Что такое устойчивость работы горелок
Перейти к содержимому

Что такое устойчивость работы горелок

  • автор:

Строй-справка.ру

Основные положения устойчивой работы горелок

Основные положения устойчивой работы горелок

Из изложенного выше о сжигании газов в газовых горелках необходимо заключить, что безопасное и экономичное сжигание горючих газов невозможно без устойчивости пламени горелок. Поэтому следует кратко повторить те основные положения, которые направлены на обеспечение устойчивости пламени горелок и должны лечь в основу их обслуживания.

Чтобы избежать отрыва пламени от горелок, следует:
1. Не допускать работы горелок с перегрузкой, т. е. на большем давлении газа и воздуха перед ними, чем это предусматривается эксплуатационной инструкцией.
2. Увеличение подачи газа и первичного воздуха в горелки производить попеременно, небольшими порциями, путем медленного увеличения открытия кранов, задвижек, дросселей, воздушных шайб.
3. Не допускать работы горелок с излишним шумом, гудением, отрывающимся неровным пламенем, что свидетельствует о слишком большой выходной скорости газовоздушной смеси или избытке первичного воздуха.
4. В горелки полного смешения во время их разжига не давать первичного воздуха более 50—60% от необходимого для горения газа до тех пор, пока рассекатель или туннель не раскалятся докрасна.
5. Увеличение нагрузки горелок до полной производить только при разогреве огнеупоров топки до красного каления; прекращать работу горелок при разрушении огнеупоров, стабилизирующих пламя.
6. Увеличение силы тяги в топке резко не производить, особенно при инжекционных горелках низкого давления. При отрыве пламени от горелки быстро прекратить подачу газа в горелку. Пуск ее вновь допустим только после вентиляции топки в течение 10—15 мин.

Чтобы избежать проскока пламени в горелки, следует:
1. Не допускать работы горелок с недогрузкой, т. е. па давлении газа перед ними меньшем, чем это предусмотрено инструкцией.
2. Увеличивая нагрузку горелок, сперва увеличивать подачу газа, а затем воздуха; при уменьшении нагрузки горелок, наоборот, сперва уменьшать подачу воздуха, а затем газа.
3. Зажигание газа в горелках производить на вторичном воздухе. Первичный воздух в этот момент должен быть закрыт и поступление его в горелку дается после загорания газа.
4. При гашении горелок уменьшать их нагрузку до минимальной, допустимой по инструкции, и прежде чем закрыть совсем поступление газа, прекратить подачу первичного воздуха.
5. Не допускать работы горелок с отложением грязи внутри смесителей, с поврежденными краями выходных насадков горелок, так как все это будет способствовать местному снижению выходных скоростей газовоздушной смеси и проскоку пламени.
6. В горелках неполного смешения не допускать их работы с повышенной подачей первичного воздуха, обедняющего смесь н повышающего скорость распространения пламени.
7. Уменьшение силы тяги в топке производить осторожно, наблюдая за работой горелки.
8. Не допускать сильного нагрева выходной головки горелки, если она должна охлаждаться водой или воздухом. При проскоке пламени в горелку необходимо закрыть подачу газа в горелку и. если она успела нагреться, то не пускать ее вновь до полного охлаждения.

Навигация:
Главная → Все категории → Обслуживание газового хозяйства предприятий

Статьи по теме:

  • Проведение газоопасных ремонтных работ
  • Первая помощь при ожогах
  • Отравление газом и оказание первой помощи
  • Профилактическое обслуживание оборудования и его ремонт
  • Случаи аварийных остановок

Предел устойчивой работы горелки

Предел работы горелки, при котором еще не возникают погасание, срыв, отрыв, проскок пламени и недопустимые вибрации.

Смотреть все термины ГОСТ 17356-89. ГОРЕЛКИ НА ГАЗООБРАЗНОМ И ЖИДКОМ ТОПЛИВАХ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Словарь ГОСТированной лексики . Составитель niccolo . 2010 .

  • Потеки дубильные
  • Пределы воспламенения топлива

Смотреть что такое «Предел устойчивой работы горелки» в других словарях:

  • предел устойчивой работы горелки — Предел работы горелки, при котором еще не возникают погасание, срыв, отрыв, проскок пламени и недопустимые вибрации. Примечание Существуют верхний и нижний пределы устойчивой работы горелки. [ГОСТ 17356 89] Тематики горелки … Справочник технического переводчика
  • Предел устойчивой работы горелки — 59. Предел устойчивой работы горелки Предел работы горелки, при котором еще не возникают погасание, срыв, отрыв, проскок пламени и недопустимые вибрации. Примечание. Существуют верхний и нижний пределы устойчивой работы горелки Источник: ГОСТ… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
  • ГОСТ 17356-89: Горелки газовые, жидкотопливные и комбинированные. Термины и определения — Терминология ГОСТ 17356 89: Горелки газовые, жидкотопливные и комбинированные. Термины и определения оригинал документа: 43а. Аварийное состояние горелки (топливо использующей установки) Состояние, при котором отклонение контролируемых параметров … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
  • ГОСТ 17356-89. ГОРЕЛКИ НА ГАЗООБРАЗНОМ И ЖИДКОМ ТОПЛИВАХ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ (СТ СЭВ 1706-88) — Автоматика горелки Воздух для горения, вторичный Воздух для горения, первичный Воздух, третичный … Словарь ГОСТированной лексики
  • 1: — Терминология 1: : dw Номер дня недели. «1» соответствует понедельнику Определения термина из разных документов: dw DUT Разность между московским и всемирным координированным временем, выраженная целым количеством часов Определения термина из… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
  • ГОСТ Р 53321-2009: Аппараты теплогенерирующие, работающие на различных видах топлива. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний — Терминология ГОСТ Р 53321 2009: Аппараты теплогенерирующие, работающие на различных видах топлива. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний оригинал документа: 3.7 автоматический запорный топливный орган : По ГОСТ 17356. Определения… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
  • GOST 17356-89. Gas and oil fuel burners. Terms and definitions — Автоматика горелки Воздух для горения, вторичный Воздух для горения, первичный Воздух, третичный … Словарь ГОСТированной лексики
  • время — 3.3.4 время tE (time tE): время нагрева начальным пусковым переменным током IА обмотки ротора или статора от температуры, достигаемой в номинальном режиме работы, до допустимой температуры при максимальной температуре окружающей среды. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
  • максимальная — максимальная: Максимально возможная длина ЗО, в пределах которой выполняются требования настоящего стандарта и технических условий (ТУ) на извещатели конкретных типов, Источник: ГОСТ Р 52651 2006: И … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
  • методы — методы: Методы косвенного измерения влажности газов, основанные на зависимости их оптических свойств от влажности. Источник: РМГ 75 2004: Государственная система обеспечения единства измерений. Измерен … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

8.8. Устойчивость горения

Основные факторы, влияющие на устойчивость горения, — скорости истечения газовоздушной смеси и распространения пламени. При горении газовоздушных смесей в ламинарном потоке устойчивой частью конусного фронта пламени является его нижняя часть.

В этом месте фронт пламени за счет расширения вытекающей в атмосферу газовоздушной смеси и тормозящего действия стенки канала развернут на горизонталь и приподнят над кромкой канала на толщину фронта пламени (рис. 8.5).

На данном участке фронта происходит полная компенсация скорости газовоздушного потока скоростью распространения пламени ин = wпот. На всем остальном конусном участке фронта пламени компенсация имеет частичный характер и осуществляется только в направлении, нормальном к фронту горения: ин = wпот cosφ. Составляющая wпот sinφ остается неуравновешенной и сносит точку воспламенения от основания конуса к его вершине. Стабильность конусного фронта пламени объясняется тем, кольцевой пояс у основания служит источником зажигания, без которого остальная часть фронта была бы снесена потоком газовоздушной смеси.

Если скорость истечения смеси превышает скорость распространения пламени, ширина зажигающего пояска уменьшается, пока не станет ничтожно малой. В этом случае устойчивость фронта пламени нарушается, и происходит отрыв от горелки. Если же скорость распространения пламени в кольцевой пристенной области (не на стенке) превысит скорость истечения газовоздушной смеси, пламя втягивается внутрь смесителя горелки (проскок).

При отрыве наблюдаются:
• срыв пламени с горелки и его погасание;

• отрыв от кромки огневого канала, когда пламя достигает нового достаточно устойчивого положения в потоке над горелкой;

• срыв поднятого пламени и его погасание;
• отброс приподнятого факела к кромке огневого канала горелки;
• создание взвешенного пламени при поджигании струи на некотором расстоянии от горелки.

Все эти явления недопустимы, так как приводят к накоплению в окружающей атмосфере или в топке несгоревшего газа.

На рис. 8.6 показаны экспериментальные кривые отрыва пламени от кромок огневых каналов инжекционных однофакельных горелок, работающих на смеси холодного газа с воздухом. На границе и выше указанных кривых начинается отрыв пламени, а ниже кривых — устойчивое горение.

В практике широко распространены многофакельные инжекционные горелки с огневыми каналами диаметром 2–6 мм (рис. 8.7). Установление скоростей отрыва пламени wотр для таких горелок может производиться по следующей формуле:

wотр = 3,5•10-3 dkT2 (1 + Vт)/(1 + α1Vт) (8.29)
где dk — диаметр огневых каналов, м;
α1 — коэффициент избытка первичного воздуха;
T — абсолютная температура газовоздушной смеси, К.

По формуле видно, что стабильность горения растет с увеличением диаметров огневых каналов и температуры и снижается с увеличением коэффициента избытка первичного воздуха. Стабильность горения повышается также за счет взаимного влияния пламени.

Отрыв пламени от огневых каналов может происходить и в силу других причин. При неправильном расположении горелки и каналов отвода продуктов сгорания они могут попасть в инжектор горелки и привести к отрыву пламени (за счет снижения скорости распространения пламени в газовоздушной смеси, разбавленной инертными газами). Также причиной отрыва может быть высокая скорость вторичного воздуха, сдувающего пламя с огневых каналов.

Недопустим также и проскок пламени внутрь смесителя горелки, обычно сопровождающийся хлопком. Проскок приводит либо к погасанию пламени и выбросу несгоревшей смеси в помещение или топку, либо к горению смеси внутри горелки. Тенденция пламени к проскоку зависит от вида газа, нормальной скорости распространения пламени, содержания первичного воздуха в газовоздушной смеси, размеров огневых каналов, температур смеси или стенок каналов. Влияние на проскок пламени оказывают также коэффициент теплопроводности материалов, из которых выполнены огневые каналы, их форма, глубина и качество изготовления, наличие заусениц, обломов краев и т. п.

Приведенные в табл. 8.15 значения скоростей гомогенных смесей природных газов с воздухом, при которых происходит проскок, можно использовать и для других газов с учетом поправок:

w’пр = wпр и’н /ин (8.30)
где w‘пр — скорость проскока пламени для другого газа, м/с;
wпр — скорость проскока для природного газа (по табл. 8.15), м/с;
и‘н — нормальная скорость распространения пламени для другого газа, м/с;
ин — скорость распространения пламени в метане, м/с.
Максимальная же скорость проскока может быть рассчитана по приближенной формуле:
wпр = 0,73•10-3dkT2 (8.31)

Этой же формулой с достаточным для практики приближением можно руководствоваться и для других газов с введением поправки на изменение нормальной скорости распространения пламени. На основании многочисленных экспериментов можно сделать следующий вывод: пределы устойчивой работы горелок ограничены скоростями отрыва и проскока пламени.

На рис. 8.8 приведены кривые, характеризующие скорости потока смеси природного газа с воздухом, при которых происходят отрыв и проскок пламени. Характер кривых свидетельствует о резком снижении устойчивости пламени по мере увеличения содержания в смеси первичного воздуха. Повышение устойчивости пламени происходит при снижении содержания первичного воздуха и достигает максимума при его уменьшении до нуля (диффузионное горение). Однако такое сжигание углеводородных газов во многих случаях недопустимо, так как приводит к появлению желтых язычков пламени, характеризующих появление в нем сажистых частиц.

В практике для расширения диапазона устойчивости горения любых горючих газовоздушных смесей скорость потока принимается в несколько раз большей, чем скорость отрыва. Предотвращение отрыва пламени достигается применением стабилизаторов горения (рис. 8.9).

Для стабилизации пламени инжекционных и других горелок, выдающих осесимметричные газовоздушные струи, применяются огнеупорные цилиндрические туннели с внезапным расширением их сечения. Действие такого туннеля основано на периферийной циркуляции части раскаленных продуктов горения, возникающей за счет создаваемого струей разрежения.

Для стабилизации пламени горелок, выдающих закрученную газовоздушную смесь, применяются как цилиндрические, так и конические туннели с углом раскрытия 30–60°. При закрученном потоке на периферии туннеля возникает большее давление, чем в его центральной части. Это приводит к приосевой рециркуляции части раскаленных продуктов горения и поджиганию втекающей в туннель холодной газовоздушной смеси изнутри.

Когда установка туннелей невозможна, для стабилизации пламени применяют тела плохо обтекаемой формы, размещаемые в потоке газовоздушной смеси на выходе ее из огневого канала горелки. Воспламенение смеси при этом происходит на периферии стабилизатора, за которым возникает частичная рециркуляция раскаленных газов, поджигающих горючую смесь изнутри. Стабилизирующее действие таких устройств ниже, чем туннелей. В инжекционных одно- и многофакельных горелках широко используются стабилизаторы горения в виде специальной огневой насадки.

Стабилизирующее действие этого устройства основано на предотвращении разбавления основного потока в корне факела избыточным воздухом, сужающим пределы его устойчивости, а также на подогреве и поджигании кольцевым пламенем основного потока по всей его периферии. Устойчивость кольцевого пламени при отрыве достигается за счет такого соотношения сечений огневого кольца и боковых отверстий, при котором скорость газовоздушной смеси в кольцевой полости не превышает нормальной скорости распространения пламени. Для предотвращения проскока пламени в смеситель горелки размеры боковых отверстий, формирующих кольцевое пламя, принимаются меньшими критических.

Условия устойчивой работы газовых горелок

Пламя сохраняет устойчивость, т.е. остается неподвижным относительно насадки 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.

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; может иметь место у всех типов горелок.

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. Проскок пламени может быть только у горелок с предварительным смешением газа и воздуха.

На рис. 5.27 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 насадки 35 мм. Приведенные кривые соответствуют пределам устойчивого горения при работе горелки в атмосферных условиях. Из рис. 5.27 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.

Пределы отрыва и проскока пламени для инжекционной горелк.png

Рис. 5.27. Пределы отрыва и проскока пламени для инжекционной горелки среднего давления с диаметром насадки 35 мм. При сжигании природного газа в атмосфере воздуха: 1 – проскок; 2 – отрыв

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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *