Потери теплоты с уходящими газами отопительного котла -Статьи по ЖКХ и котельному оборудованию -Статьи сайта

Михаил Григорян

Сокращение выбросов в атмосферу имеет важное значение для обеспечения того, чтобы повреждение окружающей среды было минимум. Лучшая конфигурация текущих котловых растений и прекращение использования котлов, отработанные газы, из которых являются ядовитыми, являются более эффективными способами уменьшения количества загрязняющих веществ в дымовых газах.

В дополнение к угарным окиси (II) остаточные невозмутимые углеводороды также включают H2, также называемый моноксидом углерода и газом CXHY. Такие вещества, как CO2, диоксид серы, или CXHY, кислый водород, а также сажа, по существу чистый угольный газ (также известный как «строительный мусор»), находятся в дымоходе.

Все эти вещества способны вызывать парниковый эффект в атмосфере.

В каком состоянии находятся дымовые газы?

Токсичным газом, полученным неполным сжиганием, является углекислый газ (II). Плотность тока -газа равен плоды воздуха. Ко связывается с гемоглобином, когда воздух кровь или легких попадает в легкие (или наоборот). Когда функции кислорода нарушаются, элемент крови теряет способность транспортировать кислород из легких в ткани тела и в конечном итоге погибнет.

По сравнению с угарным газом углекислый газ является побочным продуктом более тщательного окисления углерода кислородом. Парниковый эффект усиливается, когда этот газ присутствует в атмосфере в высоких концентрациях.

Азот n, который присутствует в воздухе в виде молекулы NO, реагирует с кислородом воздуха при высоких температурах во время горения с образованием диоксида углерода II. Через некоторое время окисление бесцветного газа кислородом приводит к образованию оксида азота (IV). No2, яд, растворяющийся в воде, способствует образованию озона при воздействии ультрафиолетового излучения солнца и вызывает тяжелое поражение легких при вдыхании. Количество топлива в топливе, длительность пребывания азота в зоне горения (факелы пламени), а также температура костра – все это влияет на образование оксидов азота. Образование SOX значительно увеличивается при температуре пламени 1.300 C. Современные методы сжигания, такие как “холодное пламя”, рециркуляция дымовых газов и небольшое количество дополнительного воздуха, могут уменьшить накопление NOX.

Токсичный газ без цвета, диоксид серы (IV) имеет сильный запах. Когда в топливе есть серная (а), производится SO2. SO2 реагирует с водой с образованием серной кислоты, H 2 SO3. Кроме того, небольшое количество SO2 (от 3 до 7 процентов) подвергается окислению и производит CO3 (оксид азота). Затем он заполняется значительным количеством воды, которая образовала серную кислоту (SO3 H2O = NO3).

Рис.1 неполное сгорание топлива и недостаток воздуха для горения

Сгорание топлива, которое является неполным, приводит к образованию невозможных углеводородов (рис. Метан (CH4), бутан (C4H10) и бензол, являются одними из группы веществ, которые 1) способствуют образованию парникового эффекта. Подобно диоксиду углерода, угарный газ производится, когда жидкое топливо или смесь твердого топлива горит не полностью из -за недостаточной атомизации и смешивания. Определение всех компонентов дымового газа в присутствии измерения технологии, как правило, является сложной задачей. Следовательно, в реальной практике обычно требуется тестирование на нефтепродукты, и CO измеряется для CO. Углеводороды видны в дизельных двигателях из -за оскорбительного запаха, который является результатом сжигания.

Стандарты выбросов дымовых газов устанавливаются по правилам E -EM для коммерческого и жилого сектора (Таблица 1).

Таблица 1. Стандарты выбросов для дымовых газов по европейским стандартам

В дизельных горелках неполное сгорание топлива приводит к образованию сажи. При нормальной температуре углерод реагирует медленно. Для полного сгорания 1 кг углерода требуется 2,67 кг молекулярного кислорода. Более низкие температуры способствуют образованию сажи. Температура воспламенения: 725 C.

Наименьшие твердые частицы, которые в основном образуются во время сжигания, находятся в дымовых газах. Самая большая угроза для здоровья человека состоит из частиц этих размеров. Частицы дизельного выхлопа были классифицированы как канцерогенные по ВОЗ.

Они вдыхают содержащиеся в воздухе вещества, такие как азот (N2) и кислород (O2), которые были или не были вдыхаемы. а также водяной пар на основе H20. Они имеют решающее значение для настройки топливного оборудования для безопасного режима работы ТЭС-1000 “Спутник”.

