Kada se gas sagori, on se formira. Uslovi za paljenje i sagorevanje gasovitog goriva

Proizvodi sagorevanja prirodni gas su ugljični dioksid, vodena para, nešto viška kisika i dušik. Produkti nepotpunog sagorijevanja plina mogu biti ugljični monoksid, neizgorjeli vodonik i metan, teški ugljovodonici, čađ.

Što je više ugljičnog dioksida CO 2 u produktima sagorijevanja, to će u njima biti manje ugljičnog monoksida CO i potpunije će izgaranje biti. Koncept „maksimalnog sadržaja CO 2 u produktima sagorevanja“ je uveden u praksu. Količina ugljičnog dioksida u produktima sagorijevanja nekih plinova prikazana je u donjoj tabeli.

Količina ugljičnog dioksida u produktima sagorijevanja plina

Koristeći podatke u tabeli i poznavajući procenat CO 2 u produktima sagorevanja, lako se može odrediti kvalitet sagorevanja gasa i koeficijent viška vazduha a. Da biste to učinili, uz pomoć gasnog analizatora, potrebno je odrediti količinu CO 2 u produktima sagorijevanja plina i vrijednost CO 2max uzetu iz tabele podijeliti sa rezultujućom vrijednošću. Tako, na primjer, ako proizvodi sagorijevanja plina sadrže 10,2% ugljičnog dioksida u produktima sagorijevanja, tada je koeficijent viška zraka u peći

α = CO 2max /CO 2 analiza = 11,8 / 10,2 = 1,15.

Najsavršeniji način kontrole protoka zraka u peć i potpunosti njegovog sagorijevanja je analiza produkata izgaranja pomoću automatskih analizatora plina. Gasni analizatori periodično uzimaju uzorak izduvnih gasova i određuju sadržaj ugljičnog dioksida u njima, kao i količinu ugljičnog monoksida i neizgorjelog vodonika (CO + H 2) u volumnim procentima.

Ako su očitavanja pokazivača gasnog analizatora na skali (CO 2 + H 2) jednaka nuli, to znači da je sagorijevanje završeno, a u produktima sagorijevanja nema ugljičnog monoksida i neizgorjelog vodonika. Ako strelica odstupi od nule udesno, tada proizvodi izgaranja sadrže ugljični monoksid i neizgorjeli vodik, odnosno dolazi do nepotpunog izgaranja. Na drugoj skali, igla gasnog analizatora treba da pokaže maksimalni sadržaj CO 2max u produktima sagorevanja. Potpuno sagorevanje javlja se pri maksimalnom postotku ugljičnog dioksida, kada je pokazivač CO + H 2 skale na nuli.

Prirodni plin je danas najčešće korišteno gorivo. Prirodni gas se naziva prirodnim gasom jer se vadi iz samih nedra Zemlje.

Proces sagorijevanja plina je kemijska reakcija u kojoj prirodni plin stupa u interakciju s kisikom sadržanim u zraku.

AT gasovito gorivo postoji zapaljivi dio i dio koji nije zapaljiv.

Glavna zapaljiva komponenta prirodnog gasa je metan - CH4. Njegov sadržaj u prirodnom gasu dostiže 98%. Metan je bez mirisa, ukusa i netoksičan. Njegova granica zapaljivosti je od 5 do 15%. Upravo su te kvalitete omogućile korištenje prirodnog plina kao jedne od glavnih vrsta goriva. Koncentracija metana je više od 10% opasna po život, pa može doći do gušenja zbog nedostatka kiseonika.

Da bi se otkrilo curenje plina, plin se podvrgava odorizaciji, drugim riječima, dodaje se supstanca jakog mirisa (etil merkaptan). U ovom slučaju, plin se može detektirati već u koncentraciji od 1%.

Osim metana, u prirodnom plinu mogu biti prisutni zapaljivi plinovi kao što su propan, butan i etan.

