Газоснабжение. Горение газов: Учебное пособие (Разделы 1-9. Газообразное топливо. Расчеты эффективности использования топлива), страница 34

7.2.1. Основные требования к газогорелочным устройствам

и их технические характеристики

Требования, предъявляемые к горелкам:

создание условий для полного сгорания газа с минимальным избытком воздуха и выходом вредных веществ в продуктах сгорания;

обеспечение необходимой теплопередачи и максимального использования теплоты сгорания газового топлива;

наличие пределов регулирования, не меньших, чем требуемое изменение тепловой мощности агрегата;

отсутствие сильного уровня шума (не более 85 дБ);

простота конструкции, удобство ремонта и безопасность в эксплуатации;

возможность применения автоматики регулирования и безопасности;

соответствие современным требованиям промышленной эстетики.

Тепловая мощность горелки, кВт, — количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании секундного расхода газа, проходящего через горелку. Различают номинальную, максимальную и минимальную тепловую мощность горелок. Номинальная тепловая мощность — максимально достигнутая мощность при длительной работе горелки с минимальным коэффициентом избытка воздуха и при допустимой по установленным нормам химической неполноте сгорания. Минимальная тепловая мощность определяет тот нижний предел работы горелки с коэффициентом избытка воздуха , при котором горелка работает устойчиво. Максимальная тепловая мощность составляет 0,9 от мощности, соответствующей верхнему пределу работы горелки.

Коэффициент предельного регулирования по тепловой мощности (диапазон устойчивой работы горелки) – отношение максимальной тепловой мощности горелки к минимальной.

Коэффициент рабочего регулирования — отношение номинальной тепловой мощности горелки к минимальной

Давление газа и воздуха перед горелкой, Па, подразделяется на номинальное, максимальное и минимальное. Номинальное соответствует номинальной тепловой мощности, максимальное и минимальное — соответственно максимальной и минимальной тепловой мощности горелки.

Удельная металлоемкость, кг/кВт, — отношение массы горелки к ее номинальной тепловой мощности.

Шумовая характеристика — уровень звукового давления, создаваемого при работе горелки в зависимости от спектра частот. Уровень шума горелок, работающих во всем диапазоне изменения расхода газа, не должен превышать 85 дБ на расстоянии 1 м от горелки и на высоте 1,5 м от пола.

Номинальная относительная длина факела — расстояние по оси факела от выходного сечения горелки, измеренное при работе с номинальной тепловой мощностью в калибрах выходного сечения до точки, где концентрация оксида углерода при коэффициенте избытка воздуха  составляет 95 % от максимального значения.

Давление (разрежение) в камере сгорания, Па, — давление (разрежение) в камере сгорания в зоне выходного сечения горелки при номинальной тепловой мощности.

Коэффициент избытка первичного воздуха  показывает, какая часть воздуха от теоретически необходимого для сгорания газа подается в горелку предварительно (до пламени).

Коэффициент избытка вторичного воздуха α₂ показывает какая часть воздуха от теоретически необходимого для сгорания газа подается непосредственно к пламени из окружающего пространства.

Объемный коэффициент инжекции, или кратность инжекции, показывает отношение объема первичного воздуха к объемному расходу газа.

7.2.2. Классификация газовых горелок

Согласно ГОСТ 21204—97 газовые горелки классифицируются по следующим признакам:

способу подачи воздуха;

степени подготовки горючей смеси;

номинальному давлению газа;

характеру потока горючей смеси;

возможности регулирования характеристик факела;

возможности регулирования коэффициента избытка воздуха;

локализации зоны горения;

возможности использования теплоты продуктов сгорания для подогрева воздуха.

В зависимости от применяемых принципов сжигания топлива, описанных в п. 7.1, газовые горелки можно поделить на четыре основные группы:

горелки с полным предварительным смешением топлива с воздухом, реализующие кинетический принцип сжигания;

горелки с предварительным смешением газа с частью воздуха, необходимого для горения, в которых горение происходит по кинетическо-диффузионному принципу, как в горелке Бунзена (см. рис. 5.3);