Kazántelepek gázégőinek üzemeltetése.

A gáz égetése gázégőkben történik. Az égési zónában, stabil láng mellett, dinamikus egyensúly jön létre a lángnak a gáz-levegő keverék mozgása irányába mutató vágya és az áramlás azon vágya között, hogy a lángot az égő szájából az égő szájába továbbítsa. kemence.

A láng szétválása és áttörése az égőbe az égők stabilitásának határai. A gáz-levegő keverék nagy sebességénél megfigyelhető a lángfront mozgásirány szerinti elmozdulása, a láng teljes leválasztása az égőről, majd ennek kialudása. Ezt a jelenséget lángleválasztásnak nevezik. Ha a gáz-levegő keverék betáplálása és kilépési sebessége csökken, akkor a stabil égés megzavarodik, aminek következtében a láng elkezd beszívni az égőbe. Amikor az égő belsejében a gáz-levegő keverék megég, fellángolás léphet fel.

A stabil égés fenntartásához biztosítani kell a szükséges arányt a láng terjedési sebessége és a gáz-levegő keverék áramlása között az égés helyére. A gáz-levegő keverékben lévő gáz és levegő térfogataránya is nagyban befolyásolja a láng stabilitását, minél több a gáz, annál stabilabb lesz a láng.

Ha a láng megugrik, az égő belsejében a gáz megég, ami a gáz tökéletlen égéséhez és szén-monoxid képződéshez vagy akár a láng kialudásához vezet. Ha az égő belsejében gáz ég, az égő felforrósodik és meghibásodhat. Levált lánggal pedig a gáz-levegő keverék bejut a környező térbe, és ez a gáz-levegő keverék felrobbanásához vezethet. Nagyon fontos a gáz stabil égésének biztosítása a biztonságos használat feltételeinek megteremtése érdekében.

A gáz-levegő keverék lángjának stabilitását speciális eszközök biztosítják. A stabil láng fenntartásához a következő feltételeket kell betartani:

- a gáz-levegő keverék kilépési sebességének tartása biztonságos határokon belül;

- az égési zóna hőmérsékletét a gáz-levegő keverék gyulladási hőmérsékleténél nem alacsonyabb szinten tartva.

Amikor a gáz-levegő keverék helyett tiszta gáz kerül az égőbe, a láng akkor lesz a legstabilabb, mert a láng tiszta gázban nem terjed és nincs átcsapás. A gázkilépési sebesség meredek növekedésével lehetőség van a lángleválasztásra, de ez kevésbé valószínű, mint gáz-levegő keverék adagolásakor. A tiszta gáz fogyasztása az égőben meglehetősen széles tartományban szabályozható.

Ha olyan gáz-levegő keveréket táplálunk be, amelynek levegőtartalma a gáz teljes elégetéséhez elméletileg szükséges 50-60% -a, az égés kevésbé stabil. A gáz teljes elégetéséhez előre elkészített gáz-levegő keverékek biztosítják a láng legkisebb égését. Minél kevesebb levegőt tartalmaz a gáz-levegő keverék, annál stabilabb az égési folyamat.

Lángstabilizálás érhető el teljesen előkészített gáz-levegő keverék speciális eszközökkel történő elégetésekor (1. ábra).

Például a láng visszacsapódását a levegő-gáz keverék kimenetének szűkítése akadályozza meg, míg a keverék kilépési sebességének növelése nem teszi lehetővé a visszacsapódást. A lapos stabilizáló rács (1. ábra, d) keskeny résein a láng nem terjed tovább, a bennük lévő gáz-levegő keverék gyors lehűlése miatt. A láng beszivárgása az égőbe egy finom rács formájú kivezető nyílás használatával megelőzhető. Az égőorr kimenetének hűtésével csökkenthető a fellángolás lehetősége, a láng terjedési sebessége ezen a helyen, és a keverék hőmérséklete a gyulladási hőmérséklet alá csökken.

Különböző eszközök felszerelésével megakadályozható a láng leválasztása az égőről. Például egy kis készenléti égőt helyeznek el stabil fáklyával az égő szájához, hogy folyamatosan meggyújtsák az égőt elhagyó gáz-levegő keveréket, vagy törött tűzálló téglákból egy dombot készítenek a kemence kandallójára (ábra 1, c).

A tűzálló alagutak széles körben használatosak az égés stabilizálására. A gáz-levegő keverék az égőkráterből egy hengeres alagútba jut (1. ábra, a, b), amelynek átmérője 2-3-szor nagyobb, mint az égőkráter átmérője. A fáklya gyökere körüli alagút éles kitágulása ritkítást okoz, és a forró égéstermékek egy részének fordított mozgását idézi elő. Ennek köszönhetően a gáz-levegő keverék hőmérséklete a láng gyökerénél megemelkedik, és stabil gyújtási zóna jön létre. Ugyanezt a hatást érjük el, ha egy rosszul áramvonalas testet helyezünk az égő kimenetéhez (boncstabilizátor (1. ábra, c).

Gázégők begyújtása, égési folyamat szabályozása, égők leállítása.
Működő füstelvezetővel és ventilátorral:
állítsa be a vákuumot a kemencében 10...20 Pa (1...2 mm vízoszlop);
teljesen zárja le az égők előtti légcsatornákon lévő csappantyúkat kényszerlevegő-ellátással;
teljesen zárja le az elsődleges levegőszabályozót az alacsony nyomású befecskendező égőkön;
Az IGK közepes nyomású befecskendező égőket a légbefúvó szabályozó nyitott állapotában gyújtják meg, mivel jó égésstabilizátorral a láng nem tud átcsapni bennük.

Az égők bekapcsolásának sorrendje és a gyújtásuk során végrehajtott műveletek sorrendje az égők kialakításától, a kazánon való elhelyezkedésüktől, a gyújtószerkezet típusától, az automatizálási eszközök meglététől és típusától, a kazán gázvezeték-rendszerétől függ. és egyéb feltételek.
A kazánok felszerelhetők hordozható gyújtókkal és elektromos gyújtókkal, amelyek az RZZU részét képezik.
A gyújtó begyújtásához egy égő gyufát kell a tűzfúvókába helyezni, majd kinyitni a gázellátó szelepet. Hordozható gyújtóval történő gázgyújtásnál figyelembe kell venni, hogy a főégő szájából kilépő gáz-levegő keverék felfelé terelődik. Ezért a kemence gyújtónyílásának az égő felett vagy annak oldalán kell lennie. Ha a gyújtópisztoly a főégő gáz-levegő keverékének áramlásán kívül van, a keverék nem gyullad meg. És ha a gyújtófáklya teljesen belép az áramlásba, akkor a gyújtóláng elfújhat. Ezért a gyújtót olyan mélyre kell bevezetni, hogy a gyújtóláng fele a gáz-levegő keverék áramlásába kerüljön. Ehhez a gyújtónak behelyezési mélységretesszel kell rendelkeznie.
Amikor az égőket hordozható gyújtóval gyújtja meg, a következőket kell tennie:
gyújtsd meg a gyújtót;
helyezze be a gyújtót a kemencébe, ügyelve arra, hogy ne aludjon ki;
enyhén nyissa ki a gázvezetéken lévő elzárót, állítsa be a gáznyomást az égő előtt, a minimális stabil üzemmódnak megfelelően (a névleges nyomás 10 ... 15%-a), és ellenőrizze, hogy az égőből távozó gáz azonnal meggyullad;
egyenletes láng mellett kissé nyissa ki az égő levegőellátását szabályozó csappantyút;
állítsa be a vákuumot a kemence kimeneténél;
az égő begyújtása után oltsa el a gyújtót, és vegye ki a kemencéből;
a rezsimtérképnek megfelelően növelje az égő hőteljesítményét.

Az égő elektromos gyújtóval történő begyújtásához fordítsa a kazán vezérlőgombját „gyújtás” állásba. Ebben az esetben a gyújtásvédő berendezés a következő sorrendben aktiválódik: az időrelé bekapcsol; a gyújtótekercs be van kapcsolva, és szikra keletkezik a gyújtótest és a központi elektródája között; kinyílik a gyújtó mágnesszelepe a gázellátó vezetéken; amikor a gyújtóláng megjelenik, a vezérlőelektróda (vagy fotoszenzor) impulzust ad a gyújtótekercs kikapcsolására. Ha a beállított időn belül nem történik gázgyújtás, az időzítő kikapcsolja a gázellátást.
Az égők teljesítményszabályozása típusuktól függ. A kényszerlevegő-ellátású égőkben a gázáramlás növeléséhez először a gázáramot, majd a légáramot növeljük, majd a kemence kimeneténél állítsuk be a vákuumot. A gázáramlás csökkentése eltérő sorrendben történik: először a levegő, majd a gáz áramlását csökkentik, és a kemence kimeneténél előre meghatározott vákuumot állítanak be.
A befecskendező égőkben a gázáram növeléséhez vagy csökkentéséhez növelje vagy csökkentse a gáznyomást az égők előtt, és állítsa be a vákuumot a kemence kimeneténél.
A normál égési körülményekre beállított befecskendező égőkben a levegőellátást nem kell szabályozni, mivel ezek az égők önszabályozó tulajdonsággal rendelkeznek.
Az égők tervezett leállása esetén lassan és kis adagokban (a gyártási utasításnak megfelelően) csökkenteni kell a gázáramlást, és a minimális termelékenység elérésekor a gázellátást teljesen le kell állítani.

A láng áttörése és szétválása az égőkben. Az égők működése során kétféle láng instabil égése lehetséges - a láng áttörése az égőbe és a láng elválasztása az égőtől.
Az égőre való visszavillanás a lángfront mozgása a kemencétől az égő felé, amelyben a tüzelőanyag égése közvetlenül az égőben kezdődik. Amikor a láng az égőbe villan, az üzemanyag tökéletlen égéséből származó termékek keletkeznek, az égő felmelegszik és meghibásodhat.
A láng leválasztása az égőről a lángfront elmozdulása az égő kimenetétől a gáz-levegő keverék irányába, a láng kialudásával együtt. Az elválasztás a kemence gáz-levegő keverékkel való feltöltéséhez, majd pattanáshoz vagy robbanáshoz vezet.
A lángszétválasztás bármely tüzelőanyag-égetési elv esetén megtörténhet. Bármilyen típusú égőből a láng szétválása akkor következik be, ha a gáz vagy gáz-levegő keverék kilépési sebessége nagyobb, mint a láng terjedésének sebessége. Az égés diffúziós elvével nem lehetséges a láng átcsapása az égőbe. Előkevert tüzelőanyagot és oxidálószert használó égőknél lángvisszacsapás léphet fel, ha a gáz-levegő keverék kilépési sebessége kisebb, mint a láng terjedési sebessége.
A fáklya és az égő elválasztásának oka lehet a gáz- vagy levegőnyomás éles növekedése, a gáz-levegő áramlási sebesség megsértése, a vákuum éles növekedése a kemence kimeneténél, az égő működése a felső teljesítményen túl. az útlevélben megadott határértéket.
A láng égőbe való áttörésének oka lehet a gáz- vagy levegőnyomás csökkenése, az égők teljesítményének csökkenése a gáz és a levegő előzetes összekeverésével az útlevélben megadott értékek alatt.

