Показатели горючести газообразных отходов. В табл. 3.1 приведены теплоты сгорания и жаропроизводительность холодных стехиометрических смесей с воздухом некоторых забалластированных газов для случаев минимальных добавок инертных газов в горючий газ, когда он становится негорючим [152].[ ...]
Из табл. 3.1 следует, что теплоты сгорания различных газов с одним л тем же видом балласта на границе горючести могут различаться более чем в 8 раз. Кроме того, для одного и того лее вида горючего газа в зависимости от вида балластного газа теплота сгорания па границе горючести также может различаться вдвое. Таким образом, для сложных газов, содержащих одновременно несколько горючих и несколько балластных компонентов, теплота сгорания газа не может быть использована в качестве показателя горючести.[ ...]
Для различных классов горючих веществ значение ¿н.ад может существенно различаться. Наиболее низкие значения этой температуры характерны для горючих соединений серы и органических окислов, а также для водорода. Например, для сероводорода эта температура составляет лишь 680 °С, а для водорода— 330 °С. Наиболее высокие значения ¿„.ад (до 1400 °С) характерны для некоторых азот- и хлорорганических соединений. Приведенные выше значения t„.aд для отдельных классов горючих веществ можно использовать для оценки горючести газовых выбросов, содержащих тот или иной класс горючих веществ. Однако необходимо учитывать, что значения /н.ад относятся к случаю зажигания неподвижных смесей. Это же ограничение относится и к определению концентрационных границ зажигания. Самостоятельное устойчивое горение этих смесей в потоке (в более сложных условиях) может оказаться невозможным. Поэтому оценку горючести газового выброса, содержащего один класс горючих веществ, следует производить по адиабатической температуре горения, на 150—200 °С превышающей ¿„.ад.[ ...]
Негорючий холодный газовый выброс легко превратить в горючий, повысив до необходимого уровня его адиабатическую температуру горения добавлением к нему газа с высокой жа-ропронзводительностью, или подогревом газа и окислителя, или же обогащением воздуха кислородом.[ ...]
Значительно сложнее оценивать горючесть газовых выбросов, содержащих горючие вещества различных классов. Рекомендуется [156] к негорючим относить газы, у которых адиабатическая температура горения стехиометрической смеси ниже 1600 К. В работе [157] эту «критическую» температуру принимают равной 1100°С. С учетом приведенных выше значений ¿н.ад для различных классов горючих веществ эти рекомендации нельзя признать достаточно обоснованными. Например, устойчивое горение сильно забалластированных газов подземной газификации, в которых основным горючим веществом является водород, достигается при гад 1050°С [158]. При огневом обезвреживании сильно забалластированных ваграночных газов, основным горючим веществом которых является СО, эффективное устойчивое сжигание газа достигается при ¿ад=1Ю0— 1150 СС [154]. Опыты по сжиганию метановоздушных смесей, забалластированных водяным паром, показали, что устойчивое сжигание в хорошо изолированной камере сгорания достигается при ¿ад 1400°С. Таким образом, значение ¿ад зависит от природы горючих веществ.[ ...]
Горючесть сложных по составу газовых выбросов, содержащих горючие вещества различных классов, ориентировочно может быть оценена по ¿ад 1400 °С. По этому же значению рассчитывают добавки к газовому выбросу технологического газа и определяют необходимый подогрев газа и окислителя.[ ...]
Сжигание газообразных горючих отходов с низкой жаропро-изводительностью. Сильно забалластированные газы характеризуются низкими значениями жаропроизводительности п нормальной скорости распространения пламени. Поэтому процесс горения этих газов отличается малой интенсивностью и при неудачной организации может сопровождаться значительной неполнотой сгорания. Вследствие низкой скорости нормального распространения пламени снижается устойчивость факела (в отношении отрыва его от горелок). Указанные особенности сильно забалластированных газов позволяют наметить пути организации их эффективного сжигания: повышение адиабатической температуры горения газов до необходимой; сжигание газов при температурах, близких к адиабатическим; применение топочно-горелочных устройств с повышенной стабилизирующей способностью факела (в отношении отрыва).[ ...]
Организация сжигания газа при максимально возможных температурах в камере сгорания зависит от коэффициента расхода окислителя и потерь тепла в окружающую среду. Для сокращения потерь тепла в окружающую среду помимо применения эффективной тепловой изоляции камер сгорания большое значение имеют габариты камер сгорания, определяемые интенсивностью процесса горения или объемной плотностью тепловыделения Q/V (МВт/м3). Наибольшие значения Q/V характерны для сжигания полностью подготовленных смесей газа с окислителем. Таким образом, для сжигания сильно забалластированных газов необходимо применять горелки с полным предварительным смешением и минимальным коэффициентом расхода окислителя.[ ...]
Недостатком горелок с полным предварительным смешением является возможность проскока пламени в смеситель, что не имеет практического значения при сжигании сильно забалластированных газов, так как проскоки возможны лишь при очень малых скоростях истечения горючей смеси из горелок. Более существенным недостатком таких горелок является неустойчивость факела (в отношении отрыва от горелок).[ ...]
При увеличенном диаметре туннеля повышается его стабилизирующая способность. Последнюю можно существенно повысить также применением [154] закрученного потока горючей смеси и двухфронтового зажигания (рис. 3.8). Периферийное зажигание достигается обратной циркуляцией раскаленных продуктов сгорания вдоль стенок туннеля к корню факела. Центральное зажигание осуществляется в рециркуляционной зоне, формируемой аксиальным лопаточным завихрителем (или телом плохо обтекаемой формы). Применение двухфронтового зажигания не только повышает устойчивость факела, но и позволяет укоротить факел в несколько раз, т. е. сократить длину и объем туннеля. При этом объемная плотность тепловыделения при сжигании газа подземной газификации 19—23 МВт/м3, в то время как в обычных туннелях она не более 5 МВт/м3.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Схема туннельной камеры сгорания с двухфронтовым зажиганием |
 |