УСЛОВИЯ УСТОЙЧИВОЙ РАБОТЫ ГОРЕЛКИ
Устойчивость горения является существенным фактором, определяющим надежность работы газовых горелок. В практике сжигания газа часто приходится сталкиваться с нарушением устойчивой работы горелок, вызываемым либо отрывом пламени от насадка горелки, либо проскоком пламени в ее смесительную часть. Пламя сохраняет устойчивость, т. е. остается неподвижным относительно насадка горелки, в тех случаях, когда в зоне горения устанавливается равновесие между стремлением пламени продвинуться навстречу потоку газовоздушной смеси и стремлением потока отбросить пламя от горелки. Однако такое равновесие наблюдается в очень узком диапазоне скоростей выхода газовоздушной смеси из горелки. Отрыв пламени возникает, когда скорость истечения газовоздушной смеси превосходит скорость распространения пламени и оно, отрываясь от горелки, полностью или частично гаснет. Он может происходить и при розжиге или выключении горелок, а во время работы — из-за быстрого изменения нагрузки или при чрезмерном увеличении разрежения в топке и может иметь место у всех типов горелок. Отрыв пламени приводит к загазованию топки и газоходов, а также к накоплению в помещении газов. Это может повлечь за собой взрыв в топочной камере или газоходах агрегата с последующими серьезными разрушениями. Проскок пламени (обратный удар) — это проникновение пламени внутрь горелки. Такое явление происходит в том случае, когда скорость истечения газовоздушной смеси из горелки меньше скорости распространения пламени. Чаще всего проскок происходит при неправильном зажигании и выключении горелки, а также при быстром снижении ее производительности. В результате проскока может произойти перегрев горелки или хлопок внутри нее, а также прекращение горения и загазование помещения. Проскок пламени может быть только у горелок с предварительным смешением газа и воздуха. На рис. 5 в качестве примера даны кривые, показывающие пределы отрыва и проскока пламени при сжигании природного газа в зависимости от величины избытка воздуха для инжекционной горелки среднего давления с диаметром насадка 35 мм. Приведенные кривые соответствуют пределам устойчивого горения при работе горелки в атмосферных условиях, т. е. без стабилизации горения, и при сжигании газа в топочной камере со стабилизатором. Кривая 2 показывает, при каких скоростях газовоздушной смеси наблюдается для различных газовоздушных смесей отрыв пламени от устья горелки, а кривая 1 — при каких скоростях наблюдается проскок пламени. Из рисунка видно, что при коэффициенте избытка воздуха αг=1,1 горелка может работать только в узком диапазоне скоростей — от 1,15 до 1,75 м/сек. Уменьшение содержания первичного воздуха в смеси расширяет пределы устойчивого горения, так как возрастает значение скорости, при которой наступает отрыв, и уменьшается значение скорости, когда наступает проскок пламени. Таким образом, область устойчивого горения газа в горелке располагается между кривыми проскока и отрыва пламени. Следовательно, от ширины этой зоны зависит диапазон регулирования газовой горелки.
Рис. 5. Пределы отрыва и проскока пламени для инжекционной горелки среднего давления с диаметром насадка 35 мм. При сжигании природного газа в атмосфере воздуха: 1 — проскок, 2— отрыв; при сжигании газа в топочной камере с туннелем: 3 — проскок.
На рис. 5 приведены предельные кривые устойчивого горения при работе этой же горелки, снабженной стабилизатором в виде керамического туннеля. Кривая 3 характеризует проскок пламени. Отрыв пламени в этом случае вообще не получен при имевшемся давлении газа. Известно, что отрыв пламени в керамических туннелях наступает при скоростях выхода газовоздушной смеси свыше 100 м/сек, а эти горелки обычно работают со скоростями порядка 30 м/сек. Очевидно, что диапазон скоростей устойчивой работы горелки со стабилизатором значительно возрос. При избытке воздуха (αг =1,1) горелка может работать в диапазоне скоростей от 2,0 м/сек до максимально достижимых значений. Если в первом случае диапазон устойчивой работы горелки П составлял всего 1 : 1,5, то во втором случае он превышает 1 : 10. Существенное влияние на надежность работы многофакельных горелок, особенно частичного предварительного смешения, оказывает величина расстояния между отверстиями, при которой происходит надежное зажигание факелов друг от друга. В то же время уменьшение расстояния между отверстиями может привести к слиянию факелов, что затруднит подвод вторичного воздуха к ним. Следовательно, расстояния между газовыпускными отверстиями в горелке следует выбирать так, чтобы, с одной стороны, было обеспечено надежное зажигание факелов друг от друга, а с другой — отсутствовало слияние факелов. В табл. 3 для горелок низкого давления приведены максимальные и минимальные расстояния между отверстиями, при которых обеспечивается надежное зажигание факелов и отсутствует их слияние для сланцевого газа (фн =3400 ккал/м3), природного газа (фн=8500 ккал/м3) и их смесей (фн=6000÷7500 ккал/м3).
Таблица 3 - Значения максимальных и минимальных расстояний между осями горелочных отверстий для нормального распространения и горения пламени
Таблица составлена по усредненным данным, так как для перечисленных газов при определенных диаметрах горелочных отверстий эти расстояния имеют близкие значения (по данным ЛНИИ АКХ).
Популярное: Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1380)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |