yashirin issiqlik - bug'lanish issiqligi (kondensatsiya) ) tananing haroratini o'zgartirmaydigan, lekin tananing yig'ilish holatini o'zgartirishga xizmat qiladigan issiqlikdir. Keling, bu tushunchalarni ordinata o'qi bo'ylab entalpiya (berilgan issiqlik miqdori) va ordinata o'qi bo'ylab harorat ko'rsatiladigan grafik bilan tasvirlaylik. Ushbu grafik suyuqlikni (suvni) isitish jarayonini ko'rsatadi.

2-rasm Entalpiya - Haroratga bog'liqlik grafigi, suv uchun

A-B suv 0 ºS haroratdan 100 ºS haroratgacha isitiladi (bu holda barcha issiqlik suv ketadi uning haroratini oshirish uchun)
A-C suv qaynaydi (bu holda suvga berilgan barcha issiqlik uni bug'ga aylantirish uchun ketadi, harorat 100 ºS da doimiy bo'lib qoladi)
C-D barcha suv bug'ga aylandi (qaynatilgan) va endi issiqlik bug'ning haroratini oshirish uchun ketadi.

Gazsimon yoqilg'ining yonishi paytida chiqindi gazlarning tarkibi

Yonish jarayoni - bu atmosfera kislorodi yordamida yoqilg'ining yonuvchan tarkibiy qismlarini oksidlanish jarayoni, shu bilan birga issiqlik chiqariladi. Keling, ushbu jarayonni ko'rib chiqaylik:

3-rasm Tabiiy gaz va havo tarkibi

Keling, gazsimon yoqilg'ining yonish reaktsiyasi qanday rivojlanishini ko'rib chiqaylik:

4-rasm Gazsimon yoqilg'ining yonish reaktsiyasi

Oksidlanish reaktsiyasi tenglamasidan ko'rinib turibdiki, natijada biz karbonat angidrid, suv bug'i (tutun gazlari) va issiqlikni olamiz. Yoqilg'i yonish jarayonida ajralib chiqadigan issiqlik yoqilg'ining quyi kalorifik qiymati (PCI) deb ataladi.Agar biz chiqindi gazlarini sovutadigan bo'lsak, u holda ma'lum sharoitlarda suv bug'lari kondensatsiyalana boshlaydi (gaz holatidan suyuqlikka o'tish) davlat).

5-rasm Suv bug'ining kondensatsiyasi paytida yashirin issiqlikning chiqishi

Bunday holda, qo'shimcha issiqlik miqdori chiqariladi (bug'lanish / kondensatsiyaning yashirin issiqligi). Yoqilg'ining quyi kalorifik qiymati va bug'lanish/kondensatsiyaning yashirin issiqligi yig'indisi yoqilg'ining yuqori kalorifik qiymati (PCS) deb ataladi.

Tabiiyki, yonish mahsulotlarida suv bug'lari qancha ko'p bo'lsa, yoqilg'ining yuqori va past kalorifik qiymati o'rtasidagi farq shunchalik katta bo'ladi. O'z navbatida, suv bug'ining miqdori yoqilg'ining tarkibiga bog'liq:

Jadval 2. Har xil turdagi yoqilg'ilar uchun yuqori va past kaloriya qiymatining qiymatlari

Yuqoridagi jadvaldan ko'rinib turibdiki, biz metanni yoqish orqali eng katta qo'shimcha issiqlikni olishimiz mumkin. Tabiiy gazning tarkibi doimiy emas va konga bog'liq. Tabiiy gazning o'rtacha tarkibi 6-rasmda ko'rsatilgan.

6-rasm Tabiiy gazning tarkibi

Oraliq xulosalar:

1. Bug'lanish / kondensatsiyaning yashirin issiqligidan foydalanib, siz yoqilg'i yonishi paytida chiqarilgandan ko'ra ko'proq issiqlik olishingiz mumkin.

2. Bu borada eng istiqbolli yoqilg'i tabiiy gaz (yuqori va past kaloriyalilik o'rtasidagi farq 10% dan ortiq) hisoblanadi.

Kondensatsiyani boshlash uchun qanday sharoitlar yaratilishi kerak? Shudring nuqtasi.

Tutun gazlaridagi suv bug'lari toza suv bug'idan bir oz farq qiladi. Ular boshqa gazlar bilan aralashtiriladi va ularning parametrlari aralashmaning parametrlariga mos keladi. Shuning uchun kondensatsiya boshlangan harorat 100 ºS dan farq qiladi.Bu haroratning qiymati chiqindi gazlar tarkibiga bog'liq bo'lib, bu o'z navbatida yoqilg'ining turi va tarkibi, shuningdek, havo ortiqcha omilining natijasidir. Yoqilg'i yonish mahsulotlarida suv bug'lari kondensatsiyalana boshlagan tutun gazining harorati shudring nuqtasi deb ataladi.