Da bi se osiguralo kvalitetno sagorijevanje plina, potrebno je dosta uvesti vazduh u zonu sagorevanja i postići dobro mešanje gasa sa vazduhom. Optimalnim se smatra omjer 1: 10. To jest, deset dijelova zraka pada na jedan dio gasa. Osim toga, potrebno je stvoriti potrebno temperaturni režim. Da bi se plin zapalio, mora se zagrijati do temperature paljenja i ubuduće temperatura ne bi trebala pasti ispod temperature paljenja.

Potrebno je organizirati uklanjanje produkata izgaranja u atmosferu.

Potpuno sagorijevanje se postiže ako u produktima sagorijevanja koji se ispuštaju u atmosferu nema zapaljivih tvari. U ovom slučaju se ugljik i vodik spajaju i formiraju ugljen-dioksid i vodene pare.

Vizuelno, sa potpunim sagorevanjem, plamen je svetloplave ili plavkasto-ljubičaste boje.

Osim ovih plinova, dušik i preostali kisik ulaze u atmosferu sa zapaljivim plinovima. N 2 + O 2

Ako sagorijevanje plina nije potpuno, tada se zapaljive tvari emituju u atmosferu - ugljen monoksid, vodonik, čađ.

Nepotpuno sagorevanje gasa nastaje zbog nije dovoljno zrak. Istovremeno, u plamenu se vizuelno pojavljuju jezici čađi.

Opasnost od nepotpunog sagorevanja gasa je da ugljen monoksid može izazvati trovanje osoblja kotlarnice. Sadržaj CO u vazduhu 0,01-0,02% može izazvati blago trovanje. Veće koncentracije mogu dovesti do teškog trovanja i smrti.

Nastala čađa se taloži na zidovima kotlova, čime se pogoršava prijenos topline na rashladno sredstvo, što smanjuje efikasnost kotlovnice. Čađ provodi toplotu 200 puta lošije od metana.

Teoretski, za sagorevanje 1m3 gasa potrebno je 9m3 vazduha. AT realnim uslovima potrebno je više vazduha.

Odnosno, potrebna je suvišna količina zraka. Ova vrijednost, označena alfa, pokazuje koliko je puta više zraka utrošeno nego što je teoretski potrebno.

Alfa koeficijent zavisi od vrste određenog gorionika i obično je propisan u pasošu gorionika ili u skladu sa preporukama organizacije proizvođača. puštanje u rad.

Sa povećanjem količine viška zraka iznad preporučene povećavaju se gubici topline. Uz značajno povećanje količine zraka, može doći do odvajanja plamena, stvarajući hitan slučaj. Ako je količina zraka manja od preporučene, tada će sagorijevanje biti nepotpuno, što stvara opasnost od trovanja osoblja kotlarnice.

Za precizniju kontrolu kvaliteta sagorevanja goriva postoje uređaji - gasni analizatori koji mere sadržaj određenih supstanci u sastavu izduvnih gasova.

Gasni analizatori se mogu isporučiti sa kotlovima. Ako nisu dostupni, relevantna mjerenja vrši organizacija za puštanje u rad koristeći prenosivi gasni analizatori. Kompajlirano režimsku kartu u kojoj su propisani potrebni kontrolni parametri. Pridržavajući se njih, možete osigurati normalno potpuno sagorijevanje goriva.

Glavni parametri za kontrolu sagorevanja goriva su:

• odnos gasa i vazduha koji se dovode do gorionika.

• omjer viška zraka.

• pukotina u peći.

• koeficijent korisna akcija kotao.

U ovom slučaju, efikasnost kotla znači omjer korisna toplota na ukupan unos toplote.

Sastav vazduha

Sagorevanje je reakcija u kojoj se hemijska energija goriva pretvara u toplotu.

Spaljivanje može biti potpuno ili nepotpuno. Do potpunog sagorevanja dolazi sa dovoljno kiseonika. Njegov nedostatak uzrokuje nepotpuno sagorijevanje, pri čemu se oslobađa manje topline nego pri potpunom sagorijevanju, a ugljični monoksid (CO), koji je toksičan za radno osoblje, stvara čađ koja se taloži na grijaćoj površini kotla i povećava gubitak topline, što dovodi do prekomjerne potrošnje goriva i smanjenja efikasnosti bojler, zagadjenost vazduha.

Za sagorevanje 1 m 3 metana potrebno je 10 m 3 vazduha, u kome ima 2 m 3 kiseonika. Za potpuno sagorijevanje prirodnog plina, zrak se dovodi u peć s malim viškom. Odnos stvarne zapremine potrošenog zraka V d i teoretski potrebnog V t naziva se koeficijent viška zraka a = V d / V t. Ovaj pokazatelj ovisi o dizajnu plinski gorionik i peći: što su savršenije, to je manje a. Potrebno je osigurati da koeficijent viška zraka ne bude manji od 1, jer to dovodi do nepotpunog sagorijevanja plina. Povećanje omjera viška zraka smanjuje efikasnost. kotlovska jedinica.

Potpunost sagorevanja goriva može se utvrditi pomoću gasnog analizatora i vizuelno - bojom i prirodom plamena: prozirno plavkasto - potpuno sagorevanje;

crvena ili žuta - nepotpuno sagorijevanje.

Brzina kojom zona izgaranja napreduje u smjeru okomitom na samu zonu naziva se brzina širenja plamena. Brzina širenja plamena karakterizira brzinu zagrijavanja mješavine plina i zraka do temperature paljenja. Najveća brzina distribucija ima plamen vodonika, vodenog gasa (3 m/sec), najmanji - plamen prirodnog gasa i mešavine propan-butana. Velika brzina širenja plamena povoljno utiče na potpunost sagorevanja gasa, a mala je, naprotiv, jedan od razloga nepotpunog sagorevanja gasa. Brzina širenja plamena se povećava kada se koristi mješavina plina i kisika umjesto plina i zraka.

Sagorevanje se kontroliše povećanjem dovoda vazduha u peć kotla ili smanjenjem dovoda gasa. Ovaj proces koristi primarni (miješa se s plinom u gorioniku - prije sagorijevanja) i sekundarni (kombinuje se sa plinom ili mješavinom plina i zraka u ložištu kotla tokom sagorijevanja) zrak.

U kotlovima opremljenim difuzijskim gorionicima (bez prinudno podnošenje vazduh), sekundarni vazduh pod dejstvom vakuuma ulazi u peć kroz vrata ventilatora.

Kod kotlova opremljenih injekcionim gorionicima: primarni vazduh ulazi u gorionik usled ubrizgavanja i reguliše se podesivom podloškom, a sekundarni vazduh ulazi u gorionik kroz vrata ventilatora.

U kotlovima sa mješajućim gorionicima primarni i sekundarni zrak se dovode u gorionik pomoću ventilatora i kontroliraju zračnim zaklopkama.

Kršenje omjera između brzine mješavine plina i zraka na izlazu iz gorionika i brzine širenja plamena dovodi do odvajanja ili prekoračenja plamena na gorionicima.

Ako je brzina mješavine plina i zraka na izlazu iz gorionika više brzineširenje plamena - razdvajanje, a ako je manje - proboj.

U slučaju da se plamen prekine i bljesne, osoblje za rukovanje mora ugasiti kotao, ventilirati peć i plinske kanale i ponovo upaliti kotao.

Gorivo za kotlarnicu je prirodni gas koji se snabdeva iz GDS-a. Prirodni gas sa pritiskom od 1-2 MPa, čija se temperatura, protok i pritisak beleže komercijalnim mernim uređajima, ulazi u prvu fazu redukcije. Pritisak nakon prve faze redukcije kontroliše ventil regulatora pritiska.

Zatim u cijevni prostor grijača ulazi gorivni plin pod pritiskom od oko 0,5 MPa, čija je rashladna tekućina para 0,3-0,6 MPa. Temperaturu loživog plina nakon grijača mijenja regulacijski ventil instaliran na parovodu. Nakon grijača, drugim stepenom redukcije se smanjuje pritisak loživog gasa na 3-80 kPa.Nakon druge faze redukcije gas ulazi u gorionike kotlova preko standardnih jedinica gasne opreme (SBG). Ispred svakog kotla mjere se i bilježe tlak, protok i temperatura plina. Pritisak plina iza svakog kotla također se bilježi

5.3.2. Karakteristike procesa sagorevanja prirodnog gasa.

Izbor vrste i broja plinskih gorionika, njihov smještaj i organizacija procesa sagorijevanja zavise od karakteristika termičkih i aerodinamičkih uslova rada industrijskog postrojenja. Pravilno rješavanje ovih problema određuje intenzitet tehnološkog procesa i efikasnost postrojenja. Teorijski preduslovi i iskustvo pokazuju da se pri projektovanju novih gasnih instalacija, glavni pokazatelji njihovog rada, po pravilu, mogu poboljšati. Međutim, ovdje treba napomenuti da pogrešno odabran način sagorijevanja plina i neuspješna lokacija gorionika smanjuju produktivnost i efikasnost instalacija.

Prilikom projektovanja industrijskih plinske instalacije zadatke intenziviranja tehnološkog procesa i povećanja efikasnosti korišćenja goriva treba rešavati uz najniže materijalne troškove i uz poštovanje niza drugih uslova, kao što su pouzdanost, bezbednost i dr.

Prilikom sagorijevanja prirodnog plina, za razliku od sagorijevanja drugih vrsta goriva, moguće je mijenjati karakteristike gorionika u širokom rasponu. Stoga se može koristiti za gotovo svaku primjenu. Ovdje samo treba imati na umu da se potrebno maksimalno intenziviranje tehnološkog procesa, povećanje efikasnosti, kao i zadovoljenje drugih zahtjeva za instalaciju, ne može osigurati samo odabirom jednog ili drugog plinskog gorionika, već će se postići ispravna odluka cijeli niz pitanja prijenosa topline i aerodinamike, od dovoda zraka i plina do uklanjanja istrošenih produkata sagorijevanja u atmosferu. Od posebne važnosti je početna faza proces - organizacija sagorevanja gasa.

Prirodni gas je bezbojni gas. Mnogo lakši od vazduha. Prisustvo gasa u vazduhu u zatvorenom prostoru, bunarima, jamama više od 20% izaziva gušenje, vrtoglavicu, gubitak svesti i smrt. Prema sanitarnim standardima, prirodni gas (metan) pripada 4. klasi opasnosti (supstanca male opasnosti). Niska toksičnost, netoksičan.

Sastav prirodnog gasa:

Metan 98,52%;

Etan 0,46%;

Propan 0,16%;

Butan 0,02%;

Azot 0,73%;

Ugljični dioksid 0,07%.

Ako je prirodni plin prošao sve faze prečišćavanja, tada se njegova svojstva malo razlikuju od metana. metan - element iz brojnih metanskih ugljovodonika. Svojstva metana:

Specifična toplota sagorevanja 7980 Kcal/m 3 ;

Ukapljuje se na t°=-161°S, stvrdnjava na t°=-182°S;

Gustoća metana je 0,7169 kg / m 3 (2 puta lakše od zraka);

Temperatura paljenja t°=645°S;

Temperatura sagorevanja t°=1500 ÷ 2000°C

Granice eksplozije 5 ÷ 15%.

U interakciji sa zrakom nastaju vrlo eksplozivne smjese koje mogu eksplodirati i uzrokovati uništenje.

Sagorijevanje bilo kojeg goriva, uključujući i plin, je reakcija hemijsko jedinjenje sa kiseonikom i praćen je oslobađanjem toplote. Količina topline dobivena potpunim sagorijevanjem 1 m 3 (ili 1 kg) plina naziva se toplinom izgaranja. Pravi se razlika između niže kalorijske vrijednosti, koja ne uzima u obzir latentnu toplinu stvaranja vodene pare sadržane u produktima sagorijevanja, i veće kalorijske vrijednosti, kada se ta toplota uzme u obzir. Razlika između veće i niže kalorijske vrijednosti ovisi o količini vodene pare koja nastaje pri sagorijevanju goriva i iznosi približno 2500 kJ po 1 kg ili 2000 kJ po 1 m 3 vodene pare.

Toplota sagorevanja različitih vrsta goriva može značajno da varira. Tako, na primjer, ogrevno drvo i treset imaju nižu kalorijsku vrijednost do 12.500, najbolji bitumenski ugljevi do 31.000, a nafta je oko 40.000 kJ/kg. Prirodni gas ima neto kalorijsku vrijednost od 40-44 MJ/kg.

Ukupno vrijeme sagorijevanja  određeno je vremenom  d formiranja smjese (procesi difuzije) i vremenom  protoka hemijske reakcije sagorevanje (kinetički procesi). Uzimajući u obzir činjenicu da se ove faze procesa mogu preklapati, dobijamo  d +  k.

Na  do  d (sagorevanje koje se dešava istovremeno sa stvaranjem smeše u peći naziva se difuziju, budući da ova mešavina uključuje procese turbulentne (u završnoj fazi – molekularne) difuzije).

Na  d  do  do (sagorevanje unapred pripremljene mešavine često se uslovno naziva kinetički, određen je kinetikom hemijskih reakcija).

Kada su  d i  k uporedivi, proces sagorijevanja se naziva mješovitim.

Sljedeća faza nakon formiranja smjese je zagrijavanje i paljenje goriva. Kada se mlaz zapaljivog gasa pomeša sa mlazom vazduha i njihova temperatura se postepeno povećava na određenoj temperaturi, smeša će se zapaliti. Minimalna temperatura na kojoj se smjesa zapali naziva se temperatura paljenja.

Temperatura paljenja nije fizičko-hemijska konstanta neke supstance, jer, pored prirode zapaljivog gasa, zavisi od koncentracije gasa i oksidatora, kao i od intenziteta razmene toplote između mešavine gasa i gasa. okruženje.

Postoje gornji i donje granice koncentracije gasa i oksidatora i izvan ovih granica na datoj temperaturi, smeša se ne zapali. Sa povećanjem temperature mješavine plina i zraka, prema Arrheniusovom zakonu, brzina reakcije raste proporcionalno e -E / RT, oslobađanje topline je proporcionalno istoj vrijednosti. Ako gubitak topline zone sagorijevanja povezan s razmjenom topline s okolinom premašuje oslobađanje topline, tada su paljenje i sagorijevanje nemogući. Obično se zagrijavanje događa istovremeno s formiranjem smjese.

Smjesa plina i zraka u kojoj je sadržaj plina između donje i gornje granice zapaljivosti je eksplozivna. Što je širi raspon granica zapaljivosti (koji se nazivaju i granice eksplozivnosti), to je plin eksplozivniji. Eksplozija gasno-vazduh (gas-kiseonik) mešavine je po hemijskoj suštini proces veoma brzog (skoro trenutnog) sagorevanja, koji dovodi do stvaranja visokotemperaturnih produkata sagorevanja i naglog povećanja njihovog pritiska. Procenjeni višak pritiska prilikom eksplozije prirodnog gasa 0,75, propana i butana - 0,86, vodonika - 0,74, acetilena - 1,03 MPa. AT praktičnim uslovima temperatura eksplozije ne dostiže maksimalne vrijednosti i rezultirajući pritisci su niži od naznačenih, međutim, sasvim su dovoljni da unište ne samo obloge kotlova, zgrada, već i metalne posude ako u njima dođe do eksplozije .

Kao rezultat paljenja i sagorijevanja nastaje plamen, koji je vanjska manifestacija intenzivnih reakcija oksidacijskog sredstva neke tvari. Kretanje plamena gasna mešavina nazvano širenje plamena. U ovom slučaju se gasna mešavina deli na dva dela - sagoreli gas, kroz koji je plamen već prošao, i neizgoreli gas koji će uskoro ući u područje plamena. Granica između ova dva dijela goruće plinske mješavine naziva se front plamena.

Baklja je strujanje koje sadrži mješavinu zraka, gorućih plinova, čestica goriva i produkata izgaranja, u kojem se događa zagrijavanje, paljenje i sagorijevanje plinovitog goriva.

Na uobičajenim temperaturama u pećima (1000-1500 °C), ugljikovodici, uključujući metan, čak iu vrlo kratkim vremenskim periodima, kao rezultat termičke razgradnje, daju primjetne količine elementarnog ugljika. Kao rezultat pojave elementarnog ugljika u plamenu, proces sagorijevanja u određenoj mjeri poprima elemente heterogenog, odnosno nastaju na površini čvrstih čestica. Prisustvo katalizatora (oksidi željeza, nikla) ​​značajno ubrzava proces razgradnje metana i drugih ugljovodonika.

Dakle, u peći ili radnom prostoru peći, između trenutka uvođenja gasa i vazduha i dobijanja konačnih produkata sagorevanja kao rezultat superponiranja procesa termičke razgradnje ugljovodonika i lančane reakcije oksidacije, stvara se veoma složena slika. uočeno je prisustvo i CO 2 i H 2 O oksidacijskih produkata, te CO, H 2 , elementarnog ugljika i proizvoda nepotpune oksidacije (među potonjima je od posebnog značaja formaldehid). Odnos između ovih komponenti zavisiće od uslova i trajanja zagrevanja gasa pre oksidacionih reakcija.

Kada gorivo sagori, hemijski procesi oksidacija njegovih zapaljivih komponenti, praćena intenzivnim oslobađanjem topline i brzim porastom temperature produkata izgaranja.

Razlikovati homogeno sagorevanje koje se dešava u zapremini kada su gorivo i oksidant u istom stanje agregacije, i heterogeno sagorijevanje koje se javlja na međufaznoj granici kada su zapaljiva supstanca i oksidant u različitim agregacijskim stanjima.

Sagorevanje gasovitog goriva je homogen proces. Tokom sagorevanja, brzina direktnog procesa je neuporedivo veća od brzine obrnutog procesa, pa se reverzna reakcija može zanemariti. Podsjetimo da će za homogenu reakciju sagorijevanja izraz za brzinu direktne reakcije biti:

gdje je -vrijeme; T- apsolutna temperatura; TO- univerzalna plinska konstanta; k- konstanta brzine reakcije, ovisno o prirodi reaktanata, djelovanju katalizatora, temperaturi; k 0 - empirijska konstanta; E- aktivaciona energija, koja karakteriše najmanji višak energije koju čestice u sudaru moraju imati da bi došlo do reakcije.

Iz izraza (drugi od njih se zove Arrheniusova jednadžba) proizilazi da brzina reakcije raste sa povećanjem koncentracije (pritisak u sistemu) i temperature i sa smanjenjem energije aktivacije. Eksperimentalna mjerenja daju mnogo manju vrijednost za energiju aktivacije od datih pravilnosti kemijske kinetike. Ovo se objašnjava činjenicom da su procesi sagorevanja gasa povezani sa lančanim reakcijama i da se odvijaju kroz međufaze sa kontinuiranim formiranjem aktivni centri(atomi ili radikali).

Na primjer, prilikom sagorijevanja vodonika (slika 3), uz pomoć slobodnih atoma kisika i hidroksilnih radikala, nastaju tri aktivna atoma vodika umjesto onog koji se nalazi na početku razmatrane faze reakcije. Ovo utrostručenje se dešava u svakoj fazi, iu lančane reakcije broj aktivnih centara raste poput lavine. Osim toga, interakcija između nestabilnih intermedijara je mnogo brža nego između molekula.

Rice. 3. Šema lančane reakcije sagorijevanja vodonika

Ukupna brzina reakcije sagorevanja vodika određena je brzinom najsporije reakcije (izražena jednadžbom H + O 2 OH + H 2)  \u003d kC n C o, gdje su C n, C o koncentracije atomski vodonik i molekularni kiseonik.

Procesi oksidacije ugljikovodika koji čine organski dio prirodnih i pratećih plinova su najsloženiji. Do sada nema jasnih ideja o kinetičkom mehanizmu reakcija, iako se sa sigurnošću može reći da izgaranje ima lančani karakter u prisustvu indukcijskog perioda i nastavlja sa stvaranjem brojnih međuprodukata parcijalne oksidacije i razgradnje.

Približna shema postupnog sagorijevanja metana može se predstaviti skupom sljedećih reakcija:

Iako su početni i konačni produkti reakcije sagorijevanja plinovi, u međuproizvodima, osim plinova, može biti i elementarni ugljik u obliku najmanje suspenzije čađi.

Brzina reakcije izgaranja ugljičnog monoksida ovisi o koncentracijama u reakcionoj zoni ugljičnog monoksida i vodene pare, a brzina lančanog sagorijevanja metana i drugih ugljikovodika ovisi o koncentracijama atomskog vodika, kisika i vodene pare.

Sagorevanje gasnog goriva je kombinacija složenih aerodinamičkih, termičkih i hemijskih procesa. Proces sagorevanja gasovitog goriva sastoji se od nekoliko faza: mešanje gasa sa vazduhom, zagrevanje dobijene smeše do temperature paljenja, paljenje i sagorevanje.

Sagorevanje prirodnog gasa je složen fizičko-hemijski proces interakcije njegovih zapaljivih komponenti sa oksidantom, pri čemu se hemijska energija goriva pretvara u toplotu. Spaljivanje može biti potpuno ili nepotpuno. Kada se gas pomeša sa vazduhom, temperatura u peći je dovoljno visoka za sagorevanje, gorivo i vazduh se neprekidno dovode, vrši se potpuno sagorevanje goriva. Nepotpuno sagorevanje goriva nastaje kada se ova pravila ne poštuju, što dovodi do manjeg oslobađanja toplote (CO), vodonika (H2), metana (CH4), a kao rezultat toga, do taloženja čađi na grejnim površinama, pogoršavanja prenosa toplote i povećanja gubitak topline, što zauzvrat dovodi do prekomjerne potrošnje goriva i smanjenja efikasnosti kotla i, shodno tome, do zagađenja zraka.

Omjer viška zraka ovisi o dizajnu plinskog plamenika i peći. Koeficijent viška zraka mora biti najmanje 1, inače može dovesti do nepotpunog sagorijevanja plina. Takođe povećanje koeficijenta viška vazduha smanjuje efikasnost instalacije koja koristi toplotu zbog veliki gubici toplote sa izlaznim gasovima.

Potpuno sagorevanje se utvrđuje pomoću gasnog analizatora i po boji i mirisu.

Potpuno sagorevanje gasa. metan + kisik = ugljični dioksid + voda CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O Osim ovih plinova, dušik i preostali kisik ulaze u atmosferu sa zapaljivim plinovima. N2 + O2 Ako sagorevanje gasa nije potpuno, tada se u atmosferu emituju zapaljive materije - ugljen monoksid, vodonik, čađ.CO + H + C

Nepotpuno sagorevanje gasa nastaje usled nedovoljnog vazduha. Istovremeno, u plamenu se vizuelno pojavljuju jezici čađi.Opasnost od nepotpunog sagorevanja gasa je da ugljen monoksid može izazvati trovanje osoblja kotlarnice. Sadržaj CO u vazduhu 0,01-0,02% može izazvati blago trovanje. Veća koncentracija može dovesti do teškog trovanja i smrti.Nastala čađ se taloži na zidovima kotlova, čime se otežava prijenos topline na rashladno sredstvo i smanjuje efikasnost kotlarnice. Čađ provodi toplotu 200 puta lošije od metana.Teoretski, za sagorevanje 1 m3 gasa potrebno je 9 m3 vazduha. U realnim uslovima potrebno je više vazduha. Odnosno, potrebna je suvišna količina zraka. Ova vrijednost, označena alfa, pokazuje koliko je puta više zraka utrošeno nego što je teoretski potrebno.Alfa koeficijent ovisi o vrsti pojedinog gorionika i obično je propisan u pasošu gorionika ili u skladu sa preporukama organizacije za puštanje u rad. Sa povećanjem količine viška zraka iznad preporučene povećavaju se gubici topline. Uz značajno povećanje količine zraka, može doći do odvajanja plamena, stvarajući hitan slučaj. Ako je količina zraka manja od preporučene, tada će sagorijevanje biti nepotpuno, što stvara opasnost od trovanja osoblja kotlarnice.Nepotpuno sagorijevanje se određuje prema: