Газовые горелки Premix от БАИР Северо-Запад

Сжигание топлива - сложный процесс, состоящий из тысяч реакций, часть из которых приводит к выбросу вредных веществ в атмосферу. Эмиссия оксидов азота и окиси углерода является серьезной проблемой, ведущей к глобальному потеплению, образованию озоновых дыр и загрязнению воздуха. В связи с этим возникает потребность в разработке процесса сжигания топлива с уменьшенной эмиссией вредных веществ и повышенным КПД.

Процесс сжигания топлива

Важным аспектом этого процесса является получение топливовоздушной смеси. Существуют три варианта: 

• первый - сжигание топлива в атмосферном воздухе без предварительного смешивания,

• второй - частичное получение топливовоздушной смеси до процесса горения, 

• третий - получение топливовоздушной смеси перед горением.

Механизмы образования NOx:

Образование оксидов азота (NOx) происходит по нескольким механизмам, и важно понимать их воздействие:

• Топливный NOx: Этот механизм связан с азотом, присутствующим в самом топливе, особенно в случае топливных газов, содержащих аммиак. Следует отметить, что природный газ, например метан, не содержит азота, и потому этот механизм образования NOx не применим к метану.

• Температурный NOx (по Зельдовичу): Этот процесс образования NOx происходит при высоких температурах, превышающих 1800K. В результате данного механизма образуется главным образом оксид азота (NO).

• "Быстрое" образование NO: Этот вид образования NOx происходит при низких температурах в областях пламени, богатых топливом. Этот процесс особенно заметен в случае природного газа.

Механизмы образования CO:

Что касается механизмов образования оксида углерода (CO), они могут быть связаны с плохим управлением процессом сгорания. Это включает в себя проблемы с устойчивостью пламени и недостаточным перемешиванием с воздухом. Кроме того, равновесная диссоциация оксида углерода (CO2) может привести к образованию CO.

Понимание этих механизмов и их воздействия позволяет разрабатывать решения, направленные на снижение выбросов NOx и CO, что важно для защиты окружающей среды и улучшения процессов сжигания топлива.

На графике показано эмиссия газов CO и NOx в зависимости от теплоёмкости природного газа, температуры пламени и коэффициента λ отражающим соотношение воздух/топливо.

График эмиссии CO и NOx

Для уменьшения эмиссии газов CO2 и NOx разработана специальная Premix горелка.

Они отличаются тем, что топливовоздушная смесь создается предварительно в трубе Вентури и в вентиляторе, обеспечивая наилучшее перемешивание и гомогенность смеси. Далее смесь поступает в специальную насадку-пламенную трубу с перфорированной поверхностью из жаропрочного сплава, вокруг которой происходит горение при температуре около 1200°С, что помогает предотвратить образование температурного NOx.

Высокая скорость горения и низкая температура горения обеспечивают максимальный КПД и минимальную эмиссию NOx. Гомогенная смесь также снижает эмиссию CO. Эти горелки обеспечивают бесшумную работу и высокую экономичность топлива при одинаковой тепловой мощности по сравнению с другими газовыми горелками.

Ниже представлено устройство такой горелки.

Устройство газовой горелки Premix

1. Пламенная труба

2. EC вентилятор

3. Мультиблок

4. Электрод контроля пламени

5. Электрод розжига

6. Запальник

7. Плита малая

8.  Смотровое отверстие

9. Переход

10. Запальный трубопровод и клапан

11. Манометр

12. Датчик-реле «газ Min»

13. Датчик-реле «газ Max»

14. Гибкая вставка

15. Завихритель (труба Вентури)

16. Датчик-реле «газ Max»

Горелка в процессе использования

Горелки Рremіx обладают следующими техническими особенностями:

• Комплектуются газовыми мультиблоками и трубами Вентури производства DUNGS или Honеywеll.

• Показатели лучистой составляющей достигают 65%. При номинальных мощностях пламя короткое — 40-100мм.

• Диапазон модуляции систем на уровне 1:5, а в особых версиях — 1:10.

• В продуктах сгорания вредные примеси СО и NOx содержатся в минимальном количестве.