7-rasm Shudring nuqtasi


Oraliq xulosalar:

1. Kondensatsiya texnologiyasining vazifasi yonish mahsulotlarini shudring nuqtasi ostida sovutish va kondensatsiya issiqligini olib tashlash, uni foydali maqsadlarda ishlatishdir.

Gazli qozonning samaradorligi 100% dan ortiq bo'lishi mumkinmi?

Keling, olamiz texnik spetsifikatsiya ba'zi o'zboshimchalik bilan o'rnatilgan qozon:

Qozonning umumiy quvvati =23.000 Kkal/soat (26,7 KVt);

Qozonning sof quvvati=21,000 Kkal/soat (24,03 KVt);

Boshqacha qilib aytganda, burnerning maksimal issiqlik chiqishi 23.000 Kkal / soat (yoqilg'i yonishi paytida ajralib chiqadigan issiqlik miqdori), sovutish suvi tomonidan qabul qilingan maksimal issiqlik miqdori esa 21.000 Kkal / soat.

Ularning orasidagi farq qayerga boradi? Ishlab chiqarilgan issiqlikning bir qismi (6-8%) chiqadigan tutun gazlari bilan yo'qoladi, qolgan qismi (1,5-2%) qozon devorlari orqali atrofdagi bo'shliqda tarqaladi.

Agar biz ushbu miqdorlarni qo'shsak, quyidagi tenglamani yozishimiz mumkin:

Agar qozonning foydali quvvatini umumiy miqdorga bo'linib, natijani 100% ga ko'paytirsak, biz qozon samaradorligini (COP)% ga olamiz.

Agar ta'rif matnini diqqat bilan o'qib chiqsak, qozonning umumiy quvvati vaqt birligida yoqilg'ining yonishi paytida chiqarilgan issiqlik miqdoriga teng ekanligini ko'ramiz.

Shunday qilib, bu qiymat to'g'ridan-to'g'ri yoqilg'ining quyi kalorifik qiymatiga bog'liq va yonish mahsulotlaridan suv bug'ining kondensatsiyasi paytida chiqishi mumkin bo'lgan issiqlikni hisobga olmaydi.

Boshqacha qilib aytganda, bu yoqilg'ining past kalorifik qiymatiga nisbatan qozonning samaradorligi.

Agar suv bug'ining kondensatsiyasi issiqligining qiymatini hisobga oladigan bo'lsak (1-jadvalga qarang), u holda biz kondensatsiyalanmagan qozonda issiqlik oqimlarining taqsimlanishining quyidagi rasmini tasavvur qilishimiz mumkin.

9-rasm Kondensatsiz qozonda issiqlik oqimlarini taqsimlash

Keyin, kondensatsiyali qozonda bo'lgani kabi, issiqlik oqimlarining taqsimlanishi quyidagicha bo'ladi:

10-rasm Kondensatsiyali qozonda issiqlik oqimlarining taqsimlanishi

Oraliq xulosalar:
1. 100% yoki undan ko'proq samaradorlik, agar boshlang'ich nuqtasi sifatida Yuqori kaloriya qiymatidan ko'ra pastroq bo'lsa, mumkin.
2. Texnik sabablarga ko'ra biz barcha issiqlikni (aniq va yashirin) to'liq ishlata olmaymiz, shuning uchun qozonning samaradorligi 111% ga teng yoki undan ko'p bo'lishi mumkin emas (yoqilg'ining past kalorifik qiymatiga nisbatan).

Kondensativ qozonlarning ishlash rejimlari

Gaz kondensatorli qozonlarni har qanday isitish tizimiga o'rnatish mumkin. Amaldagi kondensatsiya issiqligining qiymati va ish rejimiga qarab samaradorlik to'g'ri hisoblashga bog'liq. isitish tizimi.

Tutun gazlari tarkibidagi suv bug'ining kondensatsiya issiqligidan samarali foydalanish uchun chiqindi gazlarni shudring nuqtasidan past haroratgacha sovutish kerak. Kondensatsiya issiqligidan foydalanish darajasi isitish tizimidagi sovutish suvining hisoblangan haroratiga va kondensatsiya rejimida ishlagan soatlar soniga bog'liq. Bu shudring nuqtasi harorati 55 ° C bo'lgan 11 va 13 grafiklarda ko'rsatilgan.

Isitish tizimi 40/30 ° S

11-rasm Past haroratli tizimning ishlash jadvali

Bunday isitish tizimining butun davomida kondensatsiya qozonlarining ishlab chiqarish quvvati katta ahamiyatga ega isitish davri. Past qaytish harorati har doim shudring nuqtasi haroratidan past bo'ladi, shuning uchun kondensatsiya doimiy ravishda sodir bo'ladi. Bu past haroratli panelli isitish tizimlarida yoki zamin isitishida sodir bo'ladi. Bunday tizimlar uchun kondensatsiyali qozon juda mos keladi.

