Сжигание газа по турбулентному диффузионному принципу широко используется в котельной технике и промышленных печах. При этом используется как естественная турбулизация за счет повышения скорости потоков газа и воздуха, так и их искусственная турбулизация. В последнем случае наиболее часто применяется закрутка воздушного потока при помощи лопаток и подача в закрученный поток воздуха тонких струй газа. Если создать условия, при которых процессы смешения будут несколько опережать процессы горения, то диффузионное горение может перейти в кинетическое или промежуточное. В практике это достигается устройством дополнительного участка смешения между лопаточным завихрителем и туннелем или амбразурой горелки.
Такое решение обеспечивает создание однородной или
близкой к ней смеси с 
>1,0, сгорающей в
прозрачном пламени. Исследования и практика показывают, эффективность этого
способа улучшения процессов смешения и снижения химического недожога. Перенос
процессов смешения вместе с горением в топку сопровождается, как правило,
свечением пламени и возникновение недожога, особенно в секционных и экранированных
топках котлов.
Некоторое повышение светимости пламени и сопутствующее повышение степени его черноты может быть позитивным фактором в котлах с экранированными топками. В соответствии с законом Стефана — Больцмана лучистый поток энергии от пламени определяется выражением
,
(7.1)
где 
=
5,67×10-8 Вт/(м2×К4) — коэффициент
излучения абсолютно черного тела; T — абсолютная температура пламени, К; e — степень черноты пламени.
Однако, анализируя формулу (7.1), нетрудно убедиться, что повышение степени черноты пламени даже в 1,5…2 раза при сопутствующем падении температуры всего на 10…20 % не приведет к росту лучистого потока энергии. Поэтому обоснованы только такие способы «подсветки» пламени, которые не приводят к заметному снижению температуры горения.
Наиболее распространено введение небольшого количества газообразных или жидких углеводородов в высокотемпературное ядро пламени. Максимальный эффект достигается в термических печах, работающих на предварительно нагретом воздухе. При сжигании газа в котлах, оборудованных газомазутными горелками, применяется «подсветка» топки путем распыла небольшого количества мазута при работе котла на газе.
В практике имеет место пульсирующий метод сжигания газа. В этом случае горение газа происходит без горелки в специальной камере сгорания. Газ и воздух подаются в камеру сгорания раздельно через обратные клапаны. Для первичного розжига используется свеча зажигания. Затем она выключается. Состав газовоздушной смеси близок к верхнему пределу воспламеняемости. При сгорании газовоздушной смеси давление в камере повышается, при этом порция продуктов сгорания выбрасывается из камеры сгорания. Обратные клапаны (на газе и воздухе) закрываются. После сброса продуктов сгорания давление в камере уменьшается, обратные клапаны открываются, и в разогретую камеру поступает новая порция газа и воздуха. Происходит воспламенение горючей смеси, но уже не от искры, а от нагретой камеры и оставшихся горячих продуктов сгорания. Процесс воспламенения и выброса продуктов сгорания происходит примерно 30 раз в секунду. Соотношение газ — воздух обеспечивается автоматически при помощи обратных клапанов. Такой метод сгорания используют в котлах небольшой мощности.
7.2. Конструкции горелок
Постоянное развитие техники сжигания газов привело к тому, что одновременно в эксплуатации находится огромное количество разнообразных конструкций горелок. В предлагаемом разделе описываются общие требования к газогорелочным устройствам, классификация газовых горелок и систематизация сведений об их конструкции и принципах действия.
Газовая горелка — это устройство, обеспечивающее устойчивое сгорание топлива и возможность регулирования процесса горения. Горелка, оборудованная дополнительным устройством, например, огнеупорным туннелем-стабилизатором, дутьевым вентилятором и т.п., называется газогорелочным устройством (ГГУ).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.