Gamtinės dujos šiandien yra dažniausiai naudojamas kuras. Gamtinės dujos vadinamos gamtinėmis dujomis, nes jos išgaunamos iš pačių Žemės gelmių.

Dujų degimas yra cheminė reakcija, kurios metu gamtinės dujos sąveikauja su deguonimi ore.

Dujiniame kure yra degioji ir nedegioji dalis.

Pagrindinis degusis gamtinių dujų komponentas yra metanas – CH4. Jo kiekis gamtinėse dujose siekia 98%. Metanas yra bekvapis, beskonis ir netoksiškas. Jo degumo riba yra nuo 5 iki 15%. Šios savybės leido naudoti gamtines dujas kaip vieną iš pagrindinių kuro rūšių. Didesnė nei 10% metano koncentracija yra pavojinga gyvybei, todėl dėl deguonies trūkumo gali atsirasti uždusimas.

Norint aptikti dujų nuotėkį, dujos dvokiamos, kitaip tariant, pridedama stipriai kvepiančios medžiagos (etilmerkaptano). Tokiu atveju dujas galima aptikti jau esant 1 proc.

Gamtinėse dujose, be metano, gali būti degių dujų – propano, butano ir etano.

Norint užtikrinti kokybišką dujų degimą, būtina pakankamais kiekiais tiekti orą į degimo zoną ir pasiekti gerą dujų susimaišymą su oru. Optimalus santykis yra 1: 10. Tai yra, vienai dujų daliai tenka dešimt oro dalių. Be to, būtina sukurti norimą temperatūros režimą. Kad dujos užsidegtų, būtina jas pašildyti iki užsidegimo temperatūros ir ateityje temperatūra neturi nukristi žemiau užsidegimo temperatūros.

Būtina organizuoti degimo produktų pašalinimą į atmosferą.

Visiškas sudegimas pasiekiamas, jei į atmosferą išmetamuose degimo produktuose nėra degių medžiagų. Šiuo atveju anglis ir vandenilis susijungia ir sudaro anglies dioksidą bei vandens garus.

Vizualiai, visiškai sudegus, liepsna yra šviesiai mėlyna arba melsvai violetinė.

Visiškas dujų deginimas.

metanas + deguonis = anglies dioksidas + vanduo

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O

Be šių dujų, į atmosferą su degiosiomis dujomis išleidžiamas azotas ir likęs deguonis. N 2 + O 2

Jei dujos nesudega iki galo, tada į atmosferą išmetamos degios medžiagos – anglies monoksidas, vandenilis, suodžiai.

Nevisiškas dujų degimas atsiranda dėl nepakankamo oro. Tuo pačiu metu liepsnoje atsiranda suodžių liežuvėliai.

Nevisiško dujų degimo pavojus yra tas, kad anglies monoksidas gali apnuodyti katilinės personalą. 0,01–0,02% CO kiekis ore gali sukelti lengvą apsinuodijimą. Didesnė koncentracija gali sukelti sunkų apsinuodijimą ir mirtį.

Susidarę suodžiai nusėda ant katilų sienelių, taip pablogindami šilumos perdavimą aušinimo skysčiui ir sumažindami katilinės efektyvumą. Suodžiai praleidžia šilumą 200 kartų blogiau nei metanas.

Teoriškai 1m3 dujų sudeginti reikia 9m3 oro. Realiomis sąlygomis reikia daugiau oro.

Tai yra, reikalingas perteklinis oro kiekis. Ši vertė, žymima alfa, parodo, kiek kartų daugiau oro suvartojama, nei teoriškai reikia.

Alfa koeficientas priklauso nuo konkretaus degiklio tipo ir dažniausiai nurodomas degiklio pase arba vadovaujantis atliekamų paleidimo darbų organizavimo rekomendacijomis.

Oro pertekliaus kiekiui padidėjus virš rekomenduojamo kiekio, šilumos nuostoliai didėja. Žymiai padidėjus oro kiekiui, gali įvykti liepsnos atsiskyrimas, sukeldamas avarinę situaciją. Jei oro kiekis yra mažesnis nei rekomenduojama, degimas bus nepilnas, todėl katilinės personalui kyla apsinuodijimo grėsmė.

Tikslesnei kuro degimo kokybei kontroliuoti yra prietaisai - dujų analizatoriai, matuojantys tam tikrų medžiagų kiekį išmetamųjų dujų sudėtyje.

Dujų analizatoriai gali būti tiekiami su katilais. Jei jų nėra, tinkamus matavimus atlieka eksploataciją paduodanti organizacija, naudodama nešiojamus dujų analizatorius. Sudaromas režimo žemėlapis, kuriame nustatomi būtini valdymo parametrai. Jų laikydamiesi galite užtikrinti normalų visišką kuro degimą.

Pagrindiniai kuro degimo reguliavimo parametrai yra šie:

• į degiklius tiekiamo dujų ir oro santykis.

• oro pertekliaus koeficientas.

• išleidimas į pakurą.

• Katilo efektyvumas.

Šiuo atveju katilo naudingumo koeficientas reiškia naudingosios šilumos santykį su visos sunaudotos šilumos kiekiu.

Oro sudėtis

Dujų pavadinimas	Cheminis elementas	Turinys ore
Azotas	N2	78 %
Deguonis	O2	21 %
Argonas	Ar	1 %
Anglies dioksidas	CO2	0.03 %
Helis	Jis	mažiau nei 0,001 %
Vandenilis	H2	mažiau nei 0,001 %
Neoninis	Ne	mažiau nei 0,001 %
Metanas	CH4	mažiau nei 0,001 %
Kriptonas	Kr	mažiau nei 0,001 %
Ksenonas	Xe	mažiau nei 0,001 %

Paskelbtas: 21.11.2009 | |

Denisas Ryndinas,
„Vandens inžinerijos“ vyriausiasis inžinierius

Šiuo metu ypač aktualūs šildymo įrenginių efektyvumo didinimo ir aplinkos spaudimo aplinkai mažinimo klausimai. Šiuo atžvilgiu perspektyviausias yra kondensacijos technologijos naudojimas, galintis maksimaliai išspręsti visas nurodytas problemas. Įmonė "Vodnaya Tekhnika" visada siekė vidaus rinkoje pristatyti modernią ir efektyvią šildymo įrangą. Atsižvelgiant į tai, jos susidomėjimas kondensacijos technologija, kaip efektyviausia, aukštųjų technologijų ir perspektyviausia, yra natūralus ir pagrįstas. Todėl 2006 metais viena iš prioritetinių įmonės plėtros krypčių yra kondensacijos įrangos skatinimas Ukrainos rinkoje. Tuo tikslu planuojama nemažai renginių, vienas iš kurių – populiarinančių straipsnių ciklas tiems, kurie pirmą kartą susiduria su tokia technika. Šiame straipsnyje pabandysime paliesti pagrindinius vandens garų kondensacijos principo įgyvendinimo ir taikymo šildymo technologijoje klausimus:

• Kuo skiriasi šiluma ir temperatūra?
• Ar efektyvumas gali būti didesnis nei 100%?

Kuo skiriasi šiluma ir temperatūra?

Temperatūra yra kūno įkaitimo laipsnis (kūno molekulių kinetinė energija).Labai santykinė reikšmė, tai galima lengvai iliustruoti naudojant Celsijaus ir Farenheito skales. Kasdieniame gyvenime naudojama Celsijaus skalė, kurioje vandens užšalimo temperatūra laikoma 0, o vandens virimo temperatūra esant atmosferos slėgiui laikoma 100 °. Kadangi vandens užšalimo ir virimo taškai nėra tiksliai apibrėžti, šiuo metu Celsijaus skalė nustatoma pagal Kelvino skalę: Celsijaus lygis yra lygus kelvinams, o absoliutus nulis laikomas -273,15 ° C. Celsijaus skalė yra praktiškai labai patogi, nes vanduo mūsų planetoje yra labai paplitęs ir juo grindžiama mūsų gyvybė. Nulis Celsijaus yra ypatingas meteorologijos taškas, nes atmosferos vandens užšalimas viską labai pakeičia. Anglijoje, o ypač JAV, naudojama Farenheito skalė. Šioje skalėje intervalas nuo šalčiausios žiemos mieste, kuriame gyveno Farenheito laipsnis, temperatūros iki žmogaus kūno temperatūros yra padalintas iš 100 laipsnių. Nulis Celsijaus yra 32 Farenheitas, o Farenheitas yra 5/9 Celsijaus.

Temperatūros perskaičiavimas tarp pagrindinių svarstyklių
	Kelvinas	Celsijaus	Farenheito
			= (F + 459,67) / 1,8
			= (F – 32) / 1,8
	K 1,8 - 459,67

1 lentelė Temperatūros vienetai

Norėdami aiškiau suprasti temperatūros ir šilumos sąvokų skirtumą, apsvarstykite šį pavyzdį: Pavyzdys su vandens šildymu: Tarkime, kad pakaitinome tam tikrą vandens kiekį (120 litrų) iki 50 °C temperatūros ir kiek vandens, kurį galime pašildyti iki 40 °C, naudodami tą patį šilumos kiekį (sudegintą kurą)? Paprastumo dėlei manysime, kad abiem atvejais pradinė vandens temperatūra yra 15 °C.

1 paveikslas 1 pavyzdys

Kaip matote iš iliustruojamojo pavyzdžio, temperatūra ir šilumos kiekis yra skirtingos sąvokos. Tie. skirtingos temperatūros kūnai gali turėti vienodą šiluminę energiją ir atvirkščiai: tos pačios temperatūros kūnai gali turėti skirtingą šiluminę energiją. Siekiant supaprastinti apibrėžimus, buvo išrasta speciali reikšmė - Entalpija Entalpija yra šilumos kiekis, esantis medžiagos masės vienete [kJ / kg] Natūraliomis sąlygomis Žemėje yra trys agreguotos vandens būsenos: kieta (ledas), skysta. (pats vanduo), dujinis (vandens garai) Vandens perėjimą iš vienos agregacijos būsenos į kitą lydi kūno šiluminės energijos pasikeitimas esant pastoviai temperatūrai (kinta būsena, o ne temperatūra, kitaip tariant, visa šiluma sunaudojama būsenai keisti, o ne šildyti) Išskirtinė šiluma yra ta šiluma, kuriai esant pasikeitus į kūną atnešamos šilumos kiekiui, pasikeičia jo temperatūra Latentinė šiluma – garavimo (kondensacijos) šiluma, kuri šiluma, kuri nekeičia kūno temperatūros, bet padeda pakeisti kūno agregacijos būseną. Iliustruojame šias sąvokas grafiku, kuriame entalpija (tiekiamos šilumos kiekis) bus pavaizduota išilgai ordinačių, o temperatūra – išilgai ordinačių. Šis grafikas rodo skysčio (vandens) kaitinimo procesą.

2 pav. Priklausomybės entalpijos grafikas – vandens temperatūra

A-B vanduo kaitinamas nuo 0 ºС temperatūros iki 100 ºС (šiuo atveju visa į vandenį tiekiama šiluma eina jo temperatūrai padidinti)
B-C vanduo užverda (visa į vandenį tiekiama šiluma paverčiama garais, o temperatūra išlieka pastovi 100 ºС)
C-D visas vanduo virto garais (išvirto) ir dabar šiluma eina garų temperatūrai padidinti.

Išmetamųjų dujų sudėtis deginant dujinį kurą

Degimo procesas – tai degiųjų kuro komponentų oksidacijos procesas naudojant atmosferos deguonį, kai išsiskiria šiluma. Pažvelkime į šį procesą:

3 pav. Gamtinių dujų ir oro sudėtis

Pažiūrėkime, kaip vystosi dujinio kuro degimo reakcija:

4 pav. Dujinio kuro degimo reakcija

Kaip matote iš oksidacijos reakcijos lygties, susidaro anglies dioksidas, vandens garai (dūmų dujos) ir šiluma. Šiluma, kuri išsiskiria kuro degimo metu, vadinama grynąja degimo šiluma (PCI).Jei atvėsinsime dūmų dujas, tai esant tam tikroms sąlygoms vandens garai pradės kondensuotis (iš dujinės būsenos pereis į skystį).

5 pav. Latentinės šilumos išsiskyrimas kondensuojantis vandens garams

Tokiu atveju bus išleistas papildomas šilumos kiekis (latentinė garavimo / kondensacijos šiluma). Grynosios kuro šilumingumo ir latentinės garavimo/kondensacijos šilumos suma vadinama kuro grynąja šilumingumo verte (PCS).

Natūralu, kad kuo daugiau vandens garų yra degimo produktuose, tuo didesnis skirtumas tarp Aukščiausios ir Mažiausios kuro degimo šilumos. Savo ruožtu vandens garų kiekis priklauso nuo kuro sudėties:

2 lentelė Įvairių rūšių kuro aukščiausios ir mažiausios kaloringumo vertės

Kaip matote iš aukščiau esančios lentelės, didžiausia papildoma šiluma, kurią galime gauti degdami metaną. Gamtinių dujų sudėtis nėra pastovi ir priklauso nuo lauko. Vidutinė gamtinių dujų sudėtis parodyta 6 paveiksle.

6 pav. Gamtinių dujų sudėtis

Tarpinės išvados:

1. Naudojant latentinę garavimo / kondensacijos šilumą, galite gauti daugiau šilumos, nei išsiskiria deginant kurą

2. Perspektyviausias kuras šiuo atžvilgiu yra gamtinės dujos (skirtumas tarp bruto ir žemesnio kaloringumo daugiau nei 10 proc.

Kokios sąlygos turi būti sudarytos, kad prasidėtų kondensatas? Rasos taškas.

Dūmų dujose esantys vandens garai turi šiek tiek kitokias savybes nei gryni vandens garai. Jie yra mišinyje su kitomis dujomis ir jų parametrai atitinka mišinio parametrus. Todėl temperatūra, kurioje prasideda kondensacija, skiriasi nuo 100 ºС. Šios temperatūros vertė priklauso nuo išmetamųjų dujų sudėties, o tai savo ruožtu yra kuro rūšies ir sudėties, taip pat oro pertekliaus santykio pasekmė. Dūmų temperatūra, kuriai esant prasideda vandens garų kondensacija degimo produktuose, vadinama rasos tašku.

7 pav. Rasos taškas

Tarpinės išvados:

1. Kondensacijos technologijos uždavinys – atvėsinti degimo produktus žemiau rasos taško ir paimti kondensacijos šilumą, panaudojant ją naudingiems tikslams.

Ar dujinio katilo naudingumo koeficientas gali būti didesnis nei 100%?

Paimkime kai kurių savavališkų šarnyrinio katilo technines charakteristikas:

Katilo visa galia = 23 000 Kcal / h (26,7 KW);

Grynoji katilo galia = 21 000 Kcal / h (24,03 KW);

Kitaip tariant, maksimali degiklio šiluminė galia yra 23 000 Kcal / h (kuro degimo metu išsiskiriančios šilumos kiekis), o maksimalus šilumos kiekis, kurį gauna šilumnešis, yra 21 000 Kcal / h.

Kur dingsta skirtumas tarp jų? Tam tikras generuojamos šilumos kiekis (6-8%) prarandamas su išeinančiomis dūmų dujomis, o kita (1,5-2%) per katilo sieneles išsklaido aplinkinėje erdvėje.

Jei pridėsime šias reikšmes, galime parašyti tokią lygtį:

Jei grynąją katilo galią padalinsime iš visos ir gautą rezultatą padauginsime iš 100%, tai gausime katilo naudingumo koeficientą (našumą) %.

Jei atidžiai perskaitysime apibrėžimo tekstą, pamatysime, kad bendra katilo galia yra lygi šilumos kiekiui, kuris išsiskiria deginant kurą per laiko vienetą.

Taigi ši vertė tiesiogiai priklauso nuo kuro grynojo šilumingumo ir neatsižvelgia į šilumą, kuri gali išsiskirti kondensuojantis vandens garams iš degimo produktų.

Kitaip tariant, tai katilo naudingumo koeficientas, palyginti su kuro grynuoju šilumingumu.

Jei atsižvelgsime į vandens garų kondensacijos šilumos vertę (žr. 1 lentelę), tada galima pateikti tokį šilumos srautų pasiskirstymo nekondensaciniame katile vaizdą.

9 pav. Šilumos srautų pasiskirstymas nekondensaciniame katile

Tada, kaip ir kondensaciniame katile, šilumos srautų pasiskirstymas atrodys taip:

10 pav. Šilumos srauto pasiskirstymas kondensaciniame katile

Tarpinės išvados:
1. 100 % ar didesnis efektyvumas galimas, jei atskaitos tašku imama mažiausia, o ne didžiausia šilumingumas.
2. Dėl techninių priežasčių negalime pilnai panaudoti visos šilumos (akivaizdinės ir latentinės), todėl katilo naudingumo koeficientas negali būti lygus arba didesnis nei 111% (palyginti su kuro kaloringumo verte).

Kondensacinių katilų darbo režimai

Dujiniai kondensaciniai katilai gali būti montuojami bet kurioje šildymo sistemoje. Sunaudotos kondensato šilumos kiekis ir efektyvumas, priklausomai nuo darbo režimo, priklauso nuo teisingo šildymo sistemos apskaičiavimo.

Norint efektyviai išnaudoti išmetamosiose dujose esančių vandens garų kondensacijos šilumą, būtina dūmų dujas atvėsinti iki žemesnės už rasos taško temperatūrą. Kondensacijos šilumos panaudojimo laipsnis priklauso nuo skaičiuojamų šildymo terpės temperatūrų šildymo sistemoje ir nuo dirbtų valandų skaičiaus kondensaciniu režimu. Tai parodyta 11 ir 13 diagramose, kur rasos taško temperatūra yra 55 ° C.

Šildymo sistema 40/30°C

11 pav. Žemos temperatūros sistemos grafikas

Didelę reikšmę turi tokios šildymo sistemos kondensacinių katilų našumas per visą šildymo laikotarpį. Žema grąžinama temperatūra visada yra žemesnė už rasos taško temperatūrą, todėl nuolat susidaro kondensatas. Tai atsitinka žemos temperatūros paviršinio šildymo sistemose arba grindinio šildymo sistemose. Tokioms sistemoms idealiai tinka kondensacinis katilas.

12 pav. Kambario temperatūra naudojant grindinį ir konvektorių šildymą

Grindinio šildymo sistemos turi daug privalumų, palyginti su tradicinėmis:

• Padidėjęs komfortas. Grindys tampa šiltos ir malonios vaikščioti, nes šiluma perduodama nuo didelio paviršiaus ir santykinai žemos temperatūros.
• Vienodas viso patalpos ploto šildymas, o tai reiškia vienodą šildymą. Žmogus vienodai patogiai jaučiasi prie lango ir kambario viduryje.
• Optimalus temperatūros pasiskirstymas per kambario aukštį. 12 paveiksle parodytas apytikslis temperatūros pasiskirstymas per kambario aukštį, kai naudojamas įprastas šildymas ir grindų šildymas. Temperatūros pasiskirstymas, kai yra grindinis šildymas, žmogaus suvokiamas kaip palankiausias. Taip pat būtina atkreipti dėmesį į šilumos nuostolių per lubas mažėjimą, nes ženkliai sumažėja temperatūrų skirtumas tarp vidaus ir lauko oro, o komfortišką šilumą gauname tik ten, kur reikia, o per stogą aplinkos nešildome. Tai leidžia efektyviai panaudoti grindų šildymo sistemą pastatams su aukštomis lubomis – bažnyčiose, parodų salėse, sporto salėse ir kt.

• Higiena. Nėra oro cirkuliacijos, sumažėja skersvėjis, vadinasi, nėra dulkių, o tai yra didelis pliusas žmonių savijautai, ypač jei jie serga kvėpavimo takų ligomis.
• Nemaža dalis šilumos iš grindų perduodama spinduliavimo šilumos perdavimo forma. Spinduliuotė, skirtingai nei konvekcija, iš karto paskleidžia šilumą aplinkiniams paviršiams.
• Prie šildymo prietaisų nėra dirbtinio oro sausinimo.
• Estetika. Nėra šildymo prietaisų, nereikia jų dizaino ar optimalių dydžių parinkimo.

Šildymo sistema 75/60°C

13 pav. Aukštos temperatūros sistemos grafikas

Efektyviai panaudoti kondensato šilumą taip pat galima esant projektinei 75/60°C temperatūrai iki 97% šildymo laikotarpio trukmės. Tai taikoma lauko temperatūrai nuo -11 °C iki +20 °C. Senos šildymo sistemos, kurios buvo skirtos 90/70 ° C temperatūrai, šiandien veikia beveik 75/60 ​​° C temperatūroje. Net ir sistemose, kuriose šildymo terpė 90/70 °C ir darbo režimas, kai katilo vandens temperatūra reguliuojama pagal lauko temperatūrą, kondensacijos šilumos panaudojimo laikas yra 80% metinio šildymo trukmės. laikotarpį.

Aukštas standartizuotas efektyvumas

11 ir 13 paveiksluose pateiktuose pavyzdžiuose aiškiai matyti, kad šių dviejų variantų skirtumai, tačiau tuo pačiu metu didelis kondensacinės šilumos panaudojimo procentas turi tiesioginės įtakos dujinio kondensacinio katilo energijos suvartojimui. Šildymo katilų kuro sąnaudų efektyvumui žymėti buvo įvesta standartizuoto naudingumo sąvoka. 14 paveiksle parodyta energijos suvartojimo priklausomybė nuo įvairių projektinių šildymo sistemos temperatūrų.

14 pav. Efektyvumas ir grįžtamosios temperatūros santykis

Aukštą standartizuotą dujinių kondensacinių katilų efektyvumą lemia šie veiksniai:

- Aukštos CO 2 vertės realizavimas. Kuo didesnis CO 2 kiekis, tuo aukštesnė šildymo dujų rasos taško temperatūra.

- Žemos grąžinamos temperatūros palaikymas. Kuo žemesnė grįžtamojo srauto temperatūra, tuo aktyvesnis kondensatas ir žemesnė išmetamųjų dujų temperatūra.

Tarpinės išvados:

Kondensacinio katilo efektyvumas labai priklauso nuo šildymo sistemos darbinės temperatūros.
Naujuose įrenginiuose reikia išnaudoti visas galimybes optimizuoti dujinio kondensacinio katilo darbą. Didelis efektyvumas pasiekiamas, kai tenkinami šie kriterijai:
1.? Apribokite grąžinamo srauto temperatūrą iki daugiausiai 50 °C
2. Stenkitės išlaikyti bent 20 K temperatūrų skirtumą tarp srauto ir grąžinimo linijų
3. Nesiimkite grąžinamo srauto temperatūros didinimo priemonių (tai, pavyzdžiui, keturkrypčio maišytuvo, apėjimo linijų, hidraulinių jungiklių įrengimas).

Kondensacijos principo įgyvendinimo montuojamose katiluose metodai

Šiuo metu yra du pagrindiniai būdai, kaip įgyvendinti vandens garų kondensacijos dūmų dujose principą: nuotolinis ekonomaizeris ir nerūdijantis šilumokaitis su įmontuotu ekonomaizeriu.

Pirmuoju atveju pagrindinė degimo produktų šiluma utilizuojama įprastiniame konvekciniame šilumokaityje, o pats kondensacijos procesas vyksta atskirame bloke – nuotoliniame ekonomaizeryje. Ši konstrukcija leidžia naudoti įrenginius ir mazgus, naudojamus įprastuose, nekondensaciniuose katiluose, tačiau nesuteikia galimybės visiškai išnaudoti kondensacinės technologijos potencialo.

17 pav. Kondensacinis katilas su išoriniu ekonomaizeriu

Šilumokaitis su įmontuotu ekonomaizeriu susideda iš 4-7 šilumokaičių elementų (spiralių). Kiekvienas šilumos mainų elementas, savo ruožtu, susideda iš 4 vijų lygaus stačiakampio nerūdijančio plieno vamzdžio, kurio sienelės storis apytiksliai. 0,8 mm (žr. 18 pav.).

18 pav. Išmetamųjų dujų judėjimo tarp šilumokaičio apsisukimų diagrama

Prieš izoliacinę plokštę yra keli šilumos mainų elementai. Jie atlieka „pirmojo etapo“ vaidmenį, nes čia susidaro tik nedidelis kondensatas. Ketvirtasis ir atitinkamai penktasis šilumos mainų elementas yra už izoliacinės plokštės. Šioje „kondensacijos stadijoje“ vyksta pagrindinis kondensacijos procesas.

Šio principo privalumai yra labai efektyvus šilumos perdavimas ir, kita vertus, virimo triukšmo, kurį sukelia didelis srautas lygiuose vamzdžiuose, pašalinimas.
Kitas šio šilumokaičio privalumas yra mažas polinkis į kalkių susidarymą, nes dėl mažų vamzdžių skerspjūvių susidaro didelis turbulencijos lygis.
Lygus nerūdijančio plieno vamzdžių paviršius ir vertikali srauto kryptis užtikrina savaiminio išsivalymo efektą.
Šilumokaičio grįžtamasis jungtis yra gale, srauto jungtis yra priekyje. Ant šilumokaičio sumontuotas kondensato nutekėjimas.
Prieš jungiant „oro įleidimo / išmetamųjų dujų išleidimo angos“ liniją, išmetamųjų dujų kolektorius pagamintas iš plastiko.

19 pav. Kondensacinio katilo su integruotu ekonomaizeriu hidraulinė schema

20 pav. Kondensacinio katilo šilumokaičio su integruotu ekonomaizeriu pjūvis vaizdas

Įprastas dujų deginimas ir pilno mišinio deginimas

Dauguma katilų su atvira degimo kamera turi tą patį dujų degimo principą. Dėl dujų srovės kinetinės energijos į ją įsiurbiamas oras.

19 pav. Dujų degimo atmosferiniuose degikliuose principas (Venturi antgalis)

Degiosios dujos su slėgiu tiekiamos į purkštuką. Čia dėl praėjimo susiaurėjimo potenciali slėgio energija paverčiama srovės kinetine energija. Dėl specialios geometrinės Venturi antgalio dalies pirminis oras yra sumaišytas. Dujų ir oro maišymas vyksta tiesiai antgalyje (susidaro dujų ir oro mišinys). Antrinis oras sumaišomas purkštuko išleidimo angoje. Degiklio galios pokytis atsiranda dėl dujų slėgio pasikeitimo, atitinkamai keičiasi dujų srauto greitis ir įsiurbto oro kiekis.
Šio dizaino pranašumai yra jo paprastumas ir triukšmingumas.
Apribojimai ir trūkumai: didelis oro perteklius, moduliacijos gylio apribojimas, kenksmingų emisijų gausa.

Katiluose su uždara degimo kamera dujų degimo principas yra panašus į aprašytą aukščiau. Vienintelis skirtumas yra priverstinis degimo produktų išleidimas ir degimo oro tiekimas. Visi atmosferinių degiklių privalumai ir trūkumai galioja ir katilams su uždara degimo kamera.

Kondensaciniuose katiluose naudojamas principas „Visiškas išankstinis dujų ir oro sumaišymas“. Šio metodo esmė yra dujų sumaišymas su oro srautu dėl pastarojo sukurto vakuumo Venturi antgalyje.

Dujų armatūra ir pūstuvas
Elektroniniam blokui aptikus orapūtės paleidimo greitį, nuosekliai atidaromi dujų vožtuvai.
Orapūtės siurbimo pusėje yra dvisienis oro tiekimo/išmetamųjų dujų jungtis (Venturi sistema). Dėl žiedinio tarpo, pagal Venturi principą, kameroje virš diafragmos atsiranda įsiurbimo reiškinys, skirtas reguliuoti pagrindines dujas dujų vožtuve.

20 pav. Visiškai sumaišyto degiklio maišymo mazgas

Uždegimo procesas
Dujos teka 1 kanalu po valdymo diafragmomis. Pagrindinis dujų reguliavimo vožtuvas atsidaro dėl susidariusio slėgio skirtumo. Tada dujos teka per Venturi sistemą į orapūtę ir susimaišo su įsiurbiamu oru. Dujų ir oro mišinys patenka į degiklį ir užsidega.
Moduliacijos režimas
Pagrindinio dujų reguliavimo vožtuvo eiga priklauso nuo valdymo vožtuvo padėties. Padidinus ventiliatoriaus greitį, sumažinamas slėgis už pagrindinio dujų reguliavimo vožtuvo. Per 2 angą slėgis ir toliau keičiasi iki slėgio, esančio žemiau kontrolinio vožtuvo diafragmos. Išleidimo srauto anga ir toliau užsidaro, todėl sumažėja dujų slėgio per kanalą 2 greitis. Taigi per 1 kanalą slėgis didėja po pagrindinio dujų reguliavimo vožtuvo diafragma. Pagrindinis dujų reguliavimo vožtuvas ir toliau atsidaro, todėl daugiau dujų patenka į orapūtę ir į degiklį.
Taigi degiklio moduliavimas atliekamas nuolat, keičiant oro pūstuvo srautą. Dujų kiekis stebi oro kiekį iš anksto nustatytu santykiu. Taigi visame moduliavimo diapazone galima išlaikyti beveik pastovų oro pertekliaus santykį.

21 pav. Visiškai sumaišyto degiklio terminis modulis

Kenksmingų medžiagų kiekis išmetamosiose dujose ir jų koncentracijos mažinimo būdai

Šiuo metu aplinkos tarša siaučia. Šilumos ir elektros sektoriaus išmetamų teršalų kiekis yra antroje vietoje po kelių transporto.

22 pav. Išmetimų procentas

Todėl kenksmingų medžiagų degimo produktuose mažinimo problema yra ypač aktuali.

Pagrindiniai teršalai:

1. • Anglies monoksidas CO
   • Azoto oksidai NO x
   • Rūgščių garai

Su pirmaisiais dviem veiksniais patartina kovoti gerinant degimo procesą (tikslus dujų ir oro santykis) bei mažinant temperatūrą katilo krosnyje.

Deginant dujiniam kurui, gali susidaryti šios rūgštys:

Rūgščių garai puikiai išleidžiami kartu su kondensatu. Gana lengva juos išmesti skystoje būsenoje. Paprastai tai atliekama naudojant rūgšties neutralizavimo reakciją su šarmu.

Rūgšties kondensato pašalinimas

Kaip matyti iš metano degimo reakcijos:

Deginant 1 m3 dujų susidaro 2 m3 vandens garų. Įprasto kondensacinio katilo veikimo metu per parą susidaro apie 15-20 litrų. kondensatas. Šis kondensatas turi mažą rūgštingumą (apie Ph = 3,5-4,5), kuris neviršija leistino buitinių atliekų kiekio.

23 pav. Dujinio katilo kondensato rūgštingumo lygis

Kondensato sudedamosios dalys	Norminiai rodikliai pagal ATV A 251 (2), mg / l	mg/l

3 lentelė Sunkiųjų metalų kiekis kondensate

Todėl kondensatą leidžiama išleisti į kanalizaciją, kur jis bus neutralizuojamas naudojant šarmines buitines atliekas.
Atkreipkite dėmesį, kad buitinės drenažo sistemos yra pagamintos iš medžiagų, atsparių rūgščiai kondensacijai.
Pagal ATV darbalapį A 251 tai yra šios medžiagos:
_ Keraminiai vamzdžiai
_ Standūs PVC vamzdžiai
_ PVC vamzdžiai
_ HDPE vamzdžiai
_ Polipropileniniai vamzdžiai
_ Vamzdžiai iš akrilnitrilo-butadieno-stireno kopolimero arba akrilnitrilo-stireno-akrilo esterio kopolimero (ABS / ASA)
_ Nerūdijančio plieno vamzdžiai
_ Borosilikatiniai vamzdžiai

24 pav. Kondensato šalinimas

Pagal Italijos standartus aukščiau pateikta kondensato išleidimo schema gali būti naudojama katilinėms, kurių bendra galia ne didesnė kaip 116 kW (pagal Vokietijos standartą ATV A 251, ne didesnė kaip 200 kW). Jei ši vertė viršijama, būtina įrengti specialius granuliuojamojo kondensato keitiklius.

25 pav. Kondensato neutralizavimas naudojant kondensato siurblį

1. Katilo kondensato išleidimo anga
2. Neutralizatoriaus įleidimo anga
3. Kondensato neutralizatorius
4. Neutralizatoriaus išleidimo atšaka
5. Žarna kondensatui tiekti į kondensato gaudyklę
6. Kondensato gaudyklė
7. Kondensato išleidimo anga
8. Kondensato išleidimo žarna
9. Adapteris
10. Kanalizacija
11. Montavimo spaustukai

25 paveiksle parodytas neutralizavimo įrenginio pavyzdys. Kondensatas, patenkantis į neutralizatorių, pirmiausia filtruojamas per aktyvuotos anglies sluoksnį, o po to neutralizuojamas pagrindiniame tūryje. Kondensato siurblys montuojamas, kai reikia išleisti kondensatą virš kondensato sifono lygio katile. Ši konstrukcija naudojama kondensato neutralizavimui iš katilų, kurių bendra galia nuo 35 iki 300 kW (priklausomai nuo įrenginio galios, keičiasi neutralizatoriaus ilgis). Jei įrenginio galia viršija 300 kW, tada lygiagrečiai montuojami keli katalizatoriai.
Neutralizatorių itin lengva prižiūrėti, jį reikia peržiūrėti ir papildyti granulių ne dažniau kaip kartą per metus. Paprastai kondensato rūgštingumas taip pat vertinamas naudojant lakmuso popierių.

Argumentas už kondensacijos technologiją

	Argumentai už efektyvumą
Specifikacijos	Paslaugų centras	Vartotojas	Montuotojas
Lygiavamzdžiai šilumokaičiai iš nerūdijančio plieno Dalys, pernešančios dūmų dujas / kondensatą, pagamintas iš plastiko	Pardavimo argumentas: Ilgas terminas tarnybinis, nepilnametis techninės išlaidos paslauga	Geras kaštų ir naudos santykis dėl ilgalaikio naudojimo prietaisų tarnavimo laikas Nepilnametis priežiūros išlaidos	Pardavimo argumentas: ilgas tarnavimo laikas
Aukštas lygis normalizuotas panaudojimo koeficientas ir nežymi kenksmingų medžiagų emisija	Parduodu argumentus Pažangi kuro deginimo technologija	Mažos lenktynės dega degalai Nedidelis - apkrova aplinkiniams trečiadienį	Perspektyvus aparatas
Kompaktiškas aparatas ir aukštos kokybės / patrauklus dizainas	patalpos, nišos, palėpės Lengvas montavimas ir montavimas	Reikia mazai vietos Nėra tiesioginio vagis "aparatas	Nereikia katilinės Galimybė universaliai naudoti rūsius, gyvenamąją patalpos, nišos, palėpės
Platus pasirinkimas moduliacija		Efektyvus, ekonomiškas veikimas visuose diapazonuose galia Tylus veikimas dėl žemo laikrodžio dažnio Sumažėjusios degalų sąnaudos	Universalus modelis, galintis dirbti su įvairiais objektais

Teoriškai reikalingas oro kiekis generatoriaus, aukštakrosnės ir kokso dujoms bei jų mišiniams degti nustatomas pagal formulę:

V 0 4,762 / 100 * ((% CO 2 +% H 2) / 2 + 2 ⋅% CH 4 + 3 ⋅% C 2 H 4 + 1,5 ⋅% H 2 S -% O 2), nm 3 / nm 3 , kur% – pagal tūrį.

Teoriškai reikalingas oro kiekis gamtinėms dujoms deginti:

V 0 4,762 / 100 * (2 ⋅ % CH 4 + 3,5 ⋅ % C 2 H 6 + 5 ⋅ % C 3 H 8 + 6,5 ⋅ % C 4 H 10 + 8 ⋅ % C 5 H 12), nm 3 / nm 3, kur% – pagal tūrį.

Teoriškai reikalingas oro kiekis kietajam ir skystajam kurui deginti:

V 0 = 0,0889 ⋅% C P + 0,265 ⋅% H P - 0,0333 ⋅ (% O P -% S P), nm 3 / kg, kur % yra masė.

Faktinis degimo oro kiekis

Reikalingas degimo užbaigtumas deginant kurą teoriškai reikiamu oro kiekiu, t.y. esant V 0 (α = 1), galima pasiekti tik tuo atveju, jei kuras yra visiškai sumaišytas su degimo oru ir yra paruoštas karštas (stechiometrinis) dujinės formos mišinys. Tai pasiekiama, pavyzdžiui, deginant dujinį kurą naudojant beliepsnio degimo degiklius ir deginant skystąjį kurą su jų išankstiniu dujofikavimu naudojant specialius degiklius.

Tikrasis oro kiekis kurui sudeginti visada yra didesnis nei teoriškai reikalingas, nes praktiškomis sąlygomis beveik visada reikalingas oro perteklius pilnam degimui. Tikrasis oro kiekis nustatomas pagal formulę:

V α = αV 0, nm 3 / kg arba nm 3 / nm 3 degalai,

kur α yra oro pertekliaus koeficientas.

Degimo fakelo atveju, kai degimo metu kuras sumaišomas su oru, dujoms, mazutui ir susmulkintam kurui oro pertekliaus koeficientas yra α = 1,05–1,25. Deginant dujas, kurios yra visiškai iš anksto sumaišytos su oru, ir deginant mazutą su išankstiniu dujofikavimu ir intensyviai maišant naftos dujas su oru, α = 1,00–1,05. Sluoksniuotu anglies, antracito ir durpių deginimo būdu mechaninėse krosnyse su nuolatiniu kuro padavimu ir pelenų šalinimu - α = 1,3–1,4. Rankiniu būdu valdant krosnis: kūrenant antracitą, α = 1,4, kūrenant akmens anglimis, α = 1,5–1,6, kūrenant rusvą anglį, α = 1,6–1,8. Pusiau dujinėms krosnims α = 1,1–1,2.

Atmosferos ore yra tam tikras drėgmės kiekis – d g/kg sauso oro. Todėl degimui reikalingas drėgno atmosferos oro tūris bus didesnis nei apskaičiuotas pagal aukščiau pateiktas formules:

V B о = (1 + 0,0016 d) ⋅ V о, nm 3 / kg arba nm 3 / nm 3,

V B α = (1 + 0,0016 d) ⋅ V α, nm 3 / kg arba nm 3 / nm 3.

Čia 0,0016 = 1,293 / (0,804 * 1000) yra oro drėgmės svorio vienetų, išreikštų g / kg sauso oro, perskaičiavimo koeficientas į tūrio vienetus - nm 3 vandens garų, esančių 1 nm 3 sauso oro.

Degimo produktų kiekis ir sudėtis

Generatorių, aukštakrosnių, kokso krosnių dujoms ir jų mišiniams atskirų visiško degimo produktų kiekis degimo metu, kai oro pertekliaus koeficientas lygus α:

Anglies dioksido kiekis

V CO2 = 0,01 (% CO 2 +% CO +% CH 4 + 2 ⋅% C 2 H 4), nm 3 / nm 3

Sieros dioksido kiekis

V SO2 = 0,01 ⋅% H 2 S nm 3 / nm 3;

Vandens garų kiekis

V H2O = 0,01 (% H 2 + 2 ⋅ % CH 4 + 2 ⋅ % C 2 H 4 + % H 2 S + % H 2 O + 0,16 d ⋅ V α), nm 3 / nm 3,

čia 0,16d V B á nm 3 / nm 3 yra vandens garų kiekis, patenkantis į drėgną atmosferos orą, kurio drėgnis yra d g / kg sauso oro;

Azoto kiekis, perkeltas iš dujų ir tiekiamas su oru

Laisvo deguonies kiekis, patenkantis į oro perteklių

V O2 = 0,21 (α - 1) ⋅ V O, nm 3 / nm 3.

Bendras generatoriaus, aukštakrosnės, kokso krosnių dujų ir jų mišinių degimo produktų kiekis lygus atskirų jų komponentų sumai:

V dg = 0,01 (% CO 2 +% CO +% H 2 + 3 ⋅% CH 4 + 4 ⋅% C 2 H 4 + 2 ⋅% H 2 S +% H 2 O +% N 2) + + VO ( α + 0,0016 dα - 0,21), nm 3 / nm 3.

Gamtinėms dujoms atskirų visiško degimo produktų kiekis nustatomas pagal formules:

V CO2 = 0,01 (% CO 2 +% CH 4 + 2 ⋅% C 2 H 6 + 3 ⋅% C 3 H 8 + 4 ⋅% C 4 H 10 + 5 ⋅% C 5 H 12) nm 3 / nm 3 ;

V H2O = 0,01 (2 ⋅ % CH 4 + 3 ⋅ % C 2 H 6 + 4 ⋅ % C 3 H 8 + 5 ⋅ % C 4 H 10 + 6 ⋅ % C 5 H 12 + % H 2 O + 0,0016d Vα) nm3/nm3;

V N2 = 0,01 ⋅% N 2 + 0,79 V α, nm 3 / nm 3;

V O2 = 0,21 (α - 1) V O, nm 3 / nm 3.

Bendras gamtinių dujų degimo produktų kiekis:

V dg = 0,01 (% CO 2 + 3 ⋅% CH 4 + 5 ⋅% C 2 H 6 +7 ⋅% C 3 H 8 + 9 ⋅% C 4 ⋅H 10 + 11 ⋅% C 5 H 12 + % H 2 O + +% N 2) + VO (α + 0,0016dα - 0,21), nm 3 / nm 3.

Kietojo ir skystojo kuro atveju atskirų visiško degimo produktų skaičius:

V CO2 = 0,01855 % C P, nm 3 / kg (toliau % – elementų procentas darbinėse dujose pagal svorį);

V SO2 = 0,007 % S P nm 3 / kg.

Kietam ir skystam kurui

V H2O CHM = 0,112 ⋅ % H P, nm 3 / kg,

kur V H2O CHM – vandenilio degimo metu susidarę vandens garai.

V H2O MEX = 0,0124 % W P, nm 3 / kg,

kur V H2O MEX - vandens garai, susidarę išgarinant drėgmę darbiniame kure.

Jei purškiant skystą kurą tiekiamas W PAR kg / kg kuro garas, tai prie vandens garų tūrio reikia pridėti 1,24 W PAR nm 3 / kg kuro. Atmosferos oro įnešama drėgmė, esant drėgmės kiekiui d g / kg sauso oro, yra 0,0016 d V á nm 3 / kg kuro. Taigi bendras vandens garų kiekis:

V H2O = 0,112 ⋅% H P + 0,0124 (% W P + 100 ⋅% W PAR) + 0,0016d V á, nm 3 / kg.

V N2 = 0,79 ⋅ V α + 0,008 ⋅ % N P, nm 3 / kg

V O2 = 0,21 (α - 1) V O, nm 3 / kg.

Bendra kietojo ir skystojo kuro degimo produktų nustatymo formulė:

V dg = 0,01 + V O (α + + 0,0016 dα - 0,21) nm 3 / kg.

Išmetamųjų dujų tūris deginant kurą su teoriškai reikalingu oro kiekiu (VO nm 3 / kg, VO nm 3 / nm 3) nustatomas pagal pateiktas skaičiavimo formules, kai oro pertekliaus santykis yra 1,0, o degalų sudėtis. degimo produktuose nebus deguonies.

Degimo kontrolė (pagrindiniai degimo principai)

>> Grįžti į turinį

Siekiant optimalaus degimo, turi būti sunaudota daugiau oro, nei būtų galima tikėtis iš teorinio cheminės reakcijos skaičiavimo (stechiometrinis oras).

Taip yra dėl būtinybės oksiduoti visą turimą kurą.

Skirtumas tarp tikrojo oro kiekio ir stechiometrinio oro kiekio vadinamas oro pertekliumi. Paprastai oro perteklius yra nuo 5% iki 50%, priklausomai nuo kuro tipo ir degiklio.

Paprastai kuo sunkiau oksiduoti kurą, tuo daugiau reikia oro pertekliaus.

Oro perteklius neturėtų būti per didelis. Per didelis degimo oro padavimas sumažina išmetamųjų dujų temperatūrą ir padidina šilumos generatoriaus šilumos nuostolius. Be to, esant tam tikram ribiniam oro pertekliaus kiekiui, degiklis per daug atšąla ir pradeda formuotis CO ir suodžiai. Priešingai, nepakankamas oro kiekis sukels nepilną degimą ir tas pačias problemas, minėtas aukščiau. Todėl norint užtikrinti visišką kuro degimą ir aukštą degimo efektyvumą, perteklinio oro kiekį reikia labai tiksliai sureguliuoti.

Degimo užbaigtumas ir efektyvumas tikrinamas išmatavus anglies monoksido CO koncentraciją išmetamosiose dujose. Jei anglies monoksido nėra, tada visiškai sudegė.

Oro pertekliaus lygį galima netiesiogiai apskaičiuoti išmatavus laisvo deguonies O 2 ir (arba) anglies dioksido CO 2 koncentraciją išmetamosiose dujose.

Oro kiekis bus maždaug 5 kartus didesnis už išmatuotą anglies tūrio procentą.

Kalbant apie CO 2, jo kiekis išmetamosiose dujose priklauso tik nuo anglies kiekio kure, o ne nuo oro pertekliaus. Jo absoliutus kiekis bus pastovus, o tūrio procentas keisis priklausomai nuo perteklinio oro kiekio išmetamosiose dujose. Nesant oro pertekliaus CO 2 kiekis bus maksimalus, padidėjus oro pertekliaus kiekiui mažėja CO 2 tūrio procentas išmetamosiose dujose. Mažiau oro pertekliaus atitinka daugiau CO 2 ir atvirkščiai, todėl degimas yra efektyvesnis, kai CO 2 kiekis yra artimas maksimaliai.

Išmetamųjų dujų sudėtį galima nubraižyti paprastoje diagramoje, naudojant "degimo trikampį" arba Ostvaldo trikampį, kuris pavaizduotas kiekvienai kuro rūšiai.

Su šiuo grafiku, žinodami CO 2 ir O 2 procentą, galime nustatyti CO kiekį ir oro pertekliaus kiekį.

Pavyzdžiui, pav. 10 parodytas metano degimo trikampis.

10 pav. Degimo trikampis metanui

X ašis rodo O 2 procentą, Y ašis – CO 2 procentą. hipotenuzė eina iš taško A, atitinkančio didžiausią CO 2 kiekį (priklausomai nuo kuro), kai O 2 kiekis nulinis, į tašką B, atitinkantį nulinį CO 2 kiekį ir didžiausią O 2 kiekį (21 %). Taškas A atitinka stechiometrinio degimo sąlygas, taškas B – degimo nebuvimą. Hipotenuzė yra taškų rinkinys, atitinkantis idealų degimą be CO.

Tiesios linijos, lygiagrečios hipotenusei, atitinka skirtingus CO procentus.

Tarkime, kad mūsų sistema yra maitinama metanu, o išmetamųjų dujų analizė parodė, kad CO 2 kiekis yra 10%, o O 2 - 3%. Iš metano dujų trikampio matome, kad CO kiekis yra 0, o oro perteklius yra 15%.

5 lentelėje parodytas maksimalus CO 2 kiekis įvairiems degalams ir vertė, atitinkanti optimalų degimą. Ši vertė rekomenduojama ir apskaičiuota remiantis patirtimi. Reikėtų pažymėti, kad kai didžiausia vertė paimama iš centrinio stulpelio, būtina išmatuoti išmetamųjų teršalų kiekį, laikantis 4.3 skyriuje aprašytos procedūros.

Toksiški (kenksmingi) yra cheminiai junginiai, kurie neigiamai veikia žmonių ir gyvūnų sveikatą.

Kuro rūšis įtakoja kenksmingų medžiagų, susidarančių degimo metu, sudėtį. Jėgainėse naudojamas kietasis, skystasis ir dujinis kuras. Pagrindinės kenksmingos medžiagos, esančios katilų išmetamosiose dujose, yra: sieros oksidai (oksidai) (SO 2 ir SO 3), azoto oksidai (NO ir NO 2), anglies monoksidas (CO), vanadžio junginiai (daugiausia vanadžio pentaksidas V 2). O 5). Pelenai taip pat priklauso kenksmingoms medžiagoms.