12-rasm Er osti va konvektorli isitishdan foydalanganda xona haroratining shartlari


Suvli zamin isitish tizimlarining an'anaviylarga nisbatan juda ko'p afzalliklari bor:

  • Ko'tarilgan konfor. Zamin issiq va yurish uchun yoqimli bo'ladi, chunki issiqlik uzatish nisbatan past haroratli katta sirtdan sodir bo'ladi.
  • Xonaning butun maydonini bir xil isitish va shuning uchun bir xil isitish. Odam deraza yonida va xonaning o'rtasida teng darajada qulay his qiladi.
  • Xonaning balandligi bo'ylab optimal harorat taqsimoti. 12-rasmda an'anaviy isitish va er osti isitishdan foydalanganda xonaning balandligi bo'ylab haroratning taxminiy taqsimoti ko'rsatilgan. Haroratning taqsimlanishi, polni isitish bilan, odam tomonidan eng maqbul deb hisoblanadi. Shift orqali issiqlik yo'qotilishining kamayishini ham ta'kidlash kerak, chunki ichki havo va tashqi havo o'rtasidagi harorat farqi sezilarli darajada kamayadi va biz atrof-muhitni tom orqali isitish o'rniga, faqat kerakli joyda qulay issiqlikni olamiz. Bu baland shiftli binolar - cherkovlar, ko'rgazma zallari, sport zallari va boshqalar uchun er isitish tizimidan samarali foydalanish imkonini beradi.
  • Gigiena. Havoning aylanishi yo'q, qoralamalar kamayadi va shuning uchun changning aylanishi yo'q, bu odamlar farovonligi uchun katta plyus, ayniqsa ular nafas olish kasalliklari bilan og'rigan bo'lsa.
  • Zamindan issiqlikning muhim qismi radiatsiyaviy issiqlik uzatish shaklida uzatiladi. Radiatsiya, konvektsiyadan farqli o'laroq, issiqlikni darhol atrofdagi sirtlarga tarqatadi.
  • Issiqlik moslamalari yaqinida havoni sun'iy quritish yo'q.
  • Estetika. Hech qanday isitish moslamalari yo'q, ularning dizayni yoki optimal o'lchamlarni tanlashga hojat yo'q.

Isitish tizimi 75/60 ​​°C

13-rasm Yuqori haroratli tizimning ishlash jadvali

Kondensatsiya issiqligidan samarali foydalanish, shuningdek, isitish davrining 97% ni tashkil etadigan 75/60 ​​° C dizayn haroratida ham mumkin. Bu -11 ° C dan + 20 ° C gacha bo'lgan tashqi haroratga tegishli. 90/70 ° C haroratga mo'ljallangan eski isitish tizimlari bugungi kunda deyarli 75/60 ​​° C da ishlaydi. Hatto 90/70 ° S isitish muhiti bo'lgan va qozon suvining harorati tashqi haroratga qarab boshqariladigan ish rejimiga ega bo'lgan tizimlarda ham kondensatsiyalangan issiqlikdan foydalanish muddati yillik isitish davrining 80% ni tashkil qiladi.

Yuqori standartlashtirilgan samaradorlik

11 va 13-rasmlardagi misollar ushbu ikkita variant uchun nima farq qilishini aniq ko'rsatib beradi, lekin ayni paytda yuqori foiz Kondensatsiya issiqligidan foydalanish gaz kondensatsiyali qozonning energiya sarfiga bevosita ta'sir qiladi. Yoqilg'i samaradorligini ko'rsatish uchun isitish qozonlari standartlashtirilgan samaradorlik tushunchasi kiritildi. 14-rasmda energiya iste'molining isitish tizimining turli dizayn haroratlariga bog'liqligi ko'rsatilgan.

14-rasm Qaytish haroratiga nisbatan samaradorlik

Gaz kondensatsiyali qozonlarning yuqori standartlashtirilgan samaradorligi quyidagi omillarga bog'liq:

- Amalga oshirish yuqori qiymat CO2. CO 2 miqdori qanchalik yuqori bo'lsa, isitish gazlarining shudring nuqtasi harorati shunchalik yuqori bo'ladi.

– Past qaytariladigan haroratni saqlash. Qaytish harorati qanchalik past bo'lsa, kondensatsiya faolroq bo'ladi va chiqindi gaz harorati past bo'ladi.

Oraliq xulosalar:

Kondensativ qozonning samaradorligi juda ko'p narsaga bog'liq harorat rejimi isitish tizimining ishlashi.
Yangi o'rnatishlarda gaz kondensatsiyali qozonning optimal ishlashi uchun barcha imkoniyatlardan foydalanish kerak. Yuqori samaradorlikka quyidagi shartlar bajarilganda erishiladi:
1. ?Qaytish haroratini maksimal 50 °C bilan cheklang
2. ?Oqim va qaytish o'rtasidagi harorat farqini kamida 20 K bo'lishiga harakat qiling
3. Qaytish chizig'ining haroratini oshirish uchun choralar ko'rmang (bular, masalan, to'rt tomonlama mikserni o'rnatish, by-pass liniyalari, gidravlik strelkalar).

