Тема магистерской работы:

Надежная и эффективная работа централизованной системы теплоснабжения в значительной степени зависит от теплотехнических и эксплуатационных характеристик теплового оборудования.

В большинстве случаев любые газовые горелки в процессе эксплуатации работают в условиях, отличных от расчетных. Прежде всего, как правило, меняется производительность горелки за счет ручного или автоматического воздействия на нее.

Особые условия в работе горелок создаются в том случае, когда меняются такие основные характеристики газового топлива, как теплота его сгорания и удельный вес.

Процесс сжигания газа состоит из последовательно протекающих стадий:

а) образование гомогенной газовоздушной смеси (топлива и окислителя);

б) подогрев смеси до температуры воспламенения;

в) химическое реагирование - собственно реакция горения.

Стадия смесеобразования оказывает существенное влияние на горение и может осуществляться или как предварительная (подготовительная) стадия, или происходить параллельно с другими процессами.

Стадии смесеобразования в газо-горелочных устройствах (ГГУ) являются наиболее важными, так как стабилизация пламени, глубина регулирования, экологические показатели и надежность эксплуатации ГГУ в значительной мере определяются именно обеспечением стабильности условий образования газовоздушной смеси в различных режимах горения.

Стабилизация процесса горения в ГГУ полного предварительного смешения осуществляется в диапазонах скоростей выхода газовоздушной смеси из отверстий головки горелки, исключающих "проскок" и "отрыв" фронта пламени. Графически зона стабильной работы ГГУ полного предварительного смешения на природном газе иллюстрируется (рис. 1) областью между кривыми "проскока" и "отрыва" пламени для значений alpha>1.

Скорости "отрыва" и "проскока" пламени зависят от соотношения скорости выхода топливовоздушной смеси и скорости распространения пламени (то есть от состава газа и коэффициента избытка первичного воздуха alpha') и от условий стабилизации горения у корня каждого горящего факела ГГУ. Как следует из рисунок 1, зона устойчивого горения ГГУ полного предварительного смешения (alpha'>1) весьма узкая. Так, при alpha=1,2 (для приведенной в качестве примера горелки на рис. 1) соотношение скоростей на выходе: wот/ w пр = 1,45/0,73=2, т. е. диапазон устойчивого горения, соответствует глубине регулирования мощности горелки от 50 до 100 %.

Расширить диапазон устойчивой работы ГГУ можно обогащая первичную смесь (уменьшая коэффициент избытка первичного воздуха alpha' (рисунок 1)), что уменьшает вероятность "проскока" пламени вплоть до исключения его по условиям воспламенения (alpha'<0,65 для природного газа). Вместе с тем увеличивается и скорость отрыва пламени за счет лучшей диффузии топлива из "богатой" смеси в основании факелов горелки, где вместе со вторичным воздухом формируется стабилизирующий очаг горения. Поэтому горелки с неполным предварительным смешением обладают большей глубиной регулирования и сравнительно лучшей стабилизацией пламени.

Список использованной литературы:

1. Столпнер Е. Б., Эстеркин Р. И. Наладка и эксплуатация систем газоснабжения котельных установок. Гостоптехиздат, Л., 1961

2. Иссерлин А. С. Газовые горелки. Гостоптехиздат, Л., 1963, с. 121

3. НИИ Информтяжмаш Энергетическое машиностроение. Горелочные устройства, М., 1968 – 33.

4. Иванов Ю. В. Основы расчета и проектирования газовых горелок. Государственное научно-техническое издательство нефтяной и горно-топливной литературы, М., 1963, с. 358.