Kietasis kuras. Šilumos energetikoje naudojamos anglys (rudosios, akmeninės, antracitinės), naftos skalūnai ir durpės. Kietojo kuro sudėtis pavaizduota schematiškai.

Kaip matote, organinė kuro dalis susideda iš anglies C, vandenilio H, deguonies O, organinės sieros S opr. Daugelio nuosėdų kuro degiosios dalies sudėtyje taip pat yra neorganinės pirito sieros FeS 2.

Nedegioji (mineralinė) kuro dalis susideda iš drėgmės W ir pelenų A. Didžioji dalis mineralinio kuro komponento degimo metu virsta lakiaisiais pelenais, kuriuos išneša dūmų dujos. Kita dalis, priklausomai nuo krosnies konstrukcijos ir kuro mineralinio komponento fizinių savybių, gali virsti šlaku.

Peleningumas naminėse anglies labai skiriasi (10-55%). Atitinkamai kinta ir dulkių kiekis išmetamosiose dujose – anglies, kuriose yra daug pelenų, siekia 60–70 g/m3.

Viena iš svarbiausių pelenų savybių yra ta, kad jų dalelės yra skirtingų dydžių, kurios yra nuo 1-2 iki 60 mikronų ir daugiau. Ši savybė, kaip pelenus apibūdinantis parametras, vadinama dispersija.

Kietojo kuro pelenų cheminė sudėtis yra gana įvairi. Pelenai dažniausiai susideda iš silicio, aliuminio, titano, kalio, natrio, geležies, kalcio, magnio oksidų. Pelenuose esantis kalcis gali būti laisvo oksido pavidalu, taip pat silikatų, sulfatų ir kitų junginių sudėtyje.

Išsamesnės kietojo kuro mineralinės dalies analizės rodo, kad nedideliais kiekiais pelenų gali būti ir kitų elementų, pavyzdžiui, germanio, boro, arseno, vanadžio, mangano, cinko, urano, sidabro, gyvsidabrio, fluoro, chloro. Išvardintų elementų pėdsakų priemaišos netolygiai pasiskirsto skirtingo dydžio dalelių lakiųjų pelenų frakcijose ir paprastai jų kiekis didėja mažėjant šių dalelių dydžiui.

Kietasis kuras gali turėti šių formų sieros: pirito Fe 2 S ir pirito FeS 2 organinės kuro dalies molekulėse ir sulfatų pavidalu mineralinėje dalyje. Degimo metu sieros junginiai paverčiami sieros oksidais, o apie 99% sudaro sieros dioksidas SO 2.

Anglies sieros kiekis, priklausomai nuo telkinio, yra 0,3-6%. Naftos skalūnų sieros kiekis siekia 1,4-1,7%, durpės -0,1%.

Gyvsidabrio, fluoro ir chloro junginiai yra už katilo dujinės būsenos.

Kietojo kuro pelenuose gali būti radioaktyvių kalio, urano ir bario izotopų. Šios emisijos praktiškai nedaro įtakos radiacinei situacijai TE teritorijoje, nors bendras jų kiekis gali viršyti radioaktyviųjų aerozolių išmetimus tokios pat galios AE.

Skystas kuras. VŠilumos energetikoje naudojamas mazutas, skalūnų aliejus, dyzelinas ir katilinių bei krosnių kuras.

Skystame kure pirito sieros nėra. Į mazuto pelenų sudėtį įeina vanadžio pentoksidas (V 2 O 5), taip pat Ni 2 O 3, A1 2 O 3, Fe 2 O 3, SiO 2, MgO ir kiti oksidai. Peleningumas mazute neviršija 0,3%. Visiškai sudegus, kietųjų dalelių kiekis išmetamosiose dujose yra apie 0,1 g / m 3, tačiau ši vertė smarkiai padidėja valant katilų šildymo paviršius nuo išorinių nuosėdų.

Siera mazute daugiausia randama organinių junginių, elementinės sieros ir vandenilio sulfido pavidalu. Jo kiekis priklauso nuo sieros kiekio aliejuje, iš kurio jis gaunamas.

Šildymo alyva, priklausomai nuo jose esančio sieros kiekio, skirstoma į: mažai sieros S p<0,5%, сернистые S p = 0,5+ 2,0 % ir daug sieros S p> 2,0 %.

Pagal sieros kiekį dyzelinis kuras skirstomas į dvi grupes: pirmoji - iki 0,2% ir antroji - iki 0,5%. Mažai sieros katilų ir krosnių kure yra ne daugiau kaip 0,5 sieros, sieros - iki 1,1, skalūnų alyvoje - ne daugiau 1%.

Dujinis kuras yra „švariausias“ iškastinis kuras, nes jo visiško degimo metu iš nuodingų medžiagų susidaro tik azoto oksidai.

Uosis. Skaičiuojant kietųjų dalelių išmetimą į atmosferą, būtina atsižvelgti į tai, kad kartu su pelenais į atmosferą patenka nesudegęs kuras (underburning).

Mechaninis perdegimas q1 kamerinėms krosnims, jei šlakuose ir nešvariuose imame tą patį degių medžiagų kiekį.

Atsižvelgiant į tai, kad visų rūšių kuras turi skirtingą degimo šilumą, skaičiuojant dažnai naudojamas sumažintas pelenų kiekis Ap ir sieros kiekis Spr,

Kai kurių rūšių kuro charakteristikos pateiktos lentelėje. 1.1.

Iš krosnies išnešamų kietųjų dalelių dalis priklauso nuo krosnies tipo ir gali būti paimta iš šių duomenų:

Kameros su kietųjų pelenų pašalinimu., 0,95

Atidaryti su skystu dugno pelenų šalinimu 0,7-0,85

Pusiau atviras su skysto dugno pelenų pašalinimu 0,6-0,8

Dviejų kamerų krosnys ................... 0,5-0,6

Krosnys su vertikaliomis krosnimis 0,2-0,4

Horizontalios cikloninės krosnys 0,1-0,15

Iš stalo. 1.1 matyti, kad didžiausią pelenų kiekį turi naftingieji skalūnai ir rusvosios akmens anglys, taip pat Ekibastuzo anglis.

Sieros oksidai. Sieros oksido emisija matuojama sieros dioksidu.

Tyrimai parodė, kad sieros dioksido surišimas lakiaisiais pelenais elektrinių katilų dujų kanaluose daugiausia priklauso nuo kalcio oksido kiekio darbinėje kuro masėje.

Sausų pelenų rinktuvuose sieros oksidai praktiškai nesulaikomi.

Drėgnuose pelenų rinktuvuose sugaunamų oksidų proporciją, kuri priklauso nuo sieros kiekio kure ir laistymo vandens šarmingumo, galima nustatyti pagal vadove pateiktus grafikus.

Azoto oksidai. Azoto oksidų kiekis, išreikštas NO 2 (t/metus, g/s), išmetamas į atmosferą su katilo (korpuso), kurio našumas iki 30 t/h, išmetamosiomis dujomis, gali būti apskaičiuojamas naudojant empirinę formulę. vadove.