O'rnatilgan qozonlarda kondensatsiya tamoyilini amalga oshirish usullari

IN bu daqiqa Tutun gazlarida suv bug'ining kondensatsiyasi tamoyilini amalga oshirishning ikkita asosiy usuli mavjud: masofaviy iqtisodchi va o'rnatilgan iqtisodchi bilan zanglamaydigan po'latdan yasalgan issiqlik almashtirgich.

Birinchi holda, yonish mahsulotlarining asosiy issiqligi an'anaviy konveksiya issiqlik almashinuvchisida ishlatiladi va kondensatsiya jarayonining o'zi alohida birlikda - masofaviy iqtisodchida amalga oshiriladi. Ushbu dizayn an'anaviy, kondensatsiyalanmagan qozonlarda ishlatiladigan komponentlar va agregatlardan foydalanishga imkon beradi, lekin kondensatsiya texnologiyasining imkoniyatlarini to'liq ochishga imkon bermaydi.

Shakl 17 Tashqi iqtisodchi bilan kondensatsiyali qozon

O'rnatilgan iqtisodchiga ega bo'lgan issiqlik almashtirgich 4-7 issiqlik almashinuvi elementidan (bo'laklardan) iborat. Har bir issiqlik almashinuvi elementi o'z navbatida devor qalinligi taxminan bo'lgan silliq zanglamaydigan po'latdan yasalgan to'rtburchaklar trubaning 4 ta rulosidan iborat. 0,8 mm (18-rasmga qarang).

18-rasm Issiqlik almashtirgichning sariqlari orasidagi chiqindi gazlar oqimining sxemasi

Izolyatsiya plitasi oldida bir nechta issiqlik almashinuvi elementlari mavjud. Ular "birinchi bosqich" rolini o'ynaydi, chunki bu erda ozgina kondensatsiya sodir bo'ladi. To'rtinchi va mos ravishda beshinchi issiqlik almashinuvi elementi izolyatsiya plitasining orqasida joylashgan. Ushbu "kondensatsiya bosqichida" kondensatsiyaning asosiy jarayoni sodir bo'ladi.

Ushbu tamoyilning afzalliklari juda samarali issiqlik uzatishda va boshqa tomondan, silliq quvurlarda yuqori oqim tezligidan kelib chiqadigan qaynoq shovqinni yo'q qilishda yotadi.
Ushbu issiqlik almashtirgichning yana bir afzalligi uning ohaklarga nisbatan past sezgirligidir, chunki quvurlarning kichik kesimlari tufayli yuqori darajadagi turbulentlik hosil bo'ladi.
Zanglamaydigan po'lat quvurlarning silliq yuzasi va vertikal oqim yo'nalishi o'z-o'zini tozalash effektini ta'minlaydi.
Issiqlik almashtirgichni qaytarish aloqasi orqada, oqim aloqasi old tomonda joylashgan. Issiqlik almashtirgichga kondensat drenaji o'rnatilgan.
Baca gazi kollektori "havo kirish / chiqindi gaz chiqishi" quvur liniyasini ulashdan oldin plastmassadan qilingan.

19-rasm O'rnatilgan iqtisodchi bilan kondensatsiyalanuvchi qozonning gidravlik diagrammasi

20-rasm O'rnatilgan iqtisodizatorli kondensatsiyali qozonning issiqlik almashtirgichining kesishishi

An'anaviy gazni yoqish va to'liq premiks yonish

Ochiq yonish kamerasiga ega qozonlarning ko'pchiligi gazni yoqishning bir xil printsipiga ega. Gaz oqimining kinetik energiyasi tufayli unga havo so'riladi.

19-rasm Atmosfera yondirgichlarida gazni yoqish printsipi (Venturi nozul)

Yonuvchan gaz bosim ostida nozulga beriladi. Bu erda o'tish joyining torayishi tufayli bosimning potentsial energiyasi reaktivning kinetik energiyasiga aylanadi. Venturi nozulining maxsus geometrik qismi tufayli birlamchi havo aralashadi. To'g'ridan-to'g'ri ko'krakda gaz va havo aralashmasi paydo bo'ladi (gaz-havo aralashmasi hosil bo'ladi). Ikkilamchi havo ko'krakning chiqishiga qo'shiladi. Brülör quvvatining o'zgarishi gaz bosimining o'zgarishi, mos ravishda gaz oqimi tezligi va so'rilgan havo miqdori o'zgarishi tufayli sodir bo'ladi.
Ushbu dizaynning afzalliklari uning soddaligi va shovqinsizligidir.
Cheklovlar va kamchiliklar: havoning katta ko'pligi, cheklangan modulyatsiya chuqurligi, zararli chiqindilarning ko'pligi.

Yopiq yonish kamerasi bo'lgan qozonlarda gazni yoqish printsipi yuqorida tavsiflanganga o'xshaydi. Farqi faqat yonish mahsulotlarini majburiy chiqarib tashlash va yonish uchun havo etkazib berishda yotadi. Atmosfera burnerlarining barcha afzalliklari va kamchiliklari yopiq yonish kamerasi bo'lgan qozonlar uchun amal qiladi.

