Единицы измерения выбросов продуктов горения.

 

Нормативная документация различных стран предусматривает ограничения по количеству выбросов продуктов горения, которые выражаются в разных единицах измерения. Обычно используются ppm, мг/Нм³ или мг/кВт*час. При этом количество свободного кислорода в продуктах горения составляет от 0% до 3%.

Можно перевести ppm в мг/Нм³ с помощью уравнения состояния идеального газа, изменённого соответствующим образом:

 

где:

р - давление = 1 атмосфера при нормальных условиях

R - газовая постоянная = 0,082;

Т - температура = 273К при нормальных условиях;

РМ - молекулярный вес.

Результаты, полученные при использовании вышеприведённого уравнения для некоторых вредных выбросов.

 

Таблица 7. Коэффициенты перевода из ppm в мг/нм³ для некоторых вредных выбросов

Вещество	ppm	мг/Нм³
CO	1	1,25
NO	1	1,34
NO2 (NOx)	1	2,05
SO2	1	2.86

 

Если процентное содержание свободного кислорода в дымовых газах отличается от стандартного содержания в пределах от 0% до 3%, то измеренное значение выбросов Е можно преобразовать (независимо от единиц измерения) в величину, эквивалентную стандартному содержанию кислорода, по следующей формуле:

 

Если известно содержание СO₂ в дымовых газах, то можно использовать следующие формулы:

 

Величину максимальной концентрации СO₂ в процентах для разных видов топлива можно взять из таблицы 8:

 

Таблица 8. Максимальное значение СO₂ (O₂ = 0% и O₂ = 3%) для различных видов топлива

Топливо	СO2 макс, при 0% O2 [%]	СO2 макс, при 3% O2 [%]
Метан	11,65	10
Сжиженный нефтяной газ	13,74	11,77
городской газ	10.03	8,6
Дизельное топливо	15,25	13,07
Мазут	15,6	13,37

Сделав анализ продуктов горения можно перевести замеренные значения из ppm в мг/Нм³, а затем сравнить его с аналогичным значением при 0% или 3% кислорода.

Преобразование из ppm в мг/кВт-час зависит от типа используемого топлива и с достаточной точностью приближения можно использовать следующие формулу:

Метан ( 100% СН4)

NOx : 1 ppm 3% O₂ = 2,052 мг/кВт-час CO : 1 ppm 3% O₂ = 1,248 мг/кВт-час

Дизельное топливо (низшая теплотворная способность =11,86 кВт-ч/кг):

NOx: 1 ppm 3% O₂ = 2,116 мг/кВт-час CO : 1 ppm 3% O₂ = 1,286 мг/кВт-час

 

Раздел 2. Вентиляторные горелки.

Вступление.

 

Горелка - устройство предназначенное для сжигания различных видов топлива в максимально близких к идеальному горению условиях, устанавливаемое на различное оборудование теплотехнического назначения. Через горелку в камеру сгорания теплогенератора подается топливо и воздух необходимый для горения. В головке горелки происходит образование топливо-воздушной смеси и последующее ее воспламенение.

Как правило, вентиляторные горелки состоят из нескольких основных элементов:

a. Головка горелки обеспечивает подачу и оптимальное смешивание топлива и воздуха перед сжиганием, а также придает факелу оптимальную форму;

b. Система подачи воздуха для горения включает в себя вентилятор и все необходимые воздуховоды для подачи воздуха к головке горелки;

c. Система подачи топлива включает в себя все необходимые компоненты для регулирования расхода топлива и обеспечения безопасности всей системы горения;

d. Электрика и элементы управления необходимы для воспламенения топлива, обеспечения безопасности эксплуатации, электропитания двигателей и регулирования тепловой мощности.

 

Вентиляторные горелки могут использовать разные виды газообразного топлива (природный газ, сжиженный нефтяной газ, городской газ) и жидкого топлива (дизельное топливо, мазут). Вентиляторные горелки, которые используют топливо только одного вида (либо жидкое, либо газообразное) называются "ОДНОТОПЛИВНЫЕ". Вентиляторные горелки, использующие и тот и другой вид топлива, называются "КОМБИНИРОВАННЫЕ". Таким образом, существуют три типа горелок:

I. газовые горелки - могут использовать только газообразное топливо;

II. жидкотопливные горелки - могут использовать только жидкое топливо;

III. комбинированные горелки - работающие и на жидком и на газообразном топливе.

 

В горелках моноблочного типа вентилятор и топливный насос (для жидкотопливных горелок) встроены в горелку.

В горелках блочного типа вентилятор, насос и/или другие основные части горелки отделены от основного корпуса (головки).

Моноблочные горелки, как правило, применяются там, где требуется мощность до нескольких МВт.

Если требуется более высокая мощность или есть ограничения по специфическому применению в промышленных процессах, рекомендуется применять блочные горелки.

По типу регулировки мощности вентиляторные горелки можно классифицировать следующим образом:

A. Одноступенчатые горелки.

B. Многоступенчатые горелки.

C. Горелки с плавным регулированием (модуляционные).

 

Одноступенчатые горелки имеют производительность, которая может принимать только одно значение, подача топлива не изменяется, а горелка может быть либо включена, либо выключена (ВКЛ - ВЫКЛ).

 

Многоступенчатые горелки, (как правило, двухступенчатые или трехступенчатые), могут работать либо с производительностью, уменьшенной в два или несколько раз, либо на максимальной мощности (ВЫКЛ - НИЗШАЯ -МАКСИМАЛЬНАЯ или ВЫКЛ - НИЗШАЯ -СРЕДНЯЯ - МАКСИМАЛЬНАЯ). Переключение с одной ступени на другую может происходить автоматически или осуществляться вручную.

Существуют также модели двухступенчатых горелок, которые называются прогрессивными двухступенчатыми. В них переключение с одной ступени на другую происходит не ступенчато, а плавно.

При подключении к таким горелкам электронного блока управления (модулятора) они получают возможность работать в модуляционном режиме.

 

Рисунок 11. Газовая моноблочная горелка

Вырабатываемая горелкой мощность изменяется автоматически от минимального до максимального значения, в зависимости от мощности, запрашиваемой системой потребления тепла. В качестве устройства, определяющего потребность системы в тепловой мощности, используются датчик температуры (для водогрейных котлов, генераторов тёплого воздуха и. т д.) или датчик давления (для паровых котлов).

На рис. 12 показаны диаграммы работы различных типов горелок.

Имеющиеся в данный момент на рынке вентиляторные горелки могут использоваться в паре с теплогенераторами, работающими под наддувом, без наддува, а также с небольшим разрежением в камере сгорания.

Рисунок 12. Варианты режимов работы горелок
 

а) одноступенчатая;

b) двухступенчатая;

c) прогрессивная двухступенчатая;

d) модуляционная.

 

На рис. 13 показана конфигурация моноблочной двухступенчатой дизельной горелки, моноблочной газовой горелки с плавным регулированием и блочной комбинированной (газ и жидкое топливо) горелки.

 

Рисунок 13. Схема двух моноблочных горелок (модели RL и RS) и блочной горелки (TI)

FR – фоторезистор;

V1,V2 - клапаны подачи топлива;

PV - держатель форсунки;

AD - воздушная заслонка;

М - эл. двигатель вентилятора и топливного насоса;

Р - насос с топливным фильтром и регулятором давления;

МТ - двухступенчатый гидравлический цилиндр;

V – вентилятор;

VS - предохранительный эл. маг. запорный клапан;

VTR - винт регулировки головки горелки;

U, U1, U2 - форсунки;

GF - газовый фильтр;

РА - реле давления воздуха;

PC - блок контроля герметичности клапанов

С - антивибрационная вставка;

PCV - стабилизатор давления газа;

PG - реле минимального давления газа;

PGM - реле максимального давления газа;

RG - регулятор расхода газа (дроссельная заслонка);

C1 - эксцентрик плавного регулирования подачи воздуха;

SM - серводвигатель эксцентриков;

VR - регулирующий газовый клапан;

RP - регулятор давления жидкого топлива;

VA - регулирующий клапан подачи воздуха на запальную горелку;

BP - растопочная (пилотная) горелка;

C2 - эксцентрик плавного регулирования подачи жидкого топлива;

C3 - эксцентрик плавного регулирования подачи газообразного топлива;

D - подпорная шайба;

LPG - редуктор высокого давления газа;

ММ - манометр на подаче топлива;MR манометр на обратном трубопроводе топлива;

РО - реле максимального давления топлива;

SI - датчик ионизации;

VP - эл. магн. запорные клапаны;

VU - предохранительный клапан форсунок.

В блочных горелках вентилятор и некоторые элементы, предназначенные для подачи топлива, отделены от основного корпуса горелки, но их функции при этом не изменяются. В данном пособии и моноблочные горелки и блочные горелки, за исключением некоторых технических аспектов, рассматриваются вместе.

 

 

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться: