Regulacija procesa izgaranja (Osnovni principi izgaranja)

Za optimalno izgaranje potrebno je koristiti više zraka od teorijskog proračuna kemijske reakcije (stehiometrijski zrak).

To je uzrokovano potrebom da se oksidira svo dostupno gorivo.

Razlika između stvarne količine zraka i stehiometrijske količine zraka naziva se višak zraka. Obično se višak zraka kreće od 5% do 50%, ovisno o vrsti goriva i plameniku.

Tipično, što je teže oksidirati gorivo, to je potreban veći višak zraka.

Višak zraka ne smije biti pretjeran. Preveliki dovod zraka za izgaranje smanjuje temperaturu dimnih plinova i povećava gubitak topline generatora topline. Osim toga, pri određenoj graničnoj količini viška zraka, plamenik se previše hladi i počinju se stvarati CO i čađa. Suprotno tome, nedostatak zraka uzrokuje nepotpuno izgaranje i iste probleme koji su gore navedeni. Stoga, da bi se osiguralo potpuno izgaranje goriva i visoka učinkovitost izgaranja, količina viška zraka mora biti vrlo precizno regulirana.

Potpunost i učinkovitost izgaranja provjerava se mjerenjem koncentracije ugljičnog monoksida CO u dimnim plinovima. Ako nema ugljičnog monoksida, tada je došlo do potpunog izgaranja.

Neizravno, višak zraka se može izračunati mjerenjem koncentracije slobodnog kisika O 2 i/ili ugljičnog dioksida CO 2 u dimnim plinovima.

Količina zraka bit će približno 5 puta veća od izmjerene količine ugljika u volumenskim postocima.

Što se tiče CO 2, njegova količina u dimnim plinovima ovisi samo o količini ugljika u gorivu, a ne o količini viška zraka. Njegova apsolutna količina bit će konstantna, ali će postotak volumena varirati ovisno o količini viška zraka u dimnim plinovima. U nedostatku viška zraka količina CO 2 će biti maksimalna, s povećanjem količine viška zraka smanjuje se volumni postotak CO 2 u dimnim plinovima. Manje viška zraka odgovara više CO 2 i obrnuto, pa je izgaranje učinkovitije kada je količina CO 2 blizu maksimalne vrijednosti.

Sastav dimnih plinova može se prikazati na jednostavnom grafikonu pomoću "trokuta izgaranja" ili Ostwaldovog trokuta, koji se ucrtava za svaku vrstu goriva.

Pomoću ovog grafikona, znajući postotak CO 2 i O 2, možemo odrediti sadržaj CO i količinu viška zraka.

Kao primjer na Sl. Slika 10 prikazuje trokut izgaranja metana.

Slika 10. Trokut izgaranja za metan

X-os pokazuje postotak O2, a Y-os pokazuje postotak CO2. Hipotenuza ide od točke A, koja odgovara maksimalnom sadržaju CO 2 (ovisno o gorivu) pri nultom sadržaju O 2, do točke B, koja odgovara nultom sadržaju CO 2 i maksimalnom sadržaju O 2 (21%). Točka A odgovara uvjetima stehiometrijskog izgaranja, točka B odgovara odsutnosti izgaranja. Hipotenuza je skup točaka koje odgovaraju idealnom izgaranju bez CO.

Ravne linije paralelne s hipotenuzom predstavljaju različite postotke CO.

Pretpostavimo da naš sustav radi na metan i analiza dimnih plinova pokazuje da je sadržaj CO 2 10%, a sadržaj O 2 3%. Iz trokuta za plin metan nalazimo da je sadržaj CO 0, a sadržaj viška zraka 15%.

Tablica 5 prikazuje maksimalni sadržaj CO 2 za različiti tipovi goriva i vrijednosti koja odgovara optimalnom izgaranju. Ova vrijednost je preporučena i izračunata na temelju iskustva. Treba napomenuti da kada se maksimalna vrijednost uzima iz središnjeg stupca, potrebno je izmjeriti emisije prema postupku opisanom u poglavlju 4.3.

Renoviranje unutarnje konstrukcije

Tijekom životnog ciklusa građevine radovi na obnovi u određenom razdoblju potrebno je ažurirati interijer. Modernizacija je nužna i kada dizajn ili funkcionalnost interijera zaostaju za modernim vremenom.

Višekatnica

U Rusiji postoji više od 100 milijuna stambenih jedinica, a većina njih su “obiteljske kuće” ili vikendice. U gradovima, predgrađima i ruralna područja, vlastite kuće vrlo su česta vrsta stanovanja.
Praksa projektiranja, izgradnje i rada zgrada je najčešće timski rad razne skupine stručnjaka i profesija. Ovisno o veličini, složenosti i namjeni određenog građevinskog projekta, projektni tim može uključivati:
1. Investitor koji financira projekt;
Jedna ili više financijskih institucija ili drugih investitora koji osiguravaju financiranje;
2. Lokalna tijela za planiranje i upravljanje;
3. Usluga koja provodi ALTA/ACSM i građevinska snimanja tijekom cijelog projekta;
4. Upravitelji zgrada koji koordiniraju napore različitih skupina sudionika projekta;
5. Ovlašteni arhitekti i inženjeri koji projektiraju građevine i izrađuju građevinsku dokumentaciju;

Pozitivne osobine:

· veći prijenos topline na površine za izmjenu topline od zraka (zbog veće emisivnosti čestica produkta izgaranja).

Negativne osobine:

Posljedice:

· korištenje dimnih plinova kao rashladnog sredstva moguće je samo kada se koriste međuizmjenjivači topline za zagrijavanje rashladnog sredstva koje se isporučuje izravno potrošaču;

· osigurava se iskorištavanje (ušteda i korištenje) topline ispušnih dimnih plinova;

· u prisutnosti tvari s visokom korozivnom aktivnošću (na primjer, spojevi sumpora), trajnost toplinskih cijevi i uređaja za izmjenu topline naglo se smanjuje;

· kada se dimni plinovi ohlade ispod točke rosišta, može doći do kondenzacije i, kao rezultat, vlaženja konstrukcija i stvaranja leda zimi.

Klasifikacija peći za grijanje:

Po toplinskom kapacitetu:

· Ne zahtijeva toplinu

Imam malu toplinsku inerciju. Soba se zagrijava samo tijekom izgaranja goriva. Dizajniran za kratkotrajno grijanje. Ove pećnice uključuju:

1) metal (čelik ili lijevano željezo)

2) peći od manjeg broja opeka (do 300 kom.),

3) kamini (zidane niše za otvoreno izgaranje goriva).

· Intenzivna toplina

Imaju veliku toplinsku inerciju. Materijal peći akumulira toplinu i nakon izgaranja goriva dugo ga prenosi u prostoriju (do 12 sati). Koristi se za kontinuirano grijanje prostorija.

Toplinski intenzivne peći razlikuju se po dizajnu prema dijagram toka dimnih plinova

· Kanal . Kretanje plinova provodi se kroz unutarnje kanale, koji mogu biti povezani paralelno ili serijski.

· Bez kanala (zvonasti). Kretanje plinova je slobodno, a nakon gašenja ložište se ne hladi jer se vrući dimni plinovi nakupljaju iznad ulaza u dimnjak. Gornja zona je donekle pregrijana.

· Kombinirano . Dimni plinovi prije ulaska u napu prolaze kroz kanale koji se nalaze ispod ložišta, što omogućuje zagrijavanje donje zone i postizanje ravnomjernije raspodjele temperature u prostoru.

DIMNI PLINOVI

DIMNI PLINOVI

(Dimni plinovi) - plinoviti produkti izgaranja.

Samoilov K.I. Pomorski rječnik. - M.-L.: Državna pomorska izdavačka kuća NKVMF SSSR-a, 1941

Pogledajte što je "FLUGE GASES" u drugim rječnicima:

Dimni plinovi- Plinovi koji nastaju u izvorima emisije tijekom izgaranja organskih tvari Izvor: OND 90: Smjernice za kontrolu izvora onečišćenja zraka ... Rječnik-priručnik pojmova normativne i tehničke dokumentacije

dimni plinovi- Proizvodi izgaranja organskog goriva. podrijetla, proizlaze iz radnog prostora grijanih metalurških postrojenja. jedinice. Teme: metalurgija općenito EN dim ...

dimni plinovi- produkti izgaranja goriva organskog porijekla, koji proizlazi iz radnog prostora grijanih metalurških jedinica; Vidi također: Plinovi plinovi iz peći plinovi u metalima otpadni plinovi inertni plinovi ...

dimni plinovi- dimni plinovi... Rječnik kemijskih sinonima I

mokri dimni plinovi- - [A.S. Goldberg. Englesko-ruski energetski rječnik. 2006] Energetske teme općenito EN mokri dimni plinovi ... Vodič za tehničke prevoditelje

recirkulacija dimnih plinova- - [A.S. Goldberg. Englesko-ruski energetski rječnik. 2006] Energetske teme općenito EN reciklirani dimni plinovi ... Vodič za tehničke prevoditelje

sastav usrednjenih dimnih plinova- - [A.S. Goldberg. Englesko-ruski energetski rječnik. 2006] Teme energije općenito EN prosječni dimni plinovi ... Vodič za tehničke prevoditelje

Plinovi se u tehnici koriste uglavnom kao gorivo; sirovine za kemijska industrija: kemijska sredstva u zavarivanju, plinska kemikalija toplinska obrada metala, stvarajući inertnu ili posebnu atmosferu, u nekim... ...