Kondensativ qozonlarda "To'liq premiks gaz va havo. Ushbu usulning mohiyati Venturi ko'krak qafasida hosil bo'lgan kamdan-kam uchraydigan gaz tufayli havo oqimiga gaz qo'shilishida yotadi.

Gaz moslamalari va shamollatgich
Puflagichning ishga tushirish tezligi elektronika tomonidan tan olinishi bilan ketma-ket gaz klapanlari ochiladi.
Puflagichning assimilyatsiya tomonida ikki devorli havo kirish / chiqindi gaz chiqishi (Venturi tizimi) o'rnatilgan. Halqali bo'shliq tufayli, Venturi printsipiga muvofiq, gaz klapanidagi asosiy gazni nazorat qilish membranasi ustidagi kamerada assimilyatsiya hodisasi paydo bo'ladi.

Shakl 20 To'liq premiksli burner aralashtirish moslamasi

Ateşleme jarayoni
Gaz nazorat diafragmalari ostidagi 1-kanaldan o'tadi. Olingan bosim farqi tufayli asosiy gazni nazorat qilish valfi ochiladi. Keyin gaz Venturi tizimi orqali puflagichga kiradi va olingan havo bilan aralashadi. Gaz-havo aralashmasi burnerga kiradi va yonadi.
Modulyatsiya rejimi
Asosiy gazni boshqarish klapanining zarbasi nazorat klapanining holatiga bog'liq. Puflagichning tezligini oshirish orqali asosiy gazni boshqarish klapanining quyi oqimidagi bosim kamayadi. 2-kanal bosim o'zgarishini nazorat valfi diafragma ostidagi bosimgacha davom ettiradi. Chiqib ketish joyi yopilishda davom etadi, buning natijasida 2-kanal orqali gaz bosimini pasaytirish tezligi kamayadi. Shunday qilib, 1-kanal orqali asosiy gazni nazorat qilish klapanining diafragma ostidagi bosim ortadi. Asosiy gazni boshqarish valfi ochilishda davom etadi, shuning uchun puflagichga ko'proq gaz tushadi va shuning uchun burnerga ko'proq gaz tushadi.
Shunday qilib, brülör shamollatgich oqimini o'zgartirish orqali doimiy ravishda modulyatsiya qilinadi. Gaz miqdori oldindan belgilangan nisbatda havo miqdorini kuzatib boradi. Shunday qilib, butun modulyatsiya oralig'ida ortiqcha havo nisbatini deyarli doimiy darajada ushlab turish mumkin.

Shakl 21 To'liq premiks burner termo moduli

Tutun gazlaridagi zararli moddalarning tarkibi va ularning konsentratsiyasini kamaytirish yo'llari

Hozirgi ifloslanish muhit xavotirli nisbatlarni oladi. Issiqlik-energetika sektori chiqindilari miqdori bo'yicha avtomobil transportidan keyin ikkinchi o'rinda turadi.

22-rasm Emissiya foizi

Shuning uchun, kamaytirish masalasi zararli moddalar yonish mahsulotlarida.

Asosiy ifloslantiruvchi moddalar:

    • Karbon monoksit CO
    • Azot oksidlari NOx
    • Kislotalarning bug'lari

Yonish jarayonini yaxshilash (aniq gaz-havo nisbati) va qozon o'choqidagi haroratni pasaytirish orqali dastlabki ikki omilga qarshi kurashish maqsadga muvofiqdir.

Gazsimon yoqilg'ining yonishi paytida quyidagi kislotalar paydo bo'lishi mumkin:

Kislotalarning bug'lari kondensat bilan birga mukammal tarzda chiqariladi. Ichkariga tashlang suyuqlik holati ularni juda oson. Odatda, bu kislotani ishqor bilan neytrallash orqali amalga oshiriladi.

Kislota kondensatidan foydalanish

Metanning yonish reaktsiyasidan ko'rinib turibdiki:

1 m3 gaz yondirilganda 2 m3 suv bug'i hosil bo'ladi. Kondensatsiya qozonining normal ishlashi vaqtida kuniga taxminan 15-20 litr hosil bo'ladi. kondensat. Ushbu kondensat ozgina kislotalilikka ega (taxminan Ph = 3,5-4,5), bu oshmaydi. ruxsat etilgan daraja maishiy chiqindilar.

