Газоснабжение. Горение газов: Учебное пособие (Разделы 1-9. Газообразное топливо. Расчеты эффективности использования топлива), страница 44

При сжигании сжиженного газа на горелках с периферийным подводом вторичного воздуха при  и расстоянии от дна посуды 30 мм выход 3,4-бенз(а)пирена находился в пределах 0,01…0,07 мкг/м³ газа. В тех же условиях, но при значении коэффициента избытка первичного воздуха  выход 3,4-бенз(а)пирена резко возрастал до 1 мкг/м³ газа и более.

При сжигании сжиженного газа на горелках с двусторонним подводом вторичного воздуха при  и расстоянии от дна посуды 30 мм выход 3,4-бенз(а)пирена находился в пределах от следов до 0,08 мкг/м³ газа. При этом увеличение содержания первичного воздуха приводит как правило к снижению концентрации 3,4-бенз(а)пирена в продуктах сгорания.

Количество сажистых частиц при сжигании природного газа с  на обоих типах горелок было ничтожно. Это же наблюдалось при сжигании сжиженных углеводородных газов при .

Результаты комплексных исследований показали, что для сжигания природного газа можно применять горелки как с периферийным, так и с двусторонним подводом вторичного воздуха (с предпочтением, отдаваемым последним). Содержание первичного воздуха в смеси должно составлять , а расстояние от горелки до дна посуды должно быть около 30 мм. При этих условиях образуется небольшое количество вредных веществ, которое можно считать безопасным. Горелки работают устойчиво, без отрыва пламени и, что особенно важно, без проскока пламени при любом снижении их тепловой нагрузки (см. формулу (6.2) и табл. 6.1). Коэффициент полезного действия горелок при номинальной тепловой нагрузке составляет около 60 %.

Для сжигания сжиженных углеводородных газов рекомендуются горелки с двусторонним подводом вторичного воздуха (периферийным и центральным). Содержание первичного воздуха в смеси перед сжиганием должно составлять не менее , а расстояние от горелки до дна посуды должно быть около 30 мм. Поскольку при таком составе горючая смесь находится внутри концентрационных пределов воспламенения (см. табл. 4.7), то при уменьшении нагрузки горелки возможен проскок пламени. Чтобы предотвратить это явление, следует принимать размеры огневых каналов менее критических, а сами каналы должны быть более глубокими по сравнению с огневыми каналами горелок для сжигания природного газа. Для предотвращения отрыва пламени суммарная площадь огневых каналов должна быть несколько большей, чем для горелок, рассчитанных на природный газ. Все это, несмотря на близость нормальных скоростей распространения пламени, приводит к необходимости увеличения размеров огневой части горелок, работающих на сжиженном углеводородном газе.

8.3.2. Образование и подавление вредных выбросов при сжигании газа в котлах и промышленных печах

Семейство горелок, служащих для сжигания газов отопительных котлах и промышленных агрегатах, несравнимо более разнообразно. Поэтому результаты исследований в области образования и подавления выбросов вредных веществ в атмосферу приводятся для отдельных групп горелок, рассмотренных в п. 7.2.

8.3.2.1. Экологические характеристики инжекционных горелок

Инжекционные горелки продольной формы, работающие при  (рис. 7.3), применяются при переходе с твердого топлива на газ. Это простой и недорогой способ модернизации котлов, однако это горелки очень чувствительны к соблюдению оптимального расстояния между огневыми каналами. Самостоятельное воспламенение по всей длине горелки (так называемая «беглость» пламени) требует определенного (достаточно небольшого) расстояния между отверстиями. Однако чрезмерное сближение огневых отверстий приводит к слиянию отдельных пламен, что значительно ухудшает условия поступления вторичного воздуха к каждому пламени. Это приводит к увеличению высоты всего пламени, возможности контакта с поверхностью нагрева и возникновению химического недожога.