Tutun gazlarining komponent tarkibi. Yoqilg'i va chiqindi gazlardagi zaharli moddalar

Bo'lim tarkibi

Qozon pechlarida organik yoqilg'ilarni yoqishda, turli mahsulotlar yonish, masalan, uglerod oksidi CO x = CO + CO 2, suv bug'i H 2 O, oltingugurt oksidi SO x = SO 2 + SO 3, azot oksidi NO x = NO + NO 2, polisiklik aromatik uglevodorodlar (PAH), ftorid birikmalari , vanadiy birikmalari V 2 O 5, qattiq zarralar va boshqalar (7.1.1-jadvalga qarang). Pechlarda yoqilg'i to'liq yonmagan taqdirda, chiqindi gazlar CH 4, C 2 H 4 va boshqalar uglevodorodlarni ham o'z ichiga olishi mumkin. To'liq bo'lmagan yonishning barcha mahsulotlari zararli, ammo zamonaviy texnologiya Yoqilg'i yoqish orqali ularning hosil bo'lishini minimallashtirish mumkin [1].

7.1.1-jadval. Energiya qozonlarida organik yoqilg'ining yonishi natijasida o'ziga xos emissiyalar [3]

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

Atrof-muhitni sanitariya baholash mezoni atmosfera havosidagi zararli moddaning yer darajasida ruxsat etilgan maksimal kontsentratsiyasi (MPC) hisoblanadi. MPCni shunday konsentratsiya deb tushunish kerak turli moddalar va kimyoviy birikmalar, ular har kuni inson tanasiga uzoq vaqt davomida ta'sir qilganda, hech qanday patologik o'zgarishlar yoki kasalliklarni keltirib chiqarmaydi.

Maksimal ruxsat etilgan kontsentratsiyalar (MPC) zararli moddalar Aholi punktlarining atmosfera havosi jadvalda keltirilgan. 7.1.2 [4]. Zararli moddalarning maksimal yagona kontsentratsiyasi 20 daqiqa ichida olingan namunalar bilan belgilanadi, o'rtacha kunlik konsentratsiya - kuniga.

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

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. kimyoviy to'liq bo'lmagan yonish (kimyoviy kuyish) natijasida qozon agregatidagi yo'qotish.

Bundan tashqari, yonish jarayonida yoqilg'i va havo azotining N2 turli qismlarining oksidlanishi natijasida hosil bo'lgan bir qator kimyoviy birikmalar hosil bo'ladi. Ularning eng muhim qismini azot oksidi NO x va oltingugurt oksidi SO x tashkil etadi.

Azot oksidlari havodagi molekulyar azotning ham, yoqilg'i tarkibidagi azotning ham oksidlanishi natijasida hosil bo'ladi. Eksperimental tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, qozon pechlarida hosil bo'lgan NOx ning asosiy ulushi, ya'ni 96÷100% azot oksidi NO. NO 2 dioksidi 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 odatda 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 nisbatan katta miqdordagi azot dioksidining paydo bo'lishiga olib kelishi mumkin. Bundan tashqari, NO 2 ning qisman emissiyasi o'choqning yuqori qismida va gorizontal mo'rida (bilan) sodir bo'ladi. T> 900÷1000 K) va ma'lum sharoitlarda sezilarli o'lchamlarga ham yetishi mumkin.

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

Yoqilg'i tarkibidagi oltingugurt oltingugurt oksidi SO x hosil bo'lish manbai hisoblanadi: oltingugurt dioksidi SO 2 (oltingugurt dioksidi) va oltingugurt SO 3 (oltingugurt trioksidi) angidridlari. SO x ning umumiy massa emissiyasi faqat Sp yoqilg'i tarkibidagi oltingugurt miqdoriga va ularning konsentratsiyasiga bog'liq tutun gazlari– shuningdek, havo oqimi koeffitsienti a bo'yicha. Qoida tariqasida SO 2 ning ulushi 97÷99%, SO 3 ning ulushi esa SO x umumiy rentabelligining 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.

Orasida zararli komponentlar tutun gazlari Alohida o'rinni polisiklik aromatik uglevodorodlarning (PAH) katta guruhi egallaydi. Ko'pgina PAHlar yuqori kanserogen va (yoki) mutagen faollikka ega va shaharlarda fotokimyoviy smogni faollashtiradi, bu esa ularning emissiyasini qattiq nazorat qilish va cheklashni talab qiladi. Shu bilan birga, ba'zi PAHlar, masalan, fenantren, ftoranten, piren va boshqa bir qator fiziologik jihatdan deyarli 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 uglevodorodlarining oksidlanish reaktsiyalarini inhibe qilish tufayli yuzaga keladi va shuningdek, yoqilg'i va havoning qoniqarsiz aralashishi natijasida yuzaga kelishi mumkin. Bu pechlarda (yonish kameralarida) mahalliy oksidlanish zonalarining paydo bo'lishiga olib keladi. past harorat yoki ortiqcha yoqilg'i bo'lgan joylar.

Tutun gazlarida turli xil PAHlarning ko'pligi va ularning kontsentratsiyasini o'lchash qiyinligi tufayli yonish mahsulotlarining kanserogen ifloslanish darajasi va atmosfera havosi eng kuchli va barqaror kanserogen - benzo(a)piren (B(a)P) C 20 H 12 kontsentratsiyasi bilan baholanadi.

Ularning yuqori toksikligi 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, depozitlar paydo bo'lganda konvektiv yuzalar Vanadiy oksidlari asosan V 2 O 5 shaklida taqdim etiladi. Vanadiy pentoksidi V 2 O 5 vanadiy oksidlarining eng zaharli shaklidir, shuning uchun ularning emissiyasi V 2 O 5 hisobidan hisoblanadi.

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

Yonilg'i moyi va qattiq yoqilg'ini yoqish paytida emissiya tarkibida uchuvchi kul, kuyikish zarralari, PAH va mexanik kuyish natijasida yoqilmagan yoqilg'idan iborat qattiq zarralar ham mavjud.

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

Toksik (zararli) - inson va hayvonlar salomatligiga salbiy ta'sir ko'rsatadigan kimyoviy birikmalar.

Yoqilg'i turi uning yonishi paytida hosil bo'lgan zararli moddalar tarkibiga ta'sir qiladi. Elektr stansiyalari qattiq, suyuq va gazsimon yoqilg'idan foydalanadi. Qozon gazlari tarkibidagi asosiy zararli moddalar: oltingugurt oksidi (SO 2 va SO 3), azot oksidi (NO va NO 2), uglerod oksidi (CO), vanadiy birikmalari (asosan vanadiy pentoksid V 2 O 5). Ash ham zararli moddalarga tegishli.

Qattiq yoqilg'i. Issiqlik energetikasida ko'mir (qo'ng'ir, tosh, antrasit ko'mir), moyli slanets va torf ishlatiladi. Qattiq yoqilg'ining tarkibi sxematik tarzda ifodalanadi.

Ko'rib turganingizdek, yoqilg'ining organik qismi uglerod C, vodorod H, kislorod O, organik oltingugurt Sopr dan iborat. Bir qator konlardan olingan yoqilg'ining yonuvchi qismi tarkibiga noorganik pirit oltingugurt FeS 2 ham kiradi.

Yonilg'ining yonmaydigan (mineral) qismi namlikdan iborat V va kul A. Yoqilg'ining mineral komponentining asosiy qismi yonish paytida chiqindi gazlar tomonidan olib ketilgan uchuvchi kulga aylanadi. Boshqa qismi, pechning dizayni va yoqilg'ining mineral komponentining fizik xususiyatlariga qarab, cürufga aylanishi mumkin.

Maishiy ko'mirlarning kul tarkibi juda katta farq qiladi (10-55%). Tutun gazlarining chang miqdori shunga mos ravishda o'zgaradi, yuqori kulli ko'mirlar uchun 60-70 g / m 3 ga etadi.

Kulning eng muhim xususiyatlaridan biri shundaki, uning zarralari turli o'lchamlarga ega bo'lib, ular 1-2 dan 60 mikrongacha yoki undan ko'p. Kulni tavsiflovchi parametr sifatida bu xususiyat dispersiya deb ataladi.

Qattiq yoqilg'i kulining kimyoviy tarkibi juda xilma-xildir. Odatda, kul kremniy, alyuminiy, titanium, kaliy, natriy, temir, kaltsiy va magniy oksidlaridan iborat. Kuldagi kaltsiy erkin oksid shaklida, shuningdek, silikatlar, sulfatlar va boshqa birikmalar tarkibida bo'lishi mumkin.

Qattiq yoqilg'ining mineral qismini batafsilroq tahlil qilish shuni ko'rsatadiki, kul tarkibida oz miqdorda boshqa elementlar bo'lishi mumkin, masalan, germaniy, bor, mishyak, vanadiy, marganets, sink, uran, kumush, simob, ftor, xlor. Ro'yxatdagi elementlarning mikroifratlari turli zarracha o'lchamdagi kul fraktsiyalarida notekis taqsimlanadi va odatda ularning tarkibi zarracha hajmining pasayishi bilan ortadi.

Qattiq yoqilg'i oltingugurtni quyidagi shakllarda o'z ichiga olishi mumkin: yoqilg'ining organik qismi molekulalarida pirit Fe 2 S va pirit FeS 2 va mineral qismida sulfatlar shaklida. Yonish natijasida oltingugurt birikmalari oltingugurt oksidlariga aylanadi, taxminan 99% oltingugurt dioksidi SO 2 ni tashkil qiladi.

Ko'mirlarning oltingugurt miqdori koniga qarab 0,3-6% ni tashkil qiladi. Slanetsning oltingugurt miqdori 1,4-1,7%, torf -0,1% ga etadi.

Simob, ftor va xlorning birikmalari gazsimon holatda qozon orqasida mavjud.

Qattiq yoqilg'i kulining tarkibida kaliy, uran va bariyning radioaktiv izotoplari bo'lishi mumkin. Ushbu chiqindilar issiqlik elektr stantsiyasi hududidagi radiatsiyaviy vaziyatga deyarli ta'sir qilmaydi, garchi ularning umumiy miqdori bir xil quvvatdagi atom elektr stantsiyalaridagi radioaktiv aerozollar chiqindilaridan oshib ketishi mumkin.

Suyuq yoqilg'i. IN Issiqlik energetikasida mazut, slanets moyi, dizel va qozon va pech yoqilg'isi ishlatiladi.

Suyuq yoqilg'ida pirit oltingugurt yo'q. Mazut kulining tarkibiga vanadiy pentoksidi (V 2 O 5), shuningdek Ni 2 O 3, A1 2 O 3, Fe 2 O 3, SiO 2, MgO va boshqa oksidlar kiradi. Mazutning kul miqdori 0,3% dan oshmaydi. To'liq yondirilganda, chiqindi gazlardagi qattiq zarrachalar miqdori taxminan 0,1 g / m3 ni tashkil qiladi, ammo bu qiymat qozonlarning isitish yuzalarini tashqi konlardan tozalash davrida keskin ortadi.

Mazut tarkibidagi oltingugurt, birinchi navbatda, organik birikmalar, elementar oltingugurt va vodorod sulfidi shaklida bo'ladi. Uning tarkibi neftning oltingugurt miqdoriga bog'liq.

Ulardagi oltingugurt miqdoriga qarab, isitish moylari quyidagilarga bo'linadi: kam oltingugurtli S p.<0,5%, сернистые S p = 0,5+ 2,0% va yuqori oltingugurt S p >2,0%.

Dizel yoqilg'isi oltingugurt miqdori bo'yicha ikki guruhga bo'linadi: birinchisi - 0,2% gacha va ikkinchisi - 0,5% gacha. Kam oltingugurtli qozon va o'choq yoqilg'isi 0,5 dan ko'p bo'lmagan oltingugurtni, oltingugurt yoqilg'isini 1,1 gacha, slanets moyini o'z ichiga oladi. 1%.

Gazsimon yoqilg'i"eng toza" organik yoqilg'i hisoblanadi, chunki uning to'liq yonishi zaharli moddalardan faqat azot oksidlarini hosil qiladi.

Ash. Atmosferaga qattiq zarrachalar chiqishini hisoblashda yonmagan yoqilg'ining (osti yonish) kul bilan birga atmosferaga tushishini hisobga olish kerak.

Kamerali pechlar uchun mexanik underburning q1, agar biz cüruf va kirpikda bir xil yonuvchan tarkibni nazarda tutsak.

Barcha turdagi yoqilg'ilar turli xil kaloriya qiymatlariga ega bo'lganligi sababli, hisob-kitoblarda ko'pincha berilgan kul miqdori Apr va oltingugurt miqdori Spr ishlatiladi.

Ba'zi turdagi yoqilg'ining xususiyatlari jadvalda keltirilgan. 1.1.

Yong'in qutisidan olib ketilgan qattiq zarrachalarning nisbati olov qutisi turiga bog'liq va quyidagi ma'lumotlarga ko'ra olinishi mumkin:

Qattiq cürufni olib tashlash kameralari., 0,95

Suyuq cürufni olib tashlash bilan oching 0,7-0,85

Suyuq cürufni olib tashlash bilan yarim ochiq 0,6-0,8

Ikki kamerali yong'in qutilari................. 0,5-0,6

Vertikal oldingi pechlar bilan yong'in qutilari 0,2-0,4

Gorizontal siklonli pechlar 0,1-0,15

Stoldan 1.1.dan koʻrinib turibdiki, yogʻli slanets va qoʻngʻir koʻmir, shuningdek, Ekibastuz koʻmiri eng yuqori kulga ega.

Oltingugurt oksidlari. Oltingugurt oksidlarining emissiyasi oltingugurt dioksidi bilan aniqlanadi.

Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, oltingugurt dioksidining uchuvchi kul bilan quvvat qozonlari quvurlarida bog'lanishi asosan yoqilg'ining ishchi massasidagi kaltsiy oksidi tarkibiga bog'liq.

Quruq kul kollektorlarida oltingugurt oksidlari deyarli ushlanmaydi.

Yoqilg'i tarkibidagi oltingugurt va sug'orish suvining ishqoriyligiga bog'liq bo'lgan nam kul kollektorlarida tutilgan oksidlarning nisbati qo'llanmada keltirilgan grafiklardan aniqlanishi mumkin.

Azot oksidlari. 30 t/soat unumdorligi 30 t/soatgacha bo‘lgan qozon (qozon)ning chiqindi gazlari bilan atmosferaga chiqariladigan azot oksidi miqdorini NO 2 (t/yil, g/s) bo‘yicha hisoblash mumkin. qo'llanmada.

Qozonning chiqindi gazlarini tahlil qilish normal ish sharoitidan og'ishlarni aniqlash va bartaraf etish imkonini beradi, shu bilan yoqilg'i yonish samaradorligini oshiradi va atmosferaga zaharli gazlar emissiyasini kamaytiradi. Yoqilg'i yoqish moslamasining qanchalik samarali ishlashini va uning ishidagi og'ishlarni tutun gazlari analizatori yordamida qanday aniqlashni tushunish uchun chiqindi gazlarida qanday gazlar va qanday konsentratsiyalarda mavjudligini bilish kerak.

Quyida chiqindi gazlari tarkibidagi kontsentratsiyani pasaytirish tartibida chiqindi gaz komponentlari keltirilgan.

Azot N2.

Azot - atmosfera havosining asosiy elementi (79%). Azot yonish jarayonida ishtirok etmaydi va balast vazifasini bajaradi. Qozonga pompalanganda, u qiziydi va o'zi 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 kontsentratsiyasini o'lchamaydi, lekin uni qoldiq kislorod kontsentratsiyasiga asoslangan hisoblash yo'li bilan aniqlaydi. Gaz analizatorlarining ba'zi modellari, masalan, MRU Vario Plus, karbonat angidrid konsentratsiyasini o'lchash uchun o'rnatilgan optik infraqizil sensorlarga ega 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. Qoldiq kislorod kontsentratsiyasi yoqilg'ining yonishi to'liqligini (samaradorligini) baholash uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, kislorod kontsentratsiyasi tutun gazlari bilan issiqlik yo'qotilishini va karbonat angidrid konsentratsiyasini aniqlaydi.

Portativ gaz analizatorlarida kislorod kontsentratsiyasi statsionar gaz analizatorlarida elektrokimyoviy kislorod sensorlari yordamida o'lchanadi, zirkonyum 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, qozon bacalarida oqish yoki yonish bo'lsa, u ish muhitiga chiqarilib, xodimlarni zaharlanish xavfiga olib kelishi 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, jumladan, portativ gaz analizatorlarida asosan ishlatiladi.

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

Azot oksidi (NOx).

Qozon pechida yuqori haroratlarda azot havodagi kislorod bilan azot oksidi NO ni 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 qabul qilinadi. Ba'zi hollarda NO2 kontsentratsiyasi alohida elektrokimyoviy azot dioksidi sensori bilan o'lchanadi. Har holda, azot oksidlarining NOx ning hosil bo'lgan konsentratsiyasi NO va NO2 kontsentratsiyasi yig'indisiga teng.

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

Oltingugurt dioksidi (SO2).

Tarkibida oltingugurt boʻlgan yoqilgʻini yoqish natijasida hosil boʻladigan zaharli gaz. SO2 suv (kondensat) yoki bug 'bilan reaksiyaga kirishganda oltingugurt kislotasi H2SO3 hosil bo'ladi. Elektrokimyoviy hujayralar odatda SO2 kontsentratsiyasini o'lchash uchun ishlatiladi.

Yonmaydigan uglevodorodlar (CH).

Yonmaydigan CH uglevodorodlar yoqilg'ining to'liq yonmasligi natijasida hosil bo'ladi. Bu guruhga metan CH4, butan C4H10 va benzol C6H6 kiradi. Termokatalitik yoki optik infraqizil hujayralar yonmaydigan uglevodorodlar kontsentratsiyasini o'lchash uchun ishlatiladi.

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

1-sahifa

Tutun gazlarining tarkibi yoqilg'i tarkibiy qismlarining yonish reaktsiyalari asosida hisoblanadi.  

Tutun gazlarining tarkibi gaz analizatorlari deb ataladigan maxsus qurilmalar yordamida aniqlanadi. Bu chiqindi gazlar tarkibidagi karbonat angidrid miqdoriga qarab yonish jarayonining mukammallik darajasi va samaradorligini aniqlaydigan asosiy qurilmalar bo'lib, ularning optimal qiymati yoqilg'i turiga, yonish moslamasining turiga va sifatiga bog'liq.  

Barqaror holat sharoitida chiqindi gazlarning tarkibi quyidagicha o'zgaradi: H2S va S02 miqdori doimiy ravishda kamayadi, 32, CO2 va CO - ahamiyatsiz o'zgaradi / Oksaning qatlamma-qatlam yonishi bilan katalizatorning yuqori qatlamlari qayta tiklanadi. pastkilaridan oldin. Reaktsiya kamerasida haroratning asta-sekin pasayishi kuzatiladi va reaktorning chiqishida tutun gazlarida kislorod paydo bo'ladi.  

Tutun gazlarining tarkibi namunalar bilan nazorat qilinadi.  

Tutun gazining tarkibi nafaqat suv bug'ining tarkibi, balki boshqa komponentlarning tarkibi bilan ham belgilanadi.  

Tutun gazlarining tarkibi mash'alning uzunligi bo'ylab o'zgaradi. Radiatsion issiqlik uzatishni hisoblashda bu o'zgarishni hisobga olish mumkin emas. Shuning uchun radiatsiya issiqlik uzatishning amaliy hisob-kitoblari kameraning oxiridagi chiqindi gazlar tarkibiga asoslanadi. Ushbu soddalashtirish ma'lum darajada yonish jarayoni odatda kameraning boshlang'ich, unchalik katta bo'lmagan qismida jadal davom etishi va shuning uchun kameraning ko'p qismini tarkibi uning tarkibiga yaqin bo'lgan gazlar bilan bandligini hisobga olish bilan asoslanadi. kameraning oxirida. Oxir-oqibat, u deyarli har doim to'liq bo'lmagan yonish mahsulotini o'z ichiga oladi.  

Tutun gazlarining tarkibi yoqilg'i tarkibiy qismlarining yonish reaktsiyalari asosida hisoblanadi.  

Turli konlardan gazning to'liq yonishi paytida chiqindi gazlarining tarkibi biroz farq qiladi.  

Tutun gazlarining tarkibiga quyidagilar kiradi: 2 61 kg CO2; 0 45 kg H2O; I kg ko'mirga 7 34 kg N2 va 3 81 kg havo. 870 S haroratda 1 kg ko'mir uchun chiqindi gazlar hajmi 45 m3, 16 S da 11 3 m3 ga teng; chiqindi gaz aralashmasining zichligi 0,318 kg / l3 ni tashkil qiladi, bu bir xil haroratda havo zichligidan 1,03 barobar ko'pdir.  

Jeneratör, yuqori o'choq va koks gazlari va ularning aralashmalarini yoqish uchun nazariy jihatdan zarur bo'lgan havo miqdori quyidagi formula bilan 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'ilarni yoqish uchun nazariy jihatdan zarur bo'lgan havo miqdori:

V 0 = 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 yonish moslamalari yordamida gazsimon yoqilg'ini yoqish va suyuq yoqilg'ini maxsus yondirgichlar yordamida oldindan gazlashtirish bilan yoqishda erishiladi.

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

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

bu erda a - ortiqcha havo koeffitsienti.

Olovli yonish usuli bilan, yonish jarayonida yoqilg'i va havo aralashtirilganda, gaz, yoqilg'i moyi va maydalangan yoqilg'i uchun ortiqcha havo koeffitsienti a = 1,05-1,25 ni tashkil qiladi. 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 qatlam usuli bilan uzluksiz yoqilg'i ta'minoti va kulni olib tashlash - a = 1,3-1,4. Pechlarga qo'lda xizmat ko'rsatishda: antrasitni yoqishda a = 1,4, qattiq ko'mirlarni yoqishda a = 1,5-1,6, jigarrang ko'mirlarni yoqishda a = 1,6-1,8. Yarim gazli olov qutilari uchun a = 1,1-1,2.

Atmosfera havosida ma'lum miqdorda namlik - d g/kg quruq havo mavjud. Shunday qilib, yonish uchun zarur bo'lgan nam atmosfera havosining hajmi yuqoridagi formulalar yordamida hisoblanganidan kattaroq bo'ladi:

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

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

Bu erda 0,0016 = 1,293/(0,804*1000) g/kg quruq havoda ifodalangan havo namligining og’irlik birliklarini hajm birliklariga – 1 nm 3 quruq havo tarkibidagi suv bug’ining nm 3 ga o’tkazish koeffitsienti hisoblanadi.

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 soni:

Karbonat angidrid miqdori

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

Oltingugurt dioksidi miqdori

V SO2 = 0,01 ⋅ %H 2 S nm 3 / nm 3;

Suv bug'ining miqdori

V H2O = 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 B á 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

VO2 = 0,21 (a - 1) ⋅ VO, 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 = 0,01 (%CO 2 + %CO + %H 2 + 3 ⋅ %CH 4 + 4 ⋅ %C 2 H 4 + 2 ⋅ %H 2 S + %H 2 O + %N 2) + + VO ( 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 = 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 = 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 + 0,0016d V a) nm 3 /nm 3 ;

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

VO2 = 0,21(a - 1) VO, nm 3 /nm 3.

Tabiiy gazning yonish mahsulotlarining umumiy miqdori:

V dg = 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) + VO (a + 0,0016da - 0,21), nm 3 /nm 3.

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

V CO2 = 0,01855 %C P, nm 3 /kg (bundan buyon matnda % - massa bo'yicha ishchi gaz tarkibidagi elementlarning foiz tarkibi);

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

Qattiq va suyuq yoqilg'i uchun

V H2O CHEM = 0,112 ⋅ %H P, nm 3 /kg,

bu erda V H2O CHIM - vodorodning yonishi paytida hosil bo'lgan suv bug'idir.

V H2O FUR = 0,0124%W P, nm 3 / kg,

bu erda V H2O FUR - ishlaydigan yoqilg'idan namlik bug'lanishi paytida hosil bo'lgan suv bug'idir.

Agar suyuq yoqilg'ini atomizatsiya qilish uchun Vt BUG' kg / kg yoqilg'i miqdorida bug 'berilsa, suv bug'ining hajmiga 1,24 Vt BUG' nm 3 / kg yoqilg'i 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 = 0,112 ⋅ % H P + 0,0124 (% W P + 100 ⋅ % W PAR) + 0,0016d V á, nm 3 / kg.

V N2 = 0,79 ⋅ V a + 0,008 ⋅ %N P, nm 3 /kg

VO2 = 0,21 (a - 1) VO, nm 3 / kg.

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

V dg = 0,01 + VO (a + + 0,0016 da - 0,21) nm 3 / kg.

Nazariy jihatdan zarur bo'lgan havo miqdori (VO nm 3 / kg, V O nm 3 / nm 3) bilan yoqilg'ini yoqish paytida chiqindi gazlar hajmi, ortiqcha havo koeffitsienti 1,0 bo'lgan hisoblash formulalari bo'yicha aniqlanadi, yonish mahsulotlari esa kislorodni o'z ichiga olmaydi.