верно ли что неполное горение опаснее полного

Разница между полным сгоранием и неполным сгоранием

Содержание:

Ключевые области сформированы

1. Что такое полное сгорание
— определение, свойства, примеры
2. Что такое неполное сгорание?
— определение, свойства, примеры
3. Каковы сходства между полным сгоранием и неполным сгоранием
— Краткое описание общих черт
4. В чем разница между полным сгоранием и неполным сгоранием
— Сравнение основных различий

Ключевые слова: двуокись углерода, окись углерода, горение, экзотермическая реакция, пламя, топливо, окисление, окислитель.

Что такое полное сгорание

Углеводород + Кислород → Углекислый газ + Вода

Для топлива, такого как этанол, полное сгорание может быть задано как

Полные реакции сгорания приводят к образованию оксидов углерода, серы и других элементов в топливе. Углерод окисляется до двуокиси углерода, тогда как сера окисляется до двуокиси серы. Полное сгорание приводит к меньшему количеству загрязнителей воздуха. Полное сгорание обычно характеризуется синим пламенем.

Рисунок 01: Голубое пламя создается при полном сгорании.

Поскольку атмосфера состоит только из 21% кислорода по объему, для полного сгорания требуется много воздуха. Несмотря на то, что количество побочных продуктов, образующихся в результате полного сгорания, низкое, оно все же добавляет неблагоприятные выбросы. Например, углекислый газ является парниковым газом, который вызывает глобальное потепление.

Что такое неполное сгорание

Углеводород + Кислород → Угарный газ + Углерод + Вода

Побочные продукты могут варьироваться в зависимости от количества кислорода, который участвует в сгорании. Например, иногда он дает только окись углерода или сажу. Тем не менее, он обычно дает смесь угарного газа и сажи вместе с водой.

Например, неполное сгорание этилена может привести к образованию углерода и воды в качестве побочных продуктов.

Неполное сгорание этанола может образовывать окись углерода и углеродную пыль вместе с водой.

Рисунок 2: Желтое пламя возникает при неполном сгорании.

Неполное сгорание характеризуется желтым пламенем. Поскольку количество энергии, выделяющейся при неполном сгорании, мало, это нежелательно. Более того, окись углерода, образующаяся в результате этого сжигания, является загрязнителем воздуха и смертельна для человеческого организма. Угарный газ может связываться с гемоглобином в нашей крови и ограничивать транспорт кислорода в организме.

Сходства между полным сгоранием и неполным сгоранием

Разница между полным сгоранием и неполным сгоранием

Определение

Энергия выпущена

Полное сгорание: Полное сгорание производит большое количество энергии.

Неполное сгорание: Неполное сгорание производит низкое количество энергии.

Количество вовлеченного кислорода

Полное сгорание: Полное сгорание происходит там, где присутствует достаточное количество кислорода.

Неполное сгорание: Неполное сгорание происходит там, где не хватает кислорода.

Субпродукты

Полное сгорание: Полное сгорание производит углекислый газ и воду как главные побочные продукты.

Неполное сгорание: Неполное сгорание приводит к образованию окиси углерода, угольной пыли и воды в качестве основных побочных продуктов.

пламя

Полное сгорание: Полное сгорание создает синее пламя.

Неполное сгорание: Неполное сгорание создает пламя желтого цвета.

Влияние на окружающую среду

Полное сгорание: Полное сгорание производит углекислый газ, который может вызвать глобальное потепление.

Неполное сгорание: При неполном сгорании образуется окись углерода, которая является загрязнителем воздуха.

Заключение

Рекомендации:

1. «GCSE Bitesize: Горение». BBC. BBC, н.д. Web.

Источник

Процессы распространения пламени, неполное горение

Горение – это реакция, при которой происходит преобразование химической энергии топлива в тепло.

Горение бывает полным и неполным. Полное горение происходит при достаточном количестве кислорода. Нехватка его вызывает неполное сгорание, при котором выделяется меньшее количество тепла, чем при полном, и окись углерода (СО), отравляюще действующая на обслуживающий персонал, образовывается сажа, оседающая на поверхности нагрева котла и увеличивающая потери тепла, что приводит к перерасходу топлива и снижению к.п.д. котла, загрязнению атмосферы.

Для сгорания 1 м 3 метана нужно 10 м 3 воздуха, в котором находится 2 м 3 кислорода. Для полного сжигания природного газа воздух подают в топку с небольшим избытком. Отношение действительно израсходованного объёма воздуха V_д к теоретически необходимому V_т называется коэффициентом избытка воздуха a = V_д/V_т. Этот показатель зависит от конструкции газовой горелки и топки: чем они совершеннее тем меньше a. Необходимо следить, чтобы коэффициент излишка воздуха не был меньше 1, так как это приводит к неполному сгоранию газа. Увеличение коэффициента избытка воздуха снижает к.п.д. котлоагрегата.

Полноту сгорания топлива можно определить с помощью газоанализатора и визуально – по цвету и характеру пламени: прозрачно-голубоватое – сгорание полное;

красный или жёлтый – сгорание неполное.

Горение регулируется увеличением подачи воздуха в топку котла или уменьшением подачи газа. В этом процессе используется первичный (смешивается с газом в горелке – до горения) и вторичный (соединяется с газом или газовоздушной смесью в топке котла в процессе горения) воздух.

В котлах, оборудованных диффузионными горелками (без принудительной подачи воздуха), вторичный воздух под действием разряжения поступает в топку через поддувочные дверцы.

В котлах, оборудованных инжекционными горелками: первичный воздух поступает в горелку за счёт инжекции и регулируется регулировочной шайбой, а вторичный – через поддувочные дверцы.

В котлах со смесительными горелками первичный и вторичный воздух подаётся в горелку вентилятором и регулируется воздушными задвижками.

Нарушение соотношения между скоростью газовоздушной смеси на выходе из горелки и скоростью распространения пламени приводит к отрыву или проскакиванию пламени на горелках.

Если скорость газовоздушной смеси на выходе из горелки больше скорости распространения пламени – отрыв, а если меньше – проскок.

При отрыве и проскоке пламени обслуживающий персонал должен погасить котёл, провентилировать топку и газоходы и снова разжечь котёл.

Источник

Полное и неполное сгорание газа

Природный газ, добываемый из западносибирских месторождений, практически полностью (до 99 %) состоит из метана СН4. Воздух состоит из кислорода (21%) и азота и незначительного количества других негорючих газов (79%). Упрощенно реакция полного сгорания метана выглядит следующим образом:

СН4 + 2О2 + 7,52 N2 = СО2 + 2Н20 + 7,52 N2

В результате реакции горения при полном сгорании образуется углекислый газ CO2, и пары воды H2O вещества, не оказывающие вредного влияния на окружающую среду и человека. Азот N, в реакции не участвует. Для полного сгорания 1 м³ метана теоретически необходимо 9,52 м³ воздуха. Для практических целей считается, что для полного сгорания 1 м³ природного газа необходимо не менее 10 м³ воздуха. Однако если подавать только теоретически необходимое количество воздуха, то добиться полного сгорания топлива невозможно: трудно так перемешать газ с воздухом, чтобы к каждой его молекуле было подведено необходимое количество молекул кислорода. На практике на горение подается воздуха больше, чем теоретически необходимо. Величина избытка воздуха определяется коэффициентом избытка воздуха а, который показывает отношение количества воздуха, фактически израсходованного на горение, к теоретически необходимому количеству:

где V количество воздуха, фактически израсходованного на горение, м³;
V – теоретически необходимое количество воздуха, м³.

Коэффициент избытка воздуха является важнейшим показателем, характеризующим качество сжигания газа горелкой. Чем меньше а, тем меньше теплоты унесут уходящие газы, тем выше коэффициент полезного действия газоиспользующего оборудования. Но сжигание газа с недостаточным избытком воздуха приводит к нехватке воздуха, что может стать причиной неполного сгорания. Для современных горелок с полным предварительным смешением газа с воздухом коэффициент избытка воздуха лежит в пределах 1,05 – 1,1» то есть на горение расходуется воздуха на 5 – 10% больше от теоретически необходимого.

Неполное сгорание происходит:

Качество сжигания газа можно контролировать по цвету пламени. Некачественное сжигание газа характеризуется желтым коптящим пламенем. При полном сжигании газа пламя представляет собой короткий факел голубовато-фиолетового цвета с высокой температурой. Для контроля работы промышленных горелок применяют специальные приборы, анализирующие состав дымовых газов и температуру продуктов сжигания. В настоящее время при наладке отдельных типов бытового газоиспользующего оборудования также возможно регулирование процесса горения по температуре и анализу уходящих газов.

Источник

Горение газа

Горением называют быстро протекающую во времени химическую реак­цию соединения горючих компонентов топлива с кислородом воздуха, сопровож­дающуюся интенсивным выделением теплоты, света и продуктов сгорания.

Для метана реакция горения с воздухом:

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O + Q н

C 3 H 8 + 5O 2 = 3CO 2 + 3H 2 O + Q н

Для СУГ:

C 4 H 10 + 6,5O 2 = 4CO 2 + 5H 2 O + Q н

Продуктами полного сгорания газов являются водяные пары (H 2 O), диоксид углерода (CO 2 ) или углекислый газ.

При полном сгорании газов цвет пламени, как правило, голубовато-фиолетовый.

Объемный состав сухого воздуха принимается: O 2 ≈ 21%, N 2 ≈ 79%, из этого след., что

1м 3 кислорода содержится в 4,76м 3 (≈5 м 3 ) воздуха.

Вывод: для сжигания

— 1м 3 метана необходимо 2м 3 кислорода или около 10м 3 воздуха,

— 1м 3 пропана – 5м 3 кислорода или около 25м 3 воздуха,

— 1м 3 бутана – 6,5м 3 кислорода или около 32,5м 3 воздуха,

— 1м 3 СУГ

6м 3 кислорода или около 30м 3 воздуха.

Практически при сжигании газа водяные пары, как правило, не конденсируются, а удаляются вместе с другими продуктами сгорания. Поэтому технические расчеты ведут по низшей теплоте сгорания Q н.

Условия, необходимые для горения:

1. наличие топлива (газа);

2. наличие окислителя (кислорода воздуха);

3. наличие источника температуры воспламенения.

Неполное сгорание газов.

Причиной неполного сгорания газа является недостаточное количество воздуха.

Продуктами неполного сгорания газов являются оксид углерода или угарный газ (CO), несгоревшие горючие углеводороды (C n H m ) и атомарный углерод или сажа.

Для природного газа CH 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O + CO + CH 4 + C

Для СУГ C n H m + O 2 → CO 2 + H 2 O + CO + C n H m + C

Наиболее опасным является появление угарного газа, который действует на организм человека отравляюще. Образование сажи придает пламени желтую окраску.

Неполное сгорание газа опасно для здоровья человека (при содержании 1% СО в воздухе 2-3 вздоха для человека достаточно, чтобы отравиться со смертельным исходом).

Неполное сгорание неэкономично (сажа препятствует процессу передачи тепла, при неполном сгорании газа мы недополучаем тепло, ради которого сжигаем газ).

Для контроля полноты сгорания обращают внимание на цвет пламени, которое при полном сгорании должно быть голубым, а при неполном сгорании – желтовато-соломенным. Наиболее совершенный способ контроля полноты сгорания – анализ продуктов сгорания с помощью газоанализаторов.

Способы сжигания газа.

Понятие о первичном и вторичном воздухе.

Существуют 3 способа сжигания газа:

1) диффузионный,

2) кинетический,

3) смешанный.

Диффузионный способ или способ без предварительного смешения газа с воздухом.

Из горелки в зону горения поступает только газ. Воздух, необходимый для горения, смешивается с газом в зоне горения. Этот воздух называется вторичным.

Пламя вытянутое, желтого цвета.

a= 1,3÷1,5 t ≈ (900÷1000) о С

Кинетический способ – способ с полным предварительным смешением газа с воздухом.

В горелку подается газ и подается воздух дутьевым устройством. Воздух, необходимый для горения и который подается в горелку для предварительного смешения с газом, называется первичным.

Пламя короткое, зеленовато-синеватого цвета.

a= 1,01÷1,05 t≈ 1400 о С

Смешанный способ – способ с частичным предварительным смешиванием газа с воздухом.

Газ инжектирует первичный воздух в горелку. В зону горения из горелки поступает газовоздушная смесь с недостаточным для полного сгорания количеством воздуха. Остальной воздух – вторичный.

Пламя средних размеров, зеленовато-голубоко цвета.

a=1,1¸1,2 t ≈1200 о С

Всегда должен быть a>1, в противном случае будет недожог.

Lпр.=a∙Lтеор., т.е. коэффициент избытка воздуха показывает во сколько раз количество воздуха, необходимого для горения на практике больше количества воздуха, необходимого для горения и посчитанного теоретически.

Источник

Полное и неполное горение

По содержанию избыточного кислорода Ог в дымовых газах можно судить о величине коэффициента избытка воздуха.

Таким образом, при полном горении объем дымовых газов состоит из суммы:

N3 —02 = 100%, где К02 выражает сумму:

Таким образом, при неполном горении состав продуктов сго­рания будет:

Где: С02, 502,С0, Н20, N2, 02 и т. д.— попрежнему содержание в дымовых газах отдельных газов в проценте по объему.

При химической неполноте горения создаются потери тепла, а следовательно, и топлива, обусловленные неполным выделе­нием химической энергии топлива.

Объем дымовых газов (Уг) слагается из объема водяных па­ров (Ув. п) и объема сухих газов (Ус. = 1Ю2+02. (19)

‘Коэффициент 3, представляющий собой характеристику топ­лива, подсчитывается по формуле:

Если состав топлива неизвестен, то характеристика топлива Р может быть принята приближенно в следующих значениях:

Дрова, донецкий антрацит, челябинский бурый уголь 0,05

Подмосковный бурый уголь 0,1

Каменный уголь 0,12

При химической неполноте сгорания имеет место неравенство:

(21-01Юг)—(1Ю2-К02)=г, где г > 0,

Можно определить содержание окиси углерода СО в дымовых газах, пользуясь формулой:

Коэффициент избытка воздуха находится по следующим фор­

А) при полном сгорании:

Б) при неполном сгорании:

=0,2%; Л^ = 1,5%; Ор=19,6%; Л? = 6,3%, 1Р=35,0%, атак же найти коэффициент избытка воздуха, если согласно газо­вому анализу дымовые газы содержат: Р02=12,1%; 02=7,3%.

Решение. Определяем характеристику топлива (3 по фор­муле (20):

По формуле (21) находим:

Так как г ф 0, то устанавливаем, что сгорание происходит с некоторой неполнотой. Подсчитываем содержание в дымовых газах продуктов неполного сгорания:

Коэффициент избытка воздуха по формуле (23) равен:

Объем и теплосодержание дымовых газов

Объем дымовых газов (Уг) составляется, как сказано вы­ше, из объема сухих газов (усг) и водяных паров [Ув п),т. е.

Уг = I/ г+ Уйп нм51кг топлива. (24)

При полном сгорании 1 кг твердого или жидкого топлива объем сухих газов может быть найден по формуле:

Кр = Ср-(-0,3755^ и 1Ю2=С02+802.

В свою очередь, объем сухих газов состоит из объема трех­атомных газов (Кво), к которым относятся СОг и ЭОг, и объема

Двухатомных газов (Ур2).

Таким образом, можно подсчитать объем сухих газов также по следующей формуле:

Где, сохраняя принятые ранее обозначения,

4 = 0,79 1/0 + (*-1)1/0 + 0,8|^ нм*/кг.

Объем водяных паров определяется по формуле:

Где Рв — вес водяного пара, вносимого с воздухом в топку на 1 кг топлива в кг/кг (0,804 — удельный вес водяного пара).

При сжигании 1 кг твердого или жидкого топлива (с химиче­ской неполнотой сгорания) объем дымовых газов равен:

Г с’г ‘ в-п Ю,54 (ИО. + СО),

Вес газов на 1 кг топлива составляет:

Ог=1-^+1,306 * 1/0 кг! кг. (28′)

Газов вносится поправка на механический недожог, и тогда фор­

Мула приобретает вид:

_Г КР___________ и—1__ 100

Ч 0,54 (И02 4- СО) 80,4 ]

Топливо и котельные установки

СЕБЕСТОИМОСТЬ ОТПУЩЕННОГО ТЕПЛА

Итоговым технико-экономическим показателем эксплуатации котельной является себестоимость 1 млн. ккал тепла, отпущен­ного котельной установкой. Анализ годовых затрат на выработку тепла в котельной установке позволяет выявить недостатки экс­плуатации и наметить мероприятия, …

КОМПОНОВКА ОТОПИТЕЛЬНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ КОТЕЛЬНЫХ

Под компоновкой котельной установки подразумевается раз­мещение котельных агрегатов и вспомогательного оборудования в помещении котельной. Компоновка должна обеспечить удоб­ство и безопасность обслуживания котельного оборудования и надлежащие условия труда, но не должна …

Трубопроводы

Продажа шагающий экскаватор 20/90

Цена договорная
Используются в горнодобывающей промышленности при добыче полезных ископаемых (уголь, сланцы, руды черных и
цветных металлов, золото, сырье для химической промышленности, огнеупоров и др.) открытым способом. Их назначение – вскрышные работы с укладкой породы в выработанное пространство или на борт карьера. Экскаваторы способны
перемещать горную массу на большие расстояния. При разработке пород повышенной прочности требуется частичное или
сплошное рыхление взрыванием.
Вместимость ковша, м3 20
Длина стрелы, м 90
Угол наклона стрелы, град 32
Концевая нагрузка (max.) тс 63
Продолжительность рабочего цикла (грунт первой категории), с 60
Высота выгрузки, м 38,5
Глубина копания, м 42,5
Радиус выгрузки, м 83
Просвет под задней частью платформы, м 1,61
Диаметр опорной базы, м 14,5
Удельное давление на грунт при работе и передвижении, МПа 0,105/0,24
Размеры башмака (длина и ширина), м 13 х 2,5
Рабочая масса, т 1690
Мощность механизма подъема, кВт 2х1120
Мощность механизма поворота, кВт 4х250
Мощность механизма тяги, кВт 2х1120
Мощность механизма хода, кВт 2х400
Мощность сетевого двигателя, кВ 2х1600
Напряжение питающей сети, кВ 6
Более детальную информацию можете получить по телефону (063)0416788

Источник