Температура горения газа – энциклопедия по машиностроению xxl
Температура горения газа — это температура, которую приобретают полученные при его сжигании газообразные продукты в результате нагревания теплом, выделяемым при горении.
[c.162]
Калориметрическая температура горения газа г берется из расчета горения или определяется по формуле (21)
[c.136]
Такой процесс сжигания газа в составе газовоздушной смеси более экономичен по сравнению с сжиганием чистого газа, так как позволяет повысить температуру горения газа и обеспечивает за счет регулирования процесса горения и высоты пламени более полное сгорание газа.
[c.253]
Основными показателями, характеризующими применение газов — заменителей ацетилена, являются температура горения газа в смеси с кислородом, коэффициент замены и рабочее соотношение в смеси кислорода и горючего газа.
[c.68]
Температуру поверхности кокса можно считать близкой к теоретической температуре горения газа.
[c.307]
Максимальная температура газов перед турбиной ограничивается жаропрочностью металла, из которого делают ее элементы. Применение охлаждаемых лопаток из специальных материалов позволило повысить ее до 1400—1500 С в авиации (особенно на самолетах-перехватчиках, где ресурс двигателя мал)
и до 1050—1090 °С в стационарных турбинах, предназначенных для длительной работы. Непрерывно разрабатываются более надежные схемы охлаждения, обеспечивающие дальнейшее повышение температуры. Поскольку она все же ниже предельно достижимой при горении, приходится сознательно идти на снижение температуры горения топлива (за счет подачи излишнего количества воздуха), Это увеличивает эксергетические потери от сгорания в ГТУ иногда до
[c.61]
В крупных энергетических агрегатах такой метод снижения температуры горения неэкономичен, ибо лишний воздух, уходя из агрегата, уносит и теплоту, затраченную на его нагрев (возрастают потери с уходящ,ими газами — см. далее), Поэтому в топках с кипяш,им слоем крупных котлоагрегатов размеш,ают трубы 9 я /2 с циркулирующим в них рабочим телом (водой или паром), воспринимающим необходимое количество теплоты. Интенсивное омывание этих труб частицами обеспечивает высокий коэффициент теплоотдачи от слоя к трубам
[c.144]
Задача 2.45. Определить температуру газов на выходе из топки котельного агрегата паропроизводительностью Z)=12,6 кг/с, работающего на фрезерном торфе с низшей теплотой сгорания Ql = 7725 кДж/кг, если известны температура топлива на входе в топку /х = 20°С, давление перегретого пара / ап = 4 МПа, температура перегретого пара / ц = 450°С, температура питательной воды / .
,= 150°С, теплоемкость рабочей массы топлива с = = 2,64 кДж/(кг К), кпд котлоагрегата (брутто) f/ = 85%, теоретическая температура горения топлива в топке 0j=1487 , условный коэффициент загрязнения С = степень черноты топки Дт = 0,729, лучевоспринимающая поверхность нагрева
[c.61]
Задача 2.53. Определить лучевоспринимающую поверхность нагрева топки котельного агрегата паропроизводительностью D=13,8 кг/с, работающего на высокосернистом мазуте состава С = 3,0% Н =10,4% S = 2,8% 0 = 0,7% Л = ОД% W” = 3Vo, если известны температура подогрева мазута /т = 90°С, кпд кот-лоагрегата (брутто)
= 86,7%, давление перегретого пара Ра.п = = 1,4 МПа, температура перегретого пара пп = 250°С, температура питательной воды = 100°С, величина непрерывной продувки Р — Ъ%, количество теплоты, переданное лучевоспринимающим поверхностям бл = 17 400 кДж/кг, теоретическая температура горения топлива в топке в-, = 2Ю0°С, температура газов на выходе из топки в1= 1100°С, условный коэффициент загрязнения = 0,55, степень черноты топки а-, = 0,529 и расчетный коэффициент, зависящий от относительного местоположения максимума температуры в топке, Л/=0,44.
[c.67]
Для устойчивого горения газа с малым содержанием воздуха, например, для природного газа и бутана (коксового газа (обогрев реактора для поддержания температуры в зоне горения не ниже 1000 °С. При температуре порядка 1000 °С, как показывает опыт, можно считать, что продукты горения находятся в условиях химического равновесия.
Парогенератор спроектирован на тепловое напряжение радиационной поверхности нагрева, равное 58,2 кВт/м , Такое относительно низкое теплонапряжение в топке достигается резким снижением теоретической температуры горения в результате сжигания природного газа или мазута при большом коэффициенте избытка воздуха, равного 1,7.
[c.289]
Для расчета температуры Тт предположим, что реакция горения начинается при температуре То и идет при этой температуре до установления концентрации продуктов сгорания, соответствующей равновесию реакции при температуре горения Т (которая является пока неопределенной), после чего образовавшаяся смесь газообразных продуктов реакции и имеющихся в смеси других газов нагревается за счет тепла, выделившегося при этой реакции, до температуры Т .
[c.316]
При проведении теплового расчета котла часто строят /Т-диаграмму (рис. 3.3), которая значительно упрощает расчет, связанный с определением энтальпии газов в газоходах котла. При проектировании топочного агрегата должна быть известна температура горения. Теоретическое значение определяется из уравнения теплового баланса так, что
[c.149]
Мероприятия по снижению токсичности и шумности турбинных установок. Основными токсичными веществами, выбрасываемыми в атмосферу ПТУ и ГТУ, являются продукты полного сгорания (окислы серы 80г и зола) и неполного (окись углерода СО, сажа и углеводороды НС), а также окислы азота N0 , образующиеся при высоких температурах горения.
Поскольку термодинамический цикл ПТУ замкнут, то токсичные вещества выбрасываются в атмосферу только в топках паровых котлов. В мощных паротурбинных блоках современных электростанций осуществляется процесс сгорания топлива с полнотой, близкой к 100%.
Блоки оборудованы золоуловителями, имеющими КПД 95 — 99%. Поэтому даже при сжигании угля и мазута доля ПТУ в общем загрязнении среды сравнительно невелика, а выбросы в основном представляют собой БОа и NO, Наиболее сложным оказывается предупреждение выбросов соединений серы.
Ударная волна может распространяться как в горючей смеси, так и в инертном газе. Рассмотрим инертный газ, перемещаемый поршнем. Если скорость движения поршня мала по сравнению со скоростью звука, молекулы, получающие при столкновении с поршнем дополнительную энергию, успевают разнести ее по всему объему газа.
Процесс протекает практически равновесно, давление во всем объеме оказывается одинаковым. Если же скорость поршня (например, пули) превышает скорость передачи импульса молекулами (скорость звука), то у поршня создается давление, значительно превышающее давление газа вдали от него.
Толщина фронта, в котором меняется давление, сравнима с длиной пробега молекул (порядка 0,1 мжм). Он называется фронтом ударной волны. Ударную волну можно создать и с помощью взрыва. Распространяясь в горючей смеси, ударная волна поджигает ее путем сжатия в очень узком фронте (толщиной около 0,1 мкм), за которым движется зона собственно горения толщиной 0,1— 1 см.
При горении выделяется энергия, необходимая для поддержания ударной волны. В отличие от нормального пламени в реакцию здесь вступает неразбавленная смесь. Температура горения при этом выше (из-за разогрева при сжатии), поэтому смесь сгорает значительно быстрее, чем в нормальном пламени. Такое пламя движется с огромной скоростью, превышающей скорость звука и составляющей 2—5 км/с.
[c.148]
Разбивка воздуха на первичный, поступающий непосредственно в зону горения, и вторичный, подмешиваемый к продуктам сгорания, а также постепенный подвод первичного воздуха позволяет обеспечить высокую температуру горения и охлаждение газов до требуемой температуры перед турбиной.
Кроме аварийной сигнализации предусматривается также контроль за давлением воды до и после экономайзера, температурой уходящих газов, составом продуктов горения (по содержанию СО а), работой деаэраторной установки и системы водоподготовки.
[c.141]
На рис. 107 изображена топка котла Универсал-3 , приспособленная для сжигания газового топлива. Колосниковая решетка и нодколосниковые балки демонтированы. Фронтовая и внутренние стенки топки, а также основание зольной камеры футерованы шамотным кирпичом.
Эмалировочные нечи, за исключением небольшого количества шчей устарелых конструкций, работают на генераторном газе или полугазе. Для дожигания этих газов необходимо подвести Б камеру горения определенное количество вторичного воздуха. Чем выше нагрет этот воздух, тем выше температура горения газов.
[c.111]
Низкая температура горения газа или полугаза.
[c.149]
Низкая температура горения газа или полугаза под муф[c.150]
В Куйбышевском политехническом институте разработана [29] высокотемпературная радиационная горелка чашечного типа, отличающаяся тем, что продукты сгорания перехватываются по периметру излучающей чаши, омывают тыльную сторону и отводятся за пределы фронта излучения горелки.
В одном из вариантов горелки с встроенным рекуператором (рис. 63), подогрев газо-воздушной смеси производился во встроенном рекуператоре с двусторонним ореб-рением. Для турбулизации потока ребра делались короткими с разрывами. Рекуператор рассчитывался на подогрев смеси до 350° С (фактически 352—384° С).
Газо-воздушная смесь приготовлялась в инжекционном смесителе с активной воздушной струей, работающей от вентилятора среднего давления. Продуктысгорания просасывались через рекуператор эжектором, в котором в качестве активной струи использовалась часть воздуха, идущего на образование газо-воздушной струи.
Советскими теплотехниками были разработаны методы расчетов теплопередачи в котельных топках, основанные на большом экспериментальном материале, и предложены практические расчеты топок по эмпирическим формулам (В. Н. Тимофеев, А. М. Гурвич и др.). Обычно расчеттопки заключается в определении температуры дымовых газов на выходе из камеры горения котла. В 1949 г.
Температура факела Т, определяется как средняя геометрическая из теоретической температуры горения Ti, и температуры газа на выходе из топки Tj, т. е. Ту = VT1T2.
[c.438]
Процесс горения частиц уиптарного топлива в атмосфере пнертного газа в зависимости от температуры окружающего газа и возможные при этом режимы в рамках схемы приведенной пленки рассмотрены в теоретических работах Ю. А. Гостпнцева
[c.414]
Переход конвективного горения аэровзвесей в детонацию. Описанная в 2 теория конвективного горения аэровзвесей справедлива до тех пор, пока скорости движения газа существенно дозвуковые, и движуш,ийся за счет выделения продуктов горения газ не успевает вовлечь частицы топлива в движение.
Для анализа дальнейшего развития процесса необходимо использование полной системы уравнений (5.3.1) для двухскоростного движения горючей аэровзвеси. Рассмотрим плоское одномерное нестационарное движение монодиснерсной аэровзвеси. Пусть в начальный момент времени на участке О температура газа до и частиц до Tsначальный момент задается контактный разрыв (без возмущения давления), слева от которого частицы горят. Начальные и граничные условия сформулированной задачи имеют впд
[c.430]
Задача 2.41. Определить теоретическую температуру горения в топке котельного агрегата, работающего на природном газе состава СН4 = 92,2% С2Нб = 0,8% 41,0 = 0,1% N2 = 6,9%, если известны температура воздуха в котельной /,= 30°С, температура горячего воздуха fT.
Задача 2.44. Определить температуру газов на выходе из топки котельного агрегата паропроизводительностью )=13,5 кг/с, работающего на донецком угле марки ПА с низшей теплотой сгорания QS=25 265 кДж/кг, если известны давление перегретого пара п.п = 4 МПа, температура перегретого пара f ,, = 450° , температура питательной воды fn,= 100 , величина непрерывной продувки Р=3%, кпд котлоагрегата (брутто)
jj a=86,7%, теоретическая температура горения топлива в топке в = 2035°С, условный коэффициент загрязнения С = 0,6, степень черноты топки Ох = 0,546, лучевоспринимающая поверхность нагрева Н = = 230 м , средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания топлива V p=l5,4 кДжДкг К) в интервале температур 0 — 0 , расчетный коэффициент, зависящий от относительного положения максимума температуры в топке, Л/=0,45, потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива 4 = 4% и потери теплоты в окружающую среду 55 = 0,9%.
[c.61]
Задача 2.51. Определить лучевоспринимающую поверхность нагрева топки котельного агрегата паропроизводительностью D — 4,09 кг/с, работающего на природном газе Ставропольского месторождения с низшей теплотой сгорания 6 = 35 621 кДж/м , если известны давление перегретого пара = 4 МПа, температура перегретого пара r = 425° , температура питательной воды в=130°С, величина непрерывной продувки Р=3%, теоретически необходимый объем воздуха F =9,51 м /м , кпд котлоаг-регата (брутто) >
/ р=90%, температура воздуха в котельной te = 30° , температура горячего воздуха гв = 250°С, коэффициент избытка воздуха в топке о =1,15, присос воздуха в топочной камере Aotj = 0,05, теоретическая температура горения топлива в топке 0т = 2О4О°С, температура газов на выходе из топки б = =1000 С, энтальпия продуктов сгорания при в 1 — = 17 500 кДж/м , условный коэффициент загрязнения С = 0,65, степень черноты топки Дт = 0,554, расчетный коэффициент, зависящий от относительного местоположения максимума температуры в топке.
Задача 2.52. Определить лучевоспринимающую поверхность нагрева топки котельного агрегата паропризводительностью D= 13,9 кг/с, работающего на каменном угле с низшей теплотой сгорания Ql = 25 070 кДж/кг, если известны давление перегретого пара />п.п = 4 МПа, температура перегретого пара /п = 450°С, температура питательной воды /пв=150°С, величина непрерывной продувки Р=4%, теоретически необходимый объем воздуха F° = 6,64 м /м , кпд котлоагрегата (брутто) >
/ а = 87%, температура воздуха в котельной /в = 30°С, температура горячего воздуха в = 390 С, коэффициент избытка воздуха в топке 0 = 1,25, присос воздуха в топочной камере Лат = 0,05, теоретическая температура горения тогшива в топке бт = 2035 С, температура газов на выходе из топки 0 = 1О8О С, условный коэффициент загрязнения С = 0,6, степень черноты топки = 0,546, расчетный коэффициент, зависящий от относительного местоположения максимума температуры в топке, М=0,45, потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива з=1,0%, потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива 174 = 3% и потери теплоты в окружающую среду = 1 %.
[c.66]
При расчете теплообмена в топке важной характеристикой является теоретическая температура горения, под которой понимают адиабатическую температуру горения при существующем коэффициенте избытка воздуха в топке. Теоретическая температура горения — это та, которую можно получить при отсутствии теплообмена в топке, она является максимально возможной при сжигании данного топлива.
Вследствие интенсивного лучистого теплообмена в топочной камере температура продуктов сгорания, естественно, всегда ниже. Наряду с теоретической температурой горения важным параметром, характеризующим работу топки, является температура газов, покидающих топку.
Эта температура должна быть ниже размягчения золы данного топлива. Для большинства отечественных твердых топлив она составляет 1100°С. Снижение температуры в топке до этого значения достигается чаще всего установкой дополнительных трубчатых теплообменных поверхностей, которые называюгся экранами.
[c.245]
Вращающийся барабан печи заключен в нагревательную камеру. В передней части печн расположена открытая камера горения, рассчитанная на сжигание 800 кг/ч мазута или 900 м /ч природного газа. Температура уходящих газов за барабаном порядка 500 °С. Теплота уходящих газов используется в трубчатом рекуператоре для подогрева воздуха, идущего на горение, до 150 °С.
При уменьшении температуры горения потеря работоспособности в результате необратимого теплообмена между горячими газами и рабочим телом уменьшается, но еще больше уменьшается начальная работоспособность выделяющ,егося при сжигании топлива тепла, вследствие чего г]е не только не возрастает, но, наоборот, несколько понижается.
[c.451]
Азот N2, вводимый с воздухом в топочное устройство, не участвует в процессе горения топлива, но при высоких температурах, близких к температуре горения топлива и температуре газов на выходе из топочной камеры, и при определенных соотношениях N2/O2 дает весьма токсичные окислы азота, вредно действующие а биосферу. Если отрене-бречь в первом приближении образованием окислов азота, то можно
[c.50]
Задаваясь предварительно значением к=1900°С, находим средние теплоемкости газов и определяем по формуле (18-24) калориметриче-скую температуру горения
[c.249]
Анализ газов, образующихся в результате работы газотурбинных авиадвигателей [10], показал, что соединения типа NO образуются как при использовании водородного, так и углеводородного топлива. Этот процесс (при стехпометрическом соотношении топливо/воздух) зависит главным образом от температуры, а оба вида топлива обеспечивают примерно одинаковую максимальную температуру горения (2112 и 2048°С для водорода и углеводородов соответственно).
[c.87]
anemometers.ru