Gázláng stabilizálás
A gáz égetése gázégőkben történik. Az égési zónában történő stabil égés esetén dinamikus egyensúly jön létre a láng vágya között, hogy a gáz-levegő keverék mozgása felé haladjon, és az áramlás azon vágya között, hogy a lángot az égő szájából a kemencébe továbbítsa.
Az égők stabilitásának határai a láng szétválása és áttörése az égőbe. A gáz-levegő keverék nagy mozgási sebességénél a lángfront a mozgás irányába mozdul el, a láng teljesen elválik az égőtől, majd kialszik. Ezt a jelenséget lángleválasztásnak nevezik. A gáz-levegő keverék betáplálási és kilépési sebességének csökkenésével a stabil égés megzavarodik, és a láng elkezd beszívódni az égőbe. Amikor a gáz-levegő keverék égése megtörténik az égő belsejében, villanás következik be.
Tehát a stabil égés fenntartása érdekében bizonyos arányt kell biztosítani a láng terjedési sebessége és a gáz-levegő keverék égési helyére való belépési sebessége között. A láng stabilitását a gáz-levegő keverékben lévő gáz és levegő térfogatának aránya is befolyásolja, és minél több a gáz, annál stabilabb a láng.
Amikor a láng áttör, az égő belsejében gáz ég. Ez a gáz tökéletlen égéséhez és szén-monoxid képződéséhez, vagy akár a láng kialásához vezet. Ha az égőben gáz ég, az felforrósodik, és meghibásodhat. Amikor a láng kiszakad, a gáz-levegő keverék bejut a környező térbe, ami a gáz-levegő keverék felrobbanásához vezethet. Ezért a gáz stabil égésének biztosítása a biztonságos használat legfontosabb feltétele.
A gáz-levegő keverék lángjának stabilizálása speciális eszközökkel biztosítható. Ennek szükséges feltételei: a gáz-levegő keverék kilépési sebességének biztonságos határokon belül tartása; az égési zóna hőmérsékletét a gáz-levegő keverék gyulladási hőmérsékleténél nem alacsonyabb szinten tartva.
Ha az égő nem gáz-levegő keveréket kap, hanem tiszta gázt, akkor a láng a legstabilabb. Ez azzal magyarázható, hogy a láng nem tiszta gázban terjed, és a láng nem villan fel. A gázkilépési sebesség meredek növekedésével azonban lángleválás léphet fel, de még ez is kevésbé valószínű, mint gáz-levegő keverék adagolásakor. Ha tiszta gázt juttatnak az égőbe, annak áramlási sebessége meglehetősen széles tartományban szabályozható.
Ha azonban egy gáz-levegő keveréket vezetnek a fáklyához, amely 50-60% levegőt tartalmaz az elméletileg szükséges gáz teljes elégetéséhez, akkor az ilyen keverék égése kevésbé lesz stabil. A legkevésbé stabil a gáz teljes elégetésére előre elkészített gáz-levegő keverékek égése. Tehát minél kevesebb levegőt tartalmaz a gáz-levegő keverék, annál stabilabb az égési folyamat.
A láng stabilizálását a teljesen előkészített gáz-levegő keverék égése során speciális eszközökkel érik el. Például a láng visszacsapódását a gáz-levegő keverék kimenetének szűkítése akadályozza meg. A keverék kilépési sebességének egyidejű növelése nem teszi lehetővé az áttörést. A láng nem terjed át a lapos stabilizáló rács keskeny résein, mivel azokban a gáz-levegő keverék gyorsan lehűl. Ha a kivezetés finom rács formájában van kialakítva, akkor ez azt is megakadályozza, hogy a láng belecsapjon az égőbe. A láng visszacsatolása csökkenthető az égő orrkimenetének hűtésével. A láng terjedési sebessége ezen a helyen csökken, és a keverék hőmérséklete a gyulladási hőmérséklet alá csökken.
A láng szétválását az égőről különféle eszközök felszerelésével akadályozzák meg. Például egy kis készenléti égőt helyeznek el stabil fáklyával az égő szájához, hogy folyamatosan meggyújtsák az égőt elhagyó gáz-levegő keveréket, vagy törött tűzálló téglákból egy dombot készítenek a kemence kandallójára.
A legelterjedtebb az égés stabilizálása tűzálló alagutak segítségével. A gáz-levegő keverék az égőkráterből egy hengeres alagútba áramlik, amelynek átmérője 2-3-szor nagyobb, mint az égőkráter átmérője. A fáklya gyökere körüli alagút éles kitágításával ritkaság keletkezik, amely egyes izzó égéstermékek fordított mozgását okozza. Ennek köszönhetően a gáz-levegő keverék hőmérséklete a láng gyökerénél megemelkedik, és stabil gyújtási zóna jön létre. Ugyanez a hatás érhető el, ha egy rosszul áramvonalas testet helyezünk az égő kimenetére (boncstabilizátor).

Az égésstabilitás a gázégők megbízhatóságát meghatározó alapvető tényező. A gáztüzelés gyakorlatában gyakran kell szembesülni az égők stabil működésének megsértésével, amelyet vagy a láng leválasztása az égőfúvókáról, vagy a láng keverőrészébe való bevillanása okoz.

A láng stabil marad, azaz mozdulatlan marad az égőfúvókához képest azokban az esetekben, amikor az égési zónában egyensúly jön létre a lángnak a gáz-levegő keverék áramlása felé való mozgása és az áramlási vágy között. hogy eldobja a lángot az égőről. Ez az egyensúly azonban a gáz-levegő keverék égőből való kilépési sebességének nagyon szűk tartományában figyelhető meg.

Lángtörés akkor fordul elő, ha a gáz-levegő keverék kiáramlási sebessége meghaladja a láng terjedési sebességét, és az égőfejtől leszakadva teljesen vagy részben kialszik. Előfordulhat az égők begyújtása vagy leállítása során is, valamint működés közben - a terhelés gyors változása vagy a kemencében a vákuum túlzott növekedése miatt, és minden típusú égőnél előfordulhat.

A láng szétválasztása a kemence és a gázcsatornák elgázosodásához, valamint a helyiségben lévő gázok felhalmozódásához vezet. Ez robbanáshoz vezethet az egység égésterében vagy gázcsatornáiban, ami súlyos károkat okozhat.

Zseblámpa(backstroke) a láng behatolása az égőbe. Ez a jelenség akkor fordul elő, ha a gáz-levegő keverék kiáramlási sebessége az égőből kisebb, mint a láng terjedésének sebessége. Leggyakrabban akkor fordul elő túllövés, ha az égő nincs megfelelően begyújtva és nem kapcsolt ki, valamint teljesítménye rohamosan csökken. Csúszás következtében az égő túlmelegedhet vagy pamutba kerülhet benne, valamint az égés és a helyiség elgázosodása megszűnik. Lángvisszacsapás csak a gáz és a levegő előkeverésével rendelkező égőknél fordulhat elő.

ábrán Példaként az 5. ábra görbéket mutat be, amelyek a földgáz égetése során az elválasztás és a visszacsapódás határait mutatják, a levegőfelesleg mennyiségétől függően egy 35 mm-es fúvókaátmérőjű közepes nyomású befecskendező égőnél. A megadott görbék megfelelnek a fenntartható égés határainak, amikor az égő légköri körülmények között, azaz égésstabilizálás nélkül működik, és ha az égéstérben stabilizátorral égetik a gázt. ív 2 megmutatja, hogy az SHSM milyen sebességgel figyelhető meg

Személyes gáz-levegő keverékeknél a láng elválasztása az égő szájától, és a görbe / - milyen sebességeknél figyelhető meg a láng fellángolása. Az ábrán látható, hogy ar = 1,1 légtöbblet-tényezővel az égő csak szűk sebességtartományban tud működni - 1,15-1,75 m/s.

A keverék primer levegőtartalmának csökkentése kitágítja a stabil égés határait, mivel a szétválási sebesség értéke, és a sebesség értéke csökken, amikor fellángol. Így az égőben a stabil gázégés tartománya a görbék között helyezkedik el

A láng áttörése és szétválása. Ezért a gázégő szabályozási tartománya ennek a zónának a szélességétől függ.

ábrán Az 5. ábra a fenntartható égés határgörbéit mutatja ugyanazon égő működése közben, kerámia alagút formájában stabilizátorral felszerelve. Ív 3 a láng felvillanását jellemzi. A lángleválasztás ebben az esetben a meglévő gáznyomás mellett egyáltalán nem valósult meg. A kerámiaalagutakban a lángleválás a gáz-levegő keverék 100 m/s-ot meghaladó kilépési sebessége mellett történik, és ezek az égők jellemzően 30 m/s nagyságrendű sebességgel működnek.

Nyilvánvaló, hogy a stabilizátorral ellátott égő stabil működésének sebességtartománya jelentősen megnőtt. Levegőtöbblettel (ag=1,1) az égő a fordulatszám-tartományban tud működni

2,0 m/s a maximális elérhető értékekig. Ha az első esetben az égő stabil működésének tartománya P csak 1:1,5 volt, majd a második esetben meghaladja az 1:10-et.

A többégős égők, különösen a részleges előkeverés, működésének megbízhatóságára jelentős befolyást gyakorol a furatok közötti távolság, amelynél a lángok egymástól megbízhatóan meggyulladnak. Ugyanakkor a lyukak közötti távolság csökkenése a fáklyák összeolvadásához vezethet, ami megnehezíti a másodlagos levegő ellátását. Ezért az égőben a gázkimenetek közötti távolságot úgy kell megválasztani, hogy egyrészt biztosítva legyen a lángok egymástól való megbízható meggyulladása, másrészt a lángok ne egyesüljenek.

táblázatban. 3 kisnyomású égőknél a furatok közötti maximális és minimális távolság megadva, amelynél

A fáklyák megbízható begyújtása biztosított, és nincs fúzió a palagáz számára (<2Н=3400 ккал/м3), природного газа (фн=8500 ккал/м3) и их смесей (фн=6000-^-7500 ккал/м3).

3. táblázat

A gáz-levegő keverékek lamináris áramlásban történő égetésekor csak annak alsó, az égő tűzcsatornájának szélével szomszédos kerületi része a kúpos lángfront stabil része. Ez azzal magyarázható, hogy ezen a helyen a lángfront a csatorna falának lassító hatása miatt vízszintesen van kiépítve. a kúpos égésfront stabilizálása egy állandó gyújtóforrás jelenlétének köszönhető, amely egy gyűrű alakú szalag formájában van, amely nélkül a front többi részét a gáz-levegő keverék áramlása elvinné. Az égőerő növekedésével, azaz amikor a lamináris mozgásmód turbulenssé változik, a gyújtószalag szélessége csökkenni kezd, amíg elhanyagolhatóvá válik. Ebben az esetben az égési front stabilitása sérül, és a láng elkezd elszakadni az égő szélétől. Ezzel szemben, ha az égő erősítése túlságosan lecsökken, a láng terjedési sebessége a gyűrű alakú falközeli tartományban meghaladhatja az áramlási sebességet, és a láng elkezd beszívódni az égő kiszorító kamrájába. Az első esetet a láng szétválásának nevezik, a másodikat pedig az áttörésnek vagy a láng fordított hatásának.

A gyakorlatban a láng leválasztásakor a következő jelenségek figyelhetők meg:

Az égő lángjának lebomlása, ami kialszik;

Elválasztás a tűzcsatorna szélétől, amikor a láng új, kellően stabil helyzetet ér el az égő feletti áramlásban;

A felemelt láng meghibásodása, ami annak kialudásához vezet;

A felemelt fáklya visszadobása az égő tűzcsatornájának szélére;

Függőláng létrehozása, amikor a sugár az égőtől bizonyos távolságra elmozdul.

Az égők stabil működésének határait a szétválás sebessége és a láng fellángolásának sebessége korlátozza. Bármely éghető gáz-levegő keverék égési stabilitási tartományának bővítése érdekében az áramlási sebességet többszörösnek feltételezzük, mint az elválasztási sebesség. A lángleválás megakadályozását ezekben az esetekben különféle mesterséges stabilizátorok biztosítják. A stabilizátor egy befecskendező égőfej, amelyben az éghető keverék egy része (5-10%) az 1. oldalsó lyukakon át a 2-es csatornába jut, ahol a főáramot körülvevő, nyugodt gyűrűs láng keletkezik.

Rizs. 6.1 A lángstabilizátorok sémái a lángleválasztással kapcsolatban: a - gyűrűs stabilizátor; b - stabilizátor hengeres alagút formájában; c - stabilizátor tengelyszimmetrikus test formájában; g - stabilizátor tűzkő vázlat formájában; 1 - oldalsó lyukak; 2 - csatorna.

Ennek az eszköznek a stabilizáló hatása azon alapul, hogy a forró égéstermékek egy részét visszavezetik a sugár gyökeréhez, ami a sugár által keltett ritkaság miatt következik be. A stabilizáló alagutak kialakítása és optimális méretei az égők típusától és a kemencékbe való beépítésüktől függően változhatnak. Azokban az esetekben, amikor a gyűrűs és alagút alakú égésstabilizátorok felszerelése nem praktikus vagy kényelmetlen, U-alakú stabilizátorokat használnak, amelyeket a gáz-levegő keverék áramlásának középső részében helyeznek el. A keverék áramlásán keresztben elhelyezett rudakat a legegyszerűbb stabilizátorokként is használják, amelyek az égéstermékek fordított áramát hozzák létre. Egyes esetekben samottvázlatokat (diák) használnak az égés stabilizálására, amelyeket az égőkráter közvetlen közelében helyeznek el.