Газоснабжение. Горение газов: Учебное пособие (Разделы 1-9. Газообразное топливо. Расчеты эффективности использования топлива), страница 48

Следует отметить, что даже при  горелка с центральной раздачей газа не обеспечивает отсутствия химнедожога, несмотря на достаточно значительную длину участка предварительного смешения. Снижение избытка воздуха до  при прочих равных условиях приводит в горелке с центральной раздачей газа к увеличению химнедожога до , тогда как на горелке а периферийным подводом газа он не превышает .

Отказ от крутки воздуха на обоих типах горелок (переход к его простой аксиальной подаче)  приводит к недопустимому ухудшению полноты горения: до  в горелке с центральной и до  — с периферийной раздачей воздуха. Установлено также, что размеры и форма газовыпускных отверстий в пределах 3…10 мм или эквивалентных им по площади щелевых отверстий не оказывает заметного влияния на характер горения и полноту сгорания газа.

Для изучения влияния скорости истечения газовых струй на полноту сгорания диаметры газовых отверстий, степень крутки (наклон лопаток) и скорость воздуха поддерживались постоянными и составляли соответственно 7,5 мм, 60º и 8 м/с. Изменение скорости газа в пределах 30…105 м/с достигалось соответствующим изменение числа газовых отверстий. Исследования показали, что чрезмерное уменьшение и увеличение скорости газовых струй относительно оптимального значения приводит к росту химнедожога у обоих типов горелок. При этом увеличение скорости для периферийной горелки сказывается незначительно, а для центральной — весьма сильно, повышая химнедожог в 2-3 раза.

Оптимальная скорость истечения газа для периферийной горелки (диаметр огневого канала 354 мм) составила 70…90 м/с, а для горелки с центральной раздачей газа (диаметр огневого канала 400 мм) — 60 м/с.

Повышение температуры дутьевого воздуха оказывало положительное влияние на обоих типах горелок, приводя к сокращению длины факела, уменьшению химического недожога и закономерному увеличению теплового потока, передаваемого через поверхность теплообмена (водоохлаждаемая рубашка камеры).

8.3.2.3. Экологические показатели применения излучающих горелок

Излучающие горелки (газовые излучатели) широко применяются в промышленности и для локального обогрева людей в больших помещениях или на открытом пространстве, где невозможно или нецелесообразно обогревать весь объем. Исследовалась стандартная инфракрасная горелка с керамической излучающей панелью (см. рис. 7.12) в вариантах с металлической сеткой над излучающей панелью (является защитным средством и способствует догоранию продуктов химнедожога), а также без сетки.

Особенностью этих горелок является инжекция воздуха в месте, приближенном к месту выхода продуктов сгорания. При направлении горелки под углом вниз возрастает вероятность попадания продуктов сгорания в эжектор горелки и значительного ухудшения показателей полноты сгорания. Поэтому анализ продуктов сгорания выполнялся при угле установки горелки 45 и 90° к горизонту.

Принцип работы излучающих горелок позволяют изменять коэффициент избытка первичного воздуха только в узком диапазоне . Условия отбора проб для газового анализа (из воздуха, окружающего горелку в непосредственной близости от панели) неизбежно связаны с сильным разбавлением проб. Поэтому результаты всех анализов пересчитывались на стехиометрические условия ().

Содержание оксида углерода в продуктах сгорания очень мало и не превышает 10…50 мг/м³. При этом, как правило, концентрация CO равномерно уменьшается при росте  от 1,05 до 1,10. В продуктах сгорания не обнаружено ни 3,4-бенз(а)пирена, ни сажистых частиц. Выход оксидов азота по сравнению с обычными («пламенными») инжекционными горелками оказался существенно меньшим: в среднем 20…30 мг/м³.

Отдельно проверено влияние металлической сетки. Результаты анализов убедительно показали, что снятие сетки не ухудшает показателей горения и не приводит к росту концентрации вредных веществ в выбросах.