Газовые горелки Premix. Передовые процессы сжигания топлива. - Баир официальный сайт Санкт-Петербург

Газовые горелки Premix. Передовые процессы сжигания топлива.

17 мая 2019
Реальный процесс сжигания топлива состоит из тысяч реакций. Но все реакции приводят к выбросу загрязняющих атмосферу вредных веществ. На рисунке 1 показан процесс сжигания и топлива и эмиссия вредных газов
Рисунок 1- процесс сжигания топлива

В процессе сжигания топлива происходит эмиссия оксидов азота и окиси углерода, что является существенным фактором глобального потепления, образования озоновых дыр, загрязнения атмосферы. Поэтому существует необходимость получения процесса сжигания топлива, с уменьшенной эмиссией загрязняющих веществ и повышенным коэффициентом полезного действия.
Важную роль в процессе сжигания топлива является получение топливовоздушной смеси. Здесь может иметь место 3 варианта как показано на рис.2. Первый вариант, когда процесс сжигания топлива происходит в атмосферном воздухе без предварительного смешивания, второй вариант, когда частичное получение топливовоздушной смеси происходит собственно до процесса горения, и третий вариант, когда получение топливовоздушной смеси происходит до процесса горения.

Рисунок 2 – Варианта процессов сжигания топлива

Механизмы образования NOx:

  • Топливный NOx- азот, содержащийся в топливе, особенно топливные газы, содержащие аммиак. Однако природный газ не содержит азота, поэтому данный механизм образования NOx не распространяется на метан
  • Температурный NOx (по Зельдовичу)- процесс образования происходит при высоких температурах (>1800K), преимущественно образовывается NO
  • «Быстрый» NO –образование происходит при низких температурах в богатых топливом областях пламени, данное образование NO значительно для природного газа.
    Механизмы образования CO:
  • Плохое управление процессом сгорания (стабильность пламени, перемешивание с воздухом)
  • Равновесная диссоциация CO2 CO

На графике показано эмиссия газов CO и NOx в зависимости от теплоёмкости природного газа, температуры пламени и коэффициента λ отражающим соотношение воздух/топливо

Рисунок 3 –график эмиссии CO и NOx

Для уменьшения эмиссии газов CO2 и NOx разработана специальная Premix горелка.
Главное отличие от обычных горелок в том, что газо-воздушная смесь образовывается предварительно в трубе Вентури и в самом вентиляторе. Это обеспечивает наиболее лучшее перемешивание и гомогенность смеси топливо/воздух. Далее смесь попадает в специальную насадку-пламенную трубу с специальной перфорированной поверхностью из жаропрочного материала сплава железа, хрома и алюминия FeCrAl, вокруг которого и происходит горение. Температура на данной поверхности составляет около 1200°С, что препятствует образованию температурного NOx.
На рисунке 4 можно увидеть эмиссию NOx в зависимости от температуры пламени

Рисунок 4 – Эмиссия NOx в зависимости от температуры пламени
Высокая скорость горения и низкая температура горения обеспечивает максимальный КПД и максимально низкую эмиссию NOx. А факт образования более гомогенной смеси топливовоздушной смеси ведут к минимизации эмиссии CO. Такой способ позволяет улучшить эффективность процесса горения также позволяя полностью использовать инфракрасную составляющую процесса горения.
Данные горелки отличаются бесшумностью работы. Благодаря высокой точности управления пламенем обеспечивается лучшая экономия топливом при одинаковой тепловой мощности с другими типами газовых горелок.

На рисунке 4 показано устройство такой горелки

Рисунок 5 –  Устройтсво газовой горелки Premix
  1. Пламенная труба
  2. EC вентилятор
  3. Мультиблок
  4. Электрод контроля пламени
  5. Электрод розжига
  6. Запальник
  7. Плита малая
  8.  Смотровое отверстие
  9. Переход
  10. Запальный трубопровод и клапан
  11. Манометр
  12. Датчик-реле «газ Min»
  13. Датчик-реле «газ Max»
  14. Гибкая вставка
  15. Завихритель (труба Вентури)
  16. Датчик-реле «газ Max»

На рисунках 5 показаны данные горелки в процессе использования

Рисунок 6 –горелки Premix в реальном использовании

Насадки из перфорированной поверхности могут изготавливаться либо из цельного металла или из специальной перфорированной поверхности, а также могут быть разной формы как показано на рисунках 7

Рисунок 7  – Типы насадок пламенных труб
Обратная связь
*Обязательное поле для заполнения
*Обязательное поле для заполнения
Обязательное поле для заполнения
Нажимая кнопку “Отправить” вы соглашаетесь условиями пользовательского соглашения и политикой конфиденциальности