Разработка рациональных методов сжигания газа

Важность исследований процесса горения состоит в том, что этот процесс является основой всех сфер современного промышленного производства, теплоэнергетики, транспорта и быта. Большая часть необходимой для этих хозяйственно-бытовых сфер энергии получается именно за счет горения различных видов природного топлива, из которых основную роль играют углеводороды. В последнее время роль газовой промышленности и газа как источника энергии все более возрастает с увеличением объемов добычи газа и разработки новых способов его использования. Использование газа среди всех углеводородов наиболее перспективно в этом плане, так как на ближайшие десятилетия его запасы достаточны, нет угрозы их исчерпания, газ при добыче и сжигании более экологически безопасен и его использование экономически выгоднее, чем угля или нефти. Разработка новых методов сжигания газа и совершенствование уже существующих необходима в целях увеличения экономической эффективности этого процесса, его безопасности и минимизации выбросов вредных веществ, среди них углеводородов, оксидов азота и токсичных веществ, являющихся основными источниками загрязнений атмосферы, создающих глобальные экологические проблемы. Задачами данной работы является рассмотрение и анализ как давно используемых, так и новых, инновационных методов сжигания газа, путей повышения эффективности этих методов в плане экономической эффективности, безопасности жизнедеятельности и экологической безопасности, проведение расчетов определения некоторых параметров сжигания газов и расчета газогорелочного устройства.

В данной работе рассмотрены основные положения теории диффузного и кинетического горения, проведен анализ инновационных разработок в области горения. Приведены формулы расчета горения газа, проведен расчет на примере ацетилена. Вопросы температуры горения газов и их расчетное определение выполнены с примером расчета по заданной газовой смеси. Рассмотрены вопросы воспламенения газов, проблем устойчивости горения. Проведен анализ механизмов образования загрязняющих веществ при горении газов. Сделан обзор разработок рациональных методов сжигания газа. Выводы: Существует много разнообразных методов сжигания газа, которые основываются на кинетическом, диффузно-кинетическом, и диффузном принципах горения газов. Наиболее простым и экономически менее затратным способом является использование диффузного способа горения, но при нем выделяется значительное количество загрязняющих веществ. Кинетический способ сжигания уменьшает выбросы загрязняющих веществ, к тому же повышает теплоотдачу при горении, и это определяет его преимущественное использование, несмотря на сложность устройства котлоагрегатов по сравнению с диффузным способом горения. Наиболее часто в быту и промышленности используются методы сжигания, при которых используются оба способа – горение начинается по диффузному принципу, переходит в кинетическое. Рациональные методы сжигания, обеспечивающие экономическую эффективность и экологическую безопасность, должны подбираться для каждого котлоагрегата с учетом его конструкционных особенностей. Проводятся исследования в области рациональных методов сжигания, изобретаются новые инновационные методы сжигания газа, устройств топливных агрегатов и их составляющих, но в этой области исследования должны и будут продолжаться, что предопределяется необходимостью дальнейшего улучшения этих методов и устройств в плане экологической безопасности, экономической эффективности, а также безопасности жизнедеятельности.

1. Левин А.М. Принципы рационального сжигания газа , А.М. Левин.-Л.:Недра, 2005.-247с. 2. Щелкин К.М. Газодинамика горения /К.М. Щелкин.-М.:Наука, 2003.-255с. 3. Стаскевич Н.Л. Справочное руководство по газоснабжению /Н.Л.Стаскевич.-Л.:Недра, 2004.- 875 с. 4. Рациональное использование газа в энергетических установках: Справочное рукводство/под ред.А.С.Иссерлина.-Л.:Недра, 2005.-423 с. 5. Иссерлин А.С. Основы сжигания газового топлива: справочное пособие.-Л.:Недра, 2004.-283 с. 6. Вулис Л.А. Основы теории газового факела/Л.А.Вулис.-Л.:Энергия., 2008 -203 с. 7. Иост В., Взрывы и горения в газах/В.Иост.-М.:Мир, 2004, 687 с. 8. Ионин А.А. Газоснабжение:учеб./А.А.Ионин.-М.:Стройиздат, 2004.-439 с. 9. Михеев В.П. Сжигание природного газа.-Л.: Недра, 2005.-342 с. 10. Теплотехника: учеб. пособие под ред.В.Н.Луканина.-М.:Высшая школа, 2006.-671 с. 11. Кривоногов Б.М. Повышение эффективности сжигания газа и охрана окружающей среды/Б.М.Кривоногов.-Л.:Недра,2006.-280 с. 12. Иванов Ю.В. Газогорелочные устройства.-М.: Недра, 2007.-375с. 13. Катин В.Д. Защита окружающей среды при эксплуатации печных и котельных установок.-Хабаровск.:Изд-во ДВГУПС, 2003.-80 с. 14. Катин В.Д. Теория горения и взрыва: учеб.пособие.-Хабаровск.:Изд-во ДВГУПС, 2003.- 80 с. 15. Катин В.Д. Описание патентов изобретений и полезных моделей. -Хабаровск.:Изд-во ДВГУПС, 2009.-15 с.