23-rasm Gazli qozon kondensatining kislotalilik darajasi

Kondensat tarkibiy qismlari

Normativ ko'rsatkichlar, ko'ra ATV A 251(2), mg/l

mg/l

3-jadval Kondensatdagi og'ir metallarning tarkibi

Shuning uchun kondensatni kanalizatsiyaga tushirishga ruxsat beriladi, u erda u gidroksidi maishiy chiqindilar bilan zararsizlantiriladi.
Shuni ta'kidlash kerakki, maishiy drenaj tizimlari kislotali kondensatga chidamli materiallardan iborat.
ATV A 251 ish varag'iga ko'ra, bu quyidagi materiallar:
_ Keramika quvurlari
_ Qattiq PVX quvurlar
_ PVX quvurlar
_ HDPE quvurlari
_ Polipropilen quvurlar
_ Akrilonitril-butadien-stirol sopolimeri yoki akrilonitril-stirol-akril efir (ABS/ASA) quvurlari
_ Zanglamaydigan po'lat quvurlar
_ Borosilikat quvurlari

24-rasm Kondensatni yo'q qilish

Italiya qoidalariga ko'ra, yuqoridagi kondensat tushirish sxemasi umumiy quvvati 116 kVtgacha bo'lgan qozonxonalar uchun ishlatilishi mumkin (Germaniya ATV A 251 standartiga muvofiq, 200 kVt dan ortiq emas). Agar bu qiymat oshib ketgan bo'lsa, maxsus kondensat granulator neytralizatorlarini o'rnatish kerak.

25-rasm Kondensat nasos yordamida kondensatni zararsizlantirish

1. Qozonning bug 'qozog'ining chiqishi
2. Konverter kirish
3. Kondensat neytrallashtiruvchi
4. Katalizatorning chiqishi
5. Kondensat tutqichga kondensat berish shlangi
6. Kondensat tutqichi
7. Kondensat chiqishi
8. Kondensat chiqadigan shlang
9. Adapter
10. Kanalizatsiya
11. O'rnatish qisqichlari

25-rasmda neytrallash zavodining namunasi ko'rsatilgan. Neytralizatorga kiradigan kondensat avval faollashtirilgan uglerod qatlami orqali filtrlanadi va keyin asosiy hajmda neytrallanadi. Kondensat nasosi qozondagi kondensat sifonining darajasidan yuqori kondensatni to'kish zarur bo'lganda o'rnatiladi. Ushbu dizayn umumiy quvvati 35 dan 300 kVtgacha bo'lgan qozonlardan kondensatni zararsizlantirishda qo'llaniladi (o'rnatish kuchiga qarab, konvertorning uzunligi o'zgaradi). O'rnatish quvvati 300 kVt dan oshsa, u holda bir nechta neytralizatorlar parallel ravishda o'rnatiladi.
Neytralizatorga xizmat ko'rsatish juda oson va yiliga bir martadan ko'p bo'lmagan granulatni qayta ko'rib chiqish va qo'shishni talab qiladi. Qoida tariqasida, kondensatning kislotaligi lakmus qog'ozi yordamida ham baholanadi.

Kondensatsiya texnologiyasi foydasiga argument

Samaradorlik uchun dalillar

Texnik xususiyatlari

Xizmat ko'rsatish markazi

Iste'molchi

O'rnatuvchi

Zanglamaydigan po'latdan yasalgan silliq quvurli issiqlik almashtirgichlar

Tutun gazlari / kondensat o'tkazuvchi qismlar,

plastmassadan tayyorlangan

Sotish argumenti:

Uzoq muddat

xizmatlar, kichik

texnik xarajatlar

xizmat

Uzoq muddatlilik tufayli yaxshi xarajat-foyda nisbati

qurilmaning ishlash muddati

Kichik

texnik xizmat ko'rsatish xarajatlari

Sotish argumenti:

uzoq xizmat muddati

Yuqori daraja

normallashtirilgan

foydalanish koeffitsienti va zararli moddalarning kam emissiyasi

Argumentlarni sotish

Istiqbolli yonish texnologiyasi

Kichik poygalar

yoqilg'ida ishlaydi

Kichik -

atrof-muhitga yuk

chorshanba

Istiqbolli qurilma

Kompakt qurilma

va yuqori sifatli / jozibali dizayn

xonalar, bo'shliqlar, chodirlar

Oson o'rnatish va

o'rnatish

Kichik joy talab qilinadi

"To'g'ridan-to'g'ri" shart emas

o'g'ri" qurilmasi

Qozonxona talab qilinmaydi

Erto'lalardan, turar-joylardan universal foydalanish imkoniyati

xonalar, bo'shliqlar, chodirlar

Keng

modulyatsiya

Barcha diapazonlarda samarali, tejamkor ish rejimi

kuch

Ovozsiz operatsiya

past soat chastotasi tufayli

Yoqilg'i narxining pasayishi

Keng doiradagi ob'ektlarda ishlashga qodir universal model
Yonish mahsulotlarining gazsimon komponentlarini o'lchash birliklari →

Bo'lim tarkibi

Qozon pechlarida organik yoqilg'ilarni yoqishda turli xil yonish mahsulotlari hosil bo'ladi, masalan, uglerod oksidi CO x \u003d CO + CO 2, suv bug'i H 2 O, oltingugurt oksidi SO x \u003d SO 2 + SO 3, azot oksidi NO x \ u003d NO + NO 2, polisiklik aromatik uglevodorodlar (PAH), ftoridlar, vanadiy V 2 O 5 birikmalari, zarrachalar va boshqalar (7.1.1-jadvalga qarang). Pechlarda yoqilg'i to'liq yonmagan taqdirda, chiqindi gazlar CH4, C2H4 va boshqalar uglevodorodlarni ham o'z ichiga olishi mumkin. To'liq bo'lmagan yonishning barcha mahsulotlari zararli, ammo zamonaviy yoqilg'i yoqish texnologiyasi bilan ularning shakllanishini minimallashtirish mumkin [1].

7.1.1-jadval. Energiya qozonlarida organik yoqilg'ilarni yoqishning o'ziga xos chiqindilari [3]

Belgilar: A p, S p - mos ravishda, yoqilg'ining ish massasiga kul va oltingugurt miqdori, %.

Atrof-muhitni sanitariya baholash mezoni atmosfera havosidagi zararli moddaning er sathida ruxsat etilgan maksimal kontsentratsiyasi (MPC) hisoblanadi. MPC deganda turli moddalar va kimyoviy birikmalarning shunday kontsentratsiyasi tushunilishi kerak, ular har kuni inson tanasiga uzoq vaqt davomida ta'sir qilish bilan hech qanday patologik o'zgarishlar yoki kasalliklarga olib kelmaydi.

Aholi punktlarining atmosfera havosidagi zararli moddalarning ruxsat etilgan maksimal kontsentratsiyasi (MPC) Jadvalda keltirilgan. 7.1.2 [4]. Zararli moddalarning maksimal bir martalik kontsentratsiyasi 20 daqiqa ichida olingan namunalar bilan belgilanadi, o'rtacha kunlik - kuniga.

7.1.2-jadval. Aholi punktlarining atmosfera havosidagi zararli moddalarning ruxsat etilgan maksimal kontsentratsiyasi

Ifloslantiruvchi Maksimal ruxsat etilgan konsentratsiya, mg / m 3
Maksimal bir martalik O'rtacha kunlik
Toksik bo'lmagan chang 0,5 0,15
Oltingugurt dioksidi 0,5 0,05
uglerod oksidi 3,0 1,0
uglerod oksidi 3,0 1,0
azot dioksidi 0,085 0,04
Azot oksidi 0,6 0,06
Soot (soot) 0,15 0,05
vodorod sulfidi 0,008 0,008
Benz(a)piren - 0,1 mkg / 100 m 3
Vanadiy pentoksidi - 0,002
Ftorli birikmalar (ftor uchun) 0,02 0,005
Xlor 0,1 0,03

Hisob-kitoblar har bir zararli modda uchun alohida-alohida amalga oshiriladi, shunda ularning har birining kontsentratsiyasi jadvalda keltirilgan qiymatlardan oshmaydi. 7.1.2. Qozonxonalar uchun ushbu shartlar oltingugurt va azot oksidlarining ta'sirini umumlashtirish zarurligiga qo'shimcha talablarni kiritish orqali kuchaytiriladi, bu ifoda bilan belgilanadi.

Shu bilan birga, mahalliy havo etishmovchiligi yoki noqulay issiqlik va aerodinamik sharoitlar tufayli pechlar va yonish kameralarida, asosan, uglerod oksidi CO (uglerod oksidi), vodorod H 2 va issiqlikni tavsiflovchi turli xil uglevodorodlardan iborat to'liq bo'lmagan yonish mahsulotlari hosil bo'ladi. yonishning kimyoviy to'liqsizligidan (kimyoviy kuyish) qozon agregatidagi yo'qotishlar.

Bundan tashqari, yonish jarayonida bir qator kimyoviy birikmalar olinadi, ular havodagi N 2 yoqilg'i va azotning turli tarkibiy qismlarining oksidlanishi natijasida hosil bo'ladi. Ularning eng muhim qismi azot oksidlari NO x va oltingugurt SO x dir.

Azot oksidlari havodagi molekulyar azotning ham, yoqilg'i tarkibidagi azotning ham oksidlanishi natijasida hosil bo'ladi. Eksperimental tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, qozonxonalar pechlarida hosil bo'lgan NO x ning asosiy ulushi, ya'ni 96÷100% azot oksidi (oksid) NO ga to'g'ri keladi. Azot dioksidi NO 2 va azot yarim oksidi N 2 O ancha kichikroq miqdorda hosil bo'ladi va ularning ulushi taxminan: NO 2 uchun - 4% gacha va N 2 O uchun - umumiy NO x emissiyasining yuzdan bir qismi. Qozonxonalarda yoqilg'ini yoqishning odatiy sharoitlarida azot dioksidi NO 2 kontsentratsiyasi, qoida tariqasida, NO tarkibiga nisbatan ahamiyatsiz va odatda 0÷7 ni tashkil qiladi. ppm 20÷30 gacha ppm. Shu bilan birga, turbulent olovda issiq va sovuq hududlarning tez aralashishi oqimning sovuq zonalarida azot dioksidining nisbatan katta kontsentratsiyasiga olib kelishi mumkin. Bundan tashqari, NO 2 ning qisman emissiyasi o'choqning yuqori qismida va gorizontal mo'rida (da). T> 900÷1000 K) va ma'lum sharoitlarda sezilarli o'lchamlarga ham yetishi mumkin.

Yoqilg'ilarning yonishi paytida hosil bo'lgan azot geksidi N 2 O, ko'rinishidan, qisqa muddatli oraliq mahsulotdir. N 2 O qozonlarning orqasida yonish mahsulotlarida deyarli yo'q.

Yoqilg'i tarkibidagi oltingugurt oltingugurt oksidi SO x: oltingugurtli SO 2 (oltingugurt dioksidi) va oltingugurt SO 3 (oltingugurt trioksidi) angidridlarining hosil bo'lish manbai hisoblanadi. Jami ommaviy chiqarish SO x faqat yoqilg'i tarkibidagi oltingugurt miqdoriga bog'liq S p , va ularning tutun gazlaridagi konsentratsiyasi ham havo oqimi koeffitsienti a ga bog'liq. Qoida tariqasida SO 2 ning ulushi 97÷99% ni, SO 3 ning ulushi esa SO x ning umumiy mahsulotida 1÷3% ni tashkil qiladi. Qozonlardan chiqadigan gazlardagi SO 2 ning haqiqiy miqdori 0,08 dan 0,6% gacha, SO 3 kontsentratsiyasi esa 0,0001 dan 0,008% gacha.

Tutun gazlarining zararli komponentlari orasida polisiklik aromatik uglevodorodlarning (PAH) katta guruhi alohida o'rin tutadi. Ko'pgina PAHlar yuqori kanserogen va (yoki) mutagen faollikka ega, shaharlarda fotokimyoviy tutunni faollashtiradi, bu esa ularning chiqindilarini qattiq nazorat qilish va cheklashni talab qiladi. Shu bilan birga, ba'zi PAHlar, masalan, fenantren, ftoranten, piren va boshqa bir qatorlar deyarli fiziologik inert va kanserogen emas.

PAHlar har qanday uglevodorod yoqilg'ilarining to'liq yonmasligi natijasida hosil bo'ladi. Ikkinchisi yonish moslamalarining sovuq devorlari tomonidan yoqilg'i uglevodorodlarini oksidlanish reaktsiyalarini inhibe qilish tufayli yuzaga keladi va shuningdek, yoqilg'i va havoning qoniqarsiz aralashmasidan kelib chiqishi mumkin. Bu pechlarda (yonish kameralarida) past haroratli mahalliy oksidlovchi zonalarning yoki ortiqcha yoqilg'i bo'lgan zonalarning shakllanishiga olib keladi.

Sababli katta raqam tutun gazlaridagi turli xil PAHlar va ularning kontsentratsiyasini o'lchash qiyinligi sababli, yonish mahsulotlari va atmosfera havosining kanserogen ifloslanish darajasini eng kuchli va eng barqaror kanserogen benzo(a)piren (B(a)) kontsentratsiyasi bilan baholash odatiy holdir. P) C 20 H 12.

Yuqori toksiklik tufayli vanadiy oksidi kabi yoqilg'i moyining yonish mahsulotlarini alohida ta'kidlash kerak. Vanadiy mazutning mineral qismiga kiradi va yondirilganda VO, VO 2 vanadiy oksidlarini hosil qiladi. Biroq, depozitlarning shakllanishi bilan konvektiv yuzalar vanadiy oksidlari asosan V 2 O 5 shaklida taqdim etiladi. Vanadiy pentoksidi V 2 O 5 vanadiy oksidlarining eng zaharli shakli hisoblanadi, shuning uchun ularning emissiyasi V 2 O 5 hisobida hisobga olinadi.

7.1.3-jadval. Elektr qozonlarida organik yoqilg'ini yoqish paytida yonish mahsulotlaridagi zararli moddalarning taxminiy kontsentratsiyasi

Emissiya = Konsentratsiya, mg / m 3
Tabiiy gaz mazut Ko'mir
Azot oksidi NO x (NO 2 bo'yicha) 200÷ 1200 300÷ 1000 350 ÷ 1500
Oltingugurt dioksidi SO 2 - 2000÷6000 1000÷5000
Sulfat angidrid SO 3 - 4÷250 2 ÷ 100
Uglerod oksidi SO 10÷125 10÷150 15÷150
Benz (a) piren C 20 H 12 (0,1÷1, 0) 10 -3 (0,2÷4,0) 10 -3 (0,3÷14) 10 -3
Qattiq zarralar - <100 150÷300

Mazut va qattiq yoqilg'ining yonishi paytida chiqindilar tarkibida uchuvchi kul, kuyikish zarralari, PAH va mexanik kuyish natijasida yoqilmagan yoqilg'idan iborat zarrachalar ham mavjud.

Har xil turdagi yoqilg'ilarni yoqish paytida chiqindi gazlaridagi zararli moddalar kontsentratsiyasining diapazonlari jadvalda keltirilgan. 7.1.3.



 

O'qish foydali bo'lishi mumkin: