Положительные свойства природного газа.
Природный газ имеет ряд преимуществ по сравнению с другими видами топлива:
1. Низкая стоимость добычи, а производительность труда значительно выше, чем у угля и нефти;
2. Высокая теплота сгорания делает целесообразным транспортирование газа по магистральным трубопроводам на значительные расстояния;
3. Обеспечивается полнота сгорания, и облегчаются условия труда обслуживающего персонала;
4. Газоснабжение городов и населённых пунктов значительно улучшает состояние их воздушного бассейна;
5. Обеспечивается возможность автоматизации процессов горения, достижения высоких КПД;
6. Природный газ - ценное сырьё для химической промышленности;
7. Высокая жаропроизводительность (2070°С) позволяет эффективно применять газ в качестве энергетического и технологического топлива.
Природный газ как промышленное топливо имеет следующие технологические преимущества:
1. При сжигании природного газа требуется минимальный избыток воздуха при горении и достигается высокая температура в печи;
2. Газ содержит минимальное количество таких вредных примесей как сероводород;
3. При сжигании газа можно обеспечить более тонкую регулировку требуемой температуры, чем при сжигании других видов топлива;
4. Использование природного газа позволяет осуществлять сравнительно быстрый разогрев тепловых агрегатов и свести к минимуму тепловые потери при остановке этих агрегатов, что способствует экономии топлива
5. При сжигании природного газа горелки можно расположить в любом месте печи, что создаёт благоприятные возможности для теплоотдачи и необходимый температурный режим
6. Форма газового пламени сравнительно легко регулируется, поддаётся различным видоизменениям, что особенно важно, когда возникает необходимость быстро развить в определённом месте высокую степень нагрева.
Отрицательные свойства природного газа.
- газ взрывопожароопасен;
- газ имеет низкие пределы взрываемости; 5%-15%
- газ имеет низкую температуру самовоспламенения; 645 С-695С
- обладает удушающим действием на организм человека (природные газы не ядовиты, однако при концентрации метана в воздухе от 10% и более возможно удушье, вследствие уменьшения количества кислорода в воздухе).
Требования к природному газу по ГОСТ 5542-87.
| Наименование показателя | норма |
| теплота сгорания низшая (ккал/нм3) | |
| массовая концентрация сероводорода в г/м3 | не более 0,02 |
| массовая концентрация меркаптановой серы в г/м3 | не более 0,036 |
| объёмная доля кислорода в % | не более 1.0 |
| Масса механических примесей г\ м3 | не более 0,001 |
Горение газа и газогорелочные устройства.
Горением называется быстро протекающая химическая реакция, сопровождающаяся значительным выделением тепла и излучением света.
Взрыв газовоздушной смеси - это мгновенно протекающая химическая реакция, сопровождающаяся выделением большого количества тепла и созданием в окружающей среде ударных волн, образующихся под действием сжатых и нагретых газов. Резкий скачок давления (Р ≈ 6 кгс/см2) вызывает разрушение ограждающих конструкций.
Наиболее характерным видом горения является соединение горючей части топлива с кислородом окружающего воздуха, специально вводимого в реакцию.
Процесс горения разделяется на четыре основные стадии:
1. - истечение газа из сопла горелки в газогорелочное устройство под избыточным давлением с увеличенной скоростью (по сравнению со скоростью в газопроводе);
2. - образование смеси газообразного топлива с воздухом;
3. - зажигание образовавшейся горючей смеси;
4. - горение горючей смеси.
Устойчивое горение газовоздушной смеси (ГВС) возможно при непрерывном подводе к фронту горения необходимых количеств газа и воздуха, их тщательном перемешивании и нагреве до температуры воспламенения или самовоспламенения