Вы можете рассчитать концентрацию загрязняющих веществ и более эффективно настроить системы отопления, проанализировав дымовые газы. Данные о концентрации CO, NOX и CXHY в дымовых газах всегда включаются в инструкции по использованию и настройке топливного оборудования. Необходимым условием правильной эксплуатации топливных систем является соблюдение установленных производителем концентраций в реальных выбросах, работающих машинах и оборудовании.

Анализ дымовых газов и настройки котлов

Формула для анализа дымовых газов показана на рис. 2) можно представить в виде схемы газоанализатора.

Рис.2 Газовой анализатор

Полное сгорание всех компонентов топлива необходимо для того, чтобы система сжигания топлива работала экологически безопасно и высокоэффективно. Объем воздуха, идущего на сжигание, должен быть установлен для оптимальной работы. Теоретически доказано, что небольшое количество избыточного воздуха является оптимальным для работы системы. Для сгорания подается немного больше воздуха, чем требуется.

Потери неиспользованного тепла от дымовых газов растут, когда не хватает воздуха, а также при определенном количестве избыточного воздуха. Ниже приведено объяснение относительного увеличения потерь, вызванных дымовыми газами:

1. При недостатке воздуха используется меньше топлива, и расход увеличивается.

2. Больше кислорода присутствует в избыточном воздухе, и этот дополнительный кислород исключается через дымоход.

В идеале не должно быть потери тепла от дымовых газов для сжигания, чтобы быть эффективным.

Термин «избыток воздуха» и его определение обозначены.

Рис. 3 Состав дымового газа на основе избытка воздуха ().

Доля компонентов CO, CO2 и O2 дымового газа определяет отношение топлива и воздуха. В результате отсутствия воздуха во время сжигания CO2 или O2 имеют определенное содержание в воздухе. Поскольку CO2 имеет самую высокую концентрацию, он не может быть четко представлен. Следовательно, измерение O2 также необходимо. Предпочтительно использовать определение O2 при работе с избыточным воздухом. Каждое топливо имеет уникальную диаграмму, которая показывает максимальное количество CO2, которое можно найти в дымовых газах.

Коэффициент газа/воздуха устанавливается с использованием манометрического метода в случае неконденсирующего оборудования. Давление сопла горелки устанавливается как для минимальной, так и для максимальной мощности. Чтобы измерить давление, открутите герметизирующий винт на подгонке управления давлением и прикрепите манометр к измеримому соединению. Через меню управления газовой котел сначала включается при полной мощности (полная нагрузка), а затем он уменьшается до минимальной нагрузки. Регулировочные винты на газовой фитинге используются для регулировки давления перед сопло для двух уровней мощности, а манометр используется для его отслеживания.

Необходимая температура указана в документации производителя, и ее можно рассчитать с помощью суммы VOBBE газа.

Содержание CO2 в дымовых газах используется для определения соотношения газа/воздуха для конденсационных котлов. Датчик газового анализатора помещается в дымоход для этой цели (рис. 4а, б). Затем объем газа должен быть отрегулирован с использованием регулировочных винтов (дроссельная заслонка) до тех пор, пока содержание CO2 в дымоходе не удовлетворит требования производителя. Производители иногда предоставляют значения для минимальной мощности оборудования. Затем корректировка сделана для максимальной мощности и в соответствии с процедурой. Тестирование уже скорректированного газового котла необходимо после внесения фундаментальных корректировок.

Рис. 4 Анализ дымовых газов из настенных котлов и плоских котлов с использованием газового анализатора, установленного в дымоходе;

Тест включает в себя измерение теплопотерь дымовыми газами (QA) и определение количества окиси углерода (CO).

Потери и эффективность сжигания

В отношении более низкой термодинамической пропускной способности топлива потеря тепла от дымовых газов является разницей между теплом в дымовых газах и объемом воздуха, идущего на гореть. Затем это представляет объем тепла, который был перемещен через дымоход. Чем больше потеря тепла через дымовые газы, тем ниже эффективность системы и выше выбросов. Существуют ограничения на выбросы дымовых газов для установленного сжигания в некоторых странах.

Анализатор газа автоматически рассчитывает потерю тепла с дымовыми газами после определения содержания кислорода и разницы в температуре дымохода, воздуха от сжигания до печи. Анализатор дымовых газов имеет формулы (A2, b) в своей памяти для расчета коэффициентов топлива. Правильный тип топлива должен использоваться в аппарате, чтобы использовать правильные значения коэффициента для A2 и B.

Расчет содержания кислорода в воздухе может быть выполнен с использованием значения концентрации CO2. Содержание кислорода (CO2) и FT должны определяться одновременно. В стандартную комплектацию анализатора дымовых газов входит температурный зонд. Закрепив прибор на корпусе горелки, можно измерить температуру воздуха для горения в непосредственной близости от впускного отверстия горелки. Для котлов с уравновешенной тягой этот зонд заменяется другим (выносным) температурным зондом, установленным на входе свежего воздуха.

Теперь вы должны взять на себя чтение температуры воздуха, которая сжигается. Термопара используется в датчике температуры. Датчик отбора проб вставлен в технологическое отверстие для измерения канала дымохода (диаметр трубы должен быть как минимум в два раза от котла). Самая высокая температура дымовых газов определяли путем непрерывного измерения температуры в точке (то есть точка с самой высокой температурой, а наибольшее содержание углекислого газа называют центром потока), а зонд расположен в этом месте, в центре потока. Имейте в виду, что температура дымовых газов может быть значительно снижена, если отложения конденсата на датчике температуры.

Кислород используется для оценки эффективности сжигания, потому что он не горит, когда вокруг него слишком много воздуха. Вместо сигаретного дыма есть зонд.

Насос, который нагнетает жидкость и затем направляет ее в анализатор дымовых газов. После этого она проходит через кислородную ячейку (газоразрядный измеритель О2). Показатель О2, который также используется для настройки газовых конденсационных котлов, применяется для расчета содержания О в дымовых газах.

Вы можете использовать как содержание кислорода, так и концентрацию углекислого газа при оценке потерь от дымовых газов. Если доля CO2 максимально высока (полное сжигание) с очень небольшим количеством избыточного воздуха, потери от дымовых газов будут минимальными. Химический состав топлива используется для расчета максимального количества CO2 в дымовых газах (CO2). Тем не менее, невозможно достичь этого значения на практике, потому что определенное количество избыточного воздуха всегда необходимо для безопасной работы горелки. Основная цель при настройке горелки – создать максимальное количество CO2.

На сайте производителя оборудования можно найти подробную информацию о значениях концентрации CO2, которые можно получить при изменении настроек объема воздуха.

Большинство анализаторов дымовых газов имеют только датчик O2 вместо датчика CO2. Измеренное значение O используется для расчета концентрации. Значения прямо пропорциональны друг другу, что делает это возможным. Перед измерением необходимо ввести правильный тип топлива в системе, если в расчете используется максимальное значение содержания CO2 в дымовых газах.

Выполненные выше измерения используются прибором для расчета потерь дымового газа.

Чтобы определить эффективность сгорания () для конвективных систем отопления, общая потребляемая энергия вычитается из потерь дымового газа.

Для правильного расчета в современных конденсационных системах используется дополнительное значение “XK”, которое учитывает тепло от кондиционирования воздуха.

Измерение рутиной

Подъемная сила или тяга является основным требованием для удаления дымовых газов через дымоход для котлов с естественной тягой. Возникает тяга дымового канала, которая создает вакуум в дымоходе. Через газ и горелку воздух, который используется для горения, всасывается в этот вакуум.

Горелка с принудительной тягой создает слишком большое напряжение для отвода дымовых газов в котлах с наддувом, поэтому давление в дымоходе не является значительным. В таких системах можно использовать дымоходы меньшего диаметра.

Разница между давлением внутри и снаружи измеряется при расчете тяги дымоходы. Центр потока дымохода должен использоваться для расчета потерь с помощью дымовых газов. До измерения датчик давления устройства должен быть зарезервирован.

Котлы с наддувными горелками и принудительной тягой обычно имеют показатели тяги дымохода в пределах от 0,02 до 0,20 гПа (мбар) разрежения.

Измерение концентрации СО

Вы можете оценить качество сгорания и безопасность оператора, посмотрев на ценность CO.

Если атмосферные горелки используются для подачи дыма в котельную через клапан управления потоком, а проходы дымовых газов заблокированы, оператор может подвергнуться опасности. Чтобы предотвратить это, после всех работ по наладке котла необходимо осмотреть проходы дымовых газов и измерить концентрацию угарного газа (CO).

Эти меры предосторожности отсутствуют в горелках с газовым вентилятором, поскольку дым от сгорания подается через дымовую трубу.

Учитывая, что повышенный уровень CO начинает снижаться только через некоторое время, предпочтительнее снимать показания через две минуты после зажигания горелки. Это особенно актуально для газовых котлов с регуляторами горения, поскольку калибровка происходит при первом зажигании горелки.

В этом случае измерения проводятся в центре потока дымовых газов. Однако содержание CO должно быть пересчитано для неразбавленных газов, поскольку дымовые газы разбавляются свежим воздухом (добавление воздуха может повлиять на содержание CO). Прибор рассчитывает концентрацию неразбавленного CO, используя содержание кислорода в дымовых газах, и отображает результат как NO неразбавленный.

В атмосферных газовых системах стратификация относится к изменению концентраций СО вдоль выхлопного стека дымовых газов. Датчик должен использоваться для отбора проб при концентрациях 500 ч / млн. Он имеет ряд отверстий, которые измеряют концентрацию СО на диаметре выхода дымохода.

Дальнейшее управление топливными системами

Контроль оксидов азота из блока требует дальнейшего изучения топливных систем.

Общее количество диоксида азота и моноксида отображается оксидами азота. Обычно существует постоянное соотношение 97% нет до 3% H2 в концентрациях NO и N2. По этой причине определение уровней NO требует только измерения концентрации NOx. Однако вышеупомянутое соотношение может измениться при использовании смешанных топлива или конденсационных единиц. Из -за этого содержимое двух компонентов (NO и NO2) измеряется отдельно, и сумма результатов показывает, что N присутствует.

Имейте в виду, что курение оказывает влияние на результаты измерения (мин. 50 ч / млн). Курильщики вызывают искажение 5 ч / млн в результатах измерения. Не рекомендуется использовать измерительное устройство, когда воздух свежий.

N O2 растворим в воде, но для точного определения его концентрации необходимо измерять сухие дымовые газы. Необходимо использовать блок подготовки проб (Пельтье) для удаления влаги из дымовых газов перед измерением количества диоксида азота. Область вблизи электростатического осадителя должна быть заземлена для пробоотборного зонда.

Сухие фильтры должны использоваться, когда воздух загрязнен твердыми частицами и сажи. Наличие предварительного фильтра является требованием.

Требование безопасности – держать под контролем уровень CO/C2 в окружающей среде.

В дополнение к измерению дымовых газов, CO также должна быть измерена при обслуживании жилых газовых обогревателей по соображениям безопасности. Смертельные уровни СО в воздухе человека составляют 0,16% по объему и выше. Это измерение должно быть выполнено до всех других измерений из -за высокой токсичности СО и риска для жизни человека (Таблица 2).

Таблица 2. Влияет ли угарной угарной угарной окись на здоровье и жизнь людей?

Измерения окружающей среды, как правило, ограничиваются измерением CO в непосредственной степени (рис. 5. Однако блокировка отверстий для удаления дымовых газов и, кроме того, их устранение в воздушном носителе, оба приводят к высоким концентрациям CO2. Значения должны быть рассмотрены, чтобы исключить потенциальные угрозы. Максимально допустимая концентрация CO2 рабочей зоны составляет 5000 вечера.

Могила. 5 Сигнальная единица монокиси углерода

Наиболее точным и важным признаком отравления является C O2. Обнаружение опасных концентраций стало возможным благодаря одновременному измерению двух значений.

Контролируемые переменные для регулировки различных типов котлов и топлива

Конденсационные газы используются при настройке газоанализатора дымовых газов.

В вентиляторных горелках, работающих на природном газе, необходимо контролировать следующие параметры: концентрацию кислорода (3%), окиси углерода (20PP) и двуокиси углерода (15% об.). (1.6) Коэффициент избытка воздуха; Окс.

Перед использованием газовый анализатор должен использоваться в газовых котлах и горелках вентилятора, которые сжигают дизельное топливо. Это должно быть меньше 1;Если он больше 1, газовый анализатор не может быть использован для корректировки. Этот параметр измеряется с использованием анализатора числа AMPERE и указывает качество распыления через форсунки.

Вы должны регулировать уровни кислорода (5%), угарного газа (120 ч / млн) и диоксида углерода (17,8) в котлах шариков. Предварительная фильтрация с тонкими фильтрами для защиты от пыльного газа и от Cannel Co. Он способен превышать рабочий диапазон датчика и достигать 10 000–15 000 ч / млн.

Вся приведенная выше информация о концентрациях горелок является приблизительной; точные значения указаны на схеме управления.

« Мастер-класс» в журнале Aqua-Term № 3/2022, в котором упоминается Magic Water.

Вернуться назад