Газоснабжение. Горение газов: Учебное пособие (Разделы 1-9. Газообразное топливо. Расчеты эффективности использования топлива), страница 45

Например, при сжигании природного газа с коэффициентом избытка первичного воздуха  на горелке с однорядным расположением огневых отверстий, при расстоянии между их осями 2d (d — диаметр канала), содержание СО в продуктах сгорания составило 0,15…0,19 г/м3, а выход 3,4-бенз(а)пирена — 0,05…0,13 мкг/м3 газа. При тех же условиях увеличение расстояния между отверстиями до 3,2d обеспечило почти полное отсутствие в отходящих газах CO и 3,4-бенз(а)пирена. Причем пламя становилось прозрачным, а его высота уменьшалась почти в два раза.

Установлено, что оптимальное расстояние между отверстиями зависит от диаметра канала и содержания первичного воздуха в смеси, уменьшаясь с его увеличением. Минимальные (по условиям полноты сгорания) и максимальные (по условиям беглости пламени) расстояния между осями отверстий, в зависимости от указанных факторов, приведены в табл. 8.1

Таблица 8.1

Расстояния между осями огневых отверстий однорядных горелок в зависимости

от их диаметра и коэффициента избытка первичного воздуха

Диаметр отверстий d, мм

= 0

= 0,2

= 0,3

= 0,4

= 0,5

= 0,6

Расстояния между осями отверстий (мин./макс.), мм

2,0

11/20

9/13

8/10

7/8

6/7

5/6

3,0

14/22

12/18

10/15

9/12

7/10

6/8

4,0

16/24

14/20

13/18

12/15

9/13

8/11

5,0

18/27

16/23

15/20

14/19

11/17

10/15

6,0

20/30

18/26

17/24

16/22

14/20

13/18

При расположении огневых отверстий в два ряда расстояния между ними следует принимать близкими к максимальным значениям. Отверстия должны быть расположены в шахматном порядке, а оптимальное расстояние между рядами должно, как правило, приниматься не меньше удвоенного расстояния между отверстиями в ряду.

Если технологические условия предусматривают установку горелок в атмосфере инертных газов или в среде, содержащей менее 15 % кислорода, то коэффициент избытка первичного воздуха следует принимать на уровне . Размеры огневых отверстий должны быть меньше критических (см. п. 5.1.1), а расстояния между отверстиями и рядами — не более 2d.

Работа инжекционный горелок среднего давления с кольцевым стабилизатором (см. рис. 7.4, a и 6.6, a) в открытой атмосфере была исследована в широком диапазоне изменения избытка первичного воздуха . При нулевом содержании первичного воздуха горелка работает по диффузионному принципу в полностью ламинарном режиме горения, образуя желтое светящееся пламя. Анализы показали, что содержание СО в продуктах сгорания при этом невелико, а 3,4-бенз(а)пирен вообще не обнаружен. Однако установлено наличие значительного количества пирена в пределах 2,8…3,6 мг/м3 газа. Горение характеризуется образованием значительного количества частиц сажи преимущественно размерами до 3 мкм и очень редко до 10…15 мкм. Высокая сорбционная способность сажи может объяснять отсутствие 3,4-бенз(а)пирена в пробах, из-за чего эти измерения нельзя считать вполне достоверными.

Сжигание топлива на этой горелке при  характеризуется образованием прозрачного пламени и полным отсутствием сажи продуктах сгорания. Содержание CO в пробах было ничтожно, а выход 3,4-бенз(а)пирена составлял 0,05…0,1 мгк/м3 газа. Количество пирена по сравнению с диффузионным горением уменьшилось в 20…30 раз и составило в среднем 0,1…0,2 мг/м3 газа.

Дальнейшее увеличение содержание первичного воздуха до  приводило к образованию короткого прозрачного («жесткого») факела при полном отсутствии оксида углерода и сажистых частиц. Выход 3,4-бенз(а)пирена по сравнению со сжиганием при  уменьшался незначительно.