I Plinovi (francuski gaz; naziv je predložio nizozemski znanstvenik J. B. Helmont - stanje agregacije tvari u kojem njezine čestice nisu povezane ili vrlo slabo povezane silama interakcije i slobodno se kreću, ispunjavajući cijeli ... .. . Velika sovjetska enciklopedija

dimnjaci- konstrukcija za stvaranje propuha i uklanjanje plinovitih produkata izgaranja goriva iz raznih metalurških peći i kotlovskih jedinica. U malim pećima, dimnjaci su dizajnirani da stvaraju prirodni propuh, pod utjecajem... ... Enciklopedijski rječnik metalurgije

Tijekom izgaranja kruto gorivo Kao što je poznato, nastaje talog - pepeo u obliku sitnih (praškastih) čestica i velikih komada - troske. Tijekom slojnog izgaranja goriva različite vrste najveći dio pepela (cca 75-90%) ostaje u ložištu i dimovodnim kanalima kotla, a ostatak (sitni) se odnosi dimnim plinovima u atmosferu.

Kod spaljivanja krutog goriva (u obliku prašine), prijenos pepela s dimnim plinovima značajno će se povećati i doseći 80-90%. Tako uklonjeni pepeo i neizgorene sitne čestice goriva (entranjen) zagađuju atmosferu i time pogoršavaju sanitarno-higijenske uvjete okolnog prostora. Leteći pepeo koji se emitira u atmosferu je vrlo fin, lako može prodrijeti u oči i pluća osobe, uzrokujući veliku štetu zdravlju. Stoga, prije ispuštanja u atmosferu, dimni plinovi moraju biti očišćeni od pepela i odvodnje u posebne uređaje - sakupljače pepela (na primjer, ZU sakupljače pepela), koji su opremljeni u gotovo svim modernim kotlovnicama koje rade na kruto gorivo.

Instalacije kotlova u velikim gradovima vodeće su ne samo u pogledu količine štetnih emisija okoliš, ali i njihovim toksičnim djelovanjem. Redovite procjene utjecaja visokotoksičnih tvari na okoliš pokazuju da se kvaliteta zraka u velikim ruskim gradovima svake godine pogoršava. Zbog toga se među stanovništvom ovih gradova povećava broj osoba s respiratornim bolestima; Stanovnici velegradova imaju smanjen imunitet i povećanu učestalost raka.

Istraživanja dimnih plinova iz postrojenja za izgaranje goriva pokazuju da su glavni atmosferski onečišćivači u njihovom sastavu ugljikovi oksidi (do 50%), sumporni oksidi (do 20%), dušikovi oksidi (do 6-8%), ugljikovodici (do do 5-20%). ), čađu, okside i derivate mineralnih uključaka i nečistoće goriva ugljikovodika. S druge strane, ispušni plinovi i ispušni plinovi toplinskih motora emitiraju u zrak više od 70 posto ugljikovih oksida i ugljikovodika (benzeni, formaldehidi, benzo(a)piren), oko 55 posto dušikovih oksida, do 5,5 posto vode, kao kao i čađa ( teški metali), gorenje, čađa itd.

Dimni plinovi iz kotlovnica i motora sadrže desetke tisuća kemikalija, spojeva i elemenata, od kojih je više od dvjesto vrlo toksičnih i otrovnih.

Kada se ispuste u atmosferu, emisije sadrže produkte reakcije u čvrstoj, tekućoj i plinovitoj fazi. Promjene u sastavu emisija nakon ispuštanja mogu se očitovati u obliku: taloženja teških frakcija; raspad na komponente po masi i veličini; kemijske reakcije s komponentama zraka; interakcija sa zračnim strujanjima, oblacima, oborinama, sunčevim zračenjem različitih frekvencija (fotokemijske reakcije) itd.

Kao rezultat toga, sastav emisija može se značajno promijeniti, mogu se formirati nove komponente čije se ponašanje i svojstva (osobito toksičnost, aktivnost, sposobnost izvođenja novih reakcija) mogu značajno razlikovati od izvornih. Nisu svi ovi procesi trenutno dovoljno cjelovito proučeni, ali za one najvažnije postoje opće ideje koje se odnose na plinovite, tekuće i čvrste tvari.

Najveću ekološku štetu atmosferi i prirodnom okolišu općenito uzrokuju tvari poput dušikovih i ugljikovih oksida, aldehida, formaldehida, benzo(a)pirena i drugih aromatskih spojeva koji se svrstavaju u otrovne tvari.

Osim toga, tijekom rada bilo koje instalacije i motora emitira se oko 1,0-2,0 posto utrošenog goriva koje se taloži na površinama (tlo, voda, drveće itd.) u obliku neizgorenih ugljikovodika, čađe, prašine i pepela. .

Dimni plinovi imaju neugodan miris i štetno, a ponekad i pogubno djeluju na ljudski organizam, biljni i životinjski svijet. Plinsko i toplinsko onečišćenje zraka doprinosi stvaranju kiselih kiša, atmosferskog dima i mijenja prirodu naoblake, što dovodi do povećanja učinka staklenika.

Najveću opasnost za čovjeka i žive organizme predstavljaju sastojci koji uzrokuju rak, a to su kancerogene tvari koje u dimu i ispušnim plinovima predstavljaju policiklički aromatski ugljikovodici (C X H Y).

U one s većim kancerogenim djelovanjem prije svega spada 3,4 benzo(a)piren (C 2 0H 12) koji nastaje poremećajem organizacije procesa izgaranja. Najveći prinos kancerogenih tvari, posebice 3,4 benzo(a)pirena, uočen je u nestacionarnom i prijelaznom režimu.

Glavni zagađivači

Sumporni dioksid, ili sumporov dioksid (sumporov dioksid).

Najrasprostranjeniji sumporni spoj je sumporni dioksid (SO 2) - bezbojni plin oštrog mirisa, približno dvostruko teži od zraka, koji nastaje izgaranjem goriva koja sadrže sumpor (prije svega ugljena i teških frakcija nafte).

Sumporni dioksid posebno je štetan za drveće, uzrokujući klorozu (žutilo ili promjenu boje lišća) i patuljast rast. Kod ljudi ovaj plin iritira gornji dio Zračni putovi, jer se lako otapa u sluzi grkljana i dušnika. Kronična izloženost sumpornom dioksidu može uzrokovati respiratornu bolest sličnu bronhitisu. Ovaj plin sam po sebi ne uzrokuje značajnije štete za javno zdravlje, ali u atmosferi reagira s vodenom parom i nastaje sekundarni polutant - sumporna kiselina (H 2 SO 4). Kapljice kiseline prenose se na znatne udaljenosti i, kada uđu u pluća, teško ih uništavaju. Najopasniji oblik onečišćenja zraka nastaje kada sumporov dioksid reagira s suspendiranim česticama, uz stvaranje soli sumporne kiseline, koje tijekom disanja prodiru u pluća i tamo se talože.

Ugljikov monoksid, odnosno ugljikov monoksid.

Vrlo otrovan plin bez boje, mirisa i okusa. Nastaje pri nepotpunom izgaranju drva, fosilnih goriva, pri izgaranju krutog otpada i djelomičnom anaerobnom razgradnjom organske tvari. U u zatvorenom prostoru ispunjene ugljičnim monoksidom smanjuje se sposobnost prijenosa kisika hemoglobina crvenih krvnih zrnaca, što uzrokuje usporavanje reakcija, slabljenje percepcije, pojavu glavobolje, pospanosti i mučnine. Pod utjecajem velika količina ugljikov monoksid može izazvati nesvjesticu, komu pa čak i smrt.

Suspendirane čestice.

Suspendirane čestice, uključujući prašinu, čađu, pelud i spore biljaka, itd., jako se razlikuju po veličini i sastavu. Mogu se nalaziti izravno u zraku ili se mogu nalaziti u kapljicama suspendiranim u zraku (aerosoli). Općenito, godišnje u Zemljinu atmosferu uđe oko 100 milijuna tona aerosola antropogenog porijekla. To je otprilike 100 puta manje od količine aerosola prirodnog podrijetla - vulkanskog pepela, vjetrom nošene prašine i prskanja morska voda. Otprilike 50% antropogenih čestica ispušta se u zrak zbog nepotpunog izgaranja goriva u prometu, tvornicama, tvornicama i termoelektranama. Prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji, 70% stanovništva koje živi u gradovima u zemljama u razvoju udiše vrlo onečišćen zrak koji sadrži puno aerosola.

Aerosoli su često najočitiji oblik onečišćenja zraka, jer smanjuju vidljivost i ostavljaju prljave tragove na obojenim površinama, tkaninama, raslinju i drugim predmetima. Veće čestice uglavnom hvataju dlačice i sluznice nosa i grkljana, a zatim izbacuju. Pretpostavlja se da su čestice manje od 10 mikrona najopasnije za ljudsko zdravlje; Toliko su mali da prodiru kroz zaštitne barijere tijela u pluća, oštećujući tkiva dišnih organa i pridonose razvoju kroničnih bolesti dišnog sustava i raka. Druge vrste onečišćenja aerosolima kompliciraju bronhitis i astmu te uzrokuju alergijske reakcije. Akumulacija određeni iznos male čestice u tijelu otežavaju disanje zbog začepljenja kapilara i stalne iritacije dišnog sustava.

Hlapljivi organski spojevi (VOC). To su otrovni plinovi u atmosferi. Oni su izvor mnogih problema, uključujući mutacije, respiratorne poremećaje i rak, a također imaju veliku ulogu u stvaranju fotokemijskih oksidansa.

Antropogeni izvori ispuštaju mnoge toksične sintetske organske tvari u atmosferu, kao što su benzen, kloroform, formaldehid, fenoli, toluen, trikloroetan i vinil klorid. Glavnina ovih spojeva ulazi u zrak tijekom nepotpunog izgaranja ugljikovodika iz automobilskog goriva, u termoelektranama, kemijskim i naftnim rafinerijama.

Dušikovi oksidi NO x Dušikov oksid (NO) i dioksid (NO 2) nastaju izgaranjem goriva pri vrlo visokim temperaturama (iznad 650 o C) i višku kisika. Potom se u atmosferi dušikov oksid oksidira u plinoviti dioksid crveno-smeđe boje, što je jasno vidljivo u atmosferi većine velikih gradova. Glavni izvori dušikovog dioksida u gradovima su ispušni plinovi automobila i emisije iz termoelektrana (koje ne koriste samo fosilna goriva). Osim toga, dušikov dioksid nastaje tijekom izgaranja krutog otpada, jer se taj proces odvija pri visokim temperaturama izgaranja. NO 2 također ima važnu ulogu u stvaranju fotokemijskog smoga u površinskom sloju atmosfere. U značajnim koncentracijama, dušikov dioksid ima oštar, slatkast miris. Za razliku od sumpornog dioksida, nadražuje donje dišne ​​puteve, posebice plućno tkivo, te time pogoršava stanje oboljelih od astme, kroničnog bronhitisa i emfizema. Dušikov dioksid povećava osjetljivost na akutne respiratorne bolesti poput upale pluća.

Otapanjem dušikovih oksida u vodi nastaju kiseline, koje su jedan od glavnih uzroka takozvanih “kiselih” kiša koje dovode do odumiranja šuma. Stvaranje ozona u prizemnom sloju također je jedna od posljedica prisutnosti dušikovih oksida u njemu. U stratosferi dušikov oksid pokreće lanac reakcija koje dovode do uništenja ozonskog omotača koji nas štiti od utjecaja ultraljubičastog zračenja Sunca.

Ozon O 3. Ozon nastaje razgradnjom ili molekule kisika (O2) ili dušikovog dioksida (NO2) u atomski kisik (O), koji se zatim spaja s drugom molekulom kisika. Ovaj proces uključuje ugljikovodike koji vežu molekulu dušikovog oksida na druge tvari. Iako u stratosferi ozon igra važnu ulogu kao zaštitni štit koji apsorbira kratkovalno ultraljubičasto zračenje, u troposferi uništava biljke kao jak oksidans. Građevinski materijali, guma i plastika. Ozon ima karakterističan miris koji je znak fotokemijskog smoga. Udisanje kod ljudi uzrokuje kašalj, bol u prsima, ubrzano disanje i iritaciju očiju, nosne šupljine i grkljana. Izloženost ozonu dovodi i do pogoršanja stanja bolesnika s kroničnom astmom, bronhitisom, emfizemom i oboljelih od kardiovaskularnih bolesti.

Ugljični dioksid CO 2 Neotrovni plin. No porast koncentracije ugljikovog dioksida koji je stvorio čovjek u atmosferi jedan je od glavnih razloga uočenog zagrijavanja klime, koje se povezuje s učinkom staklenika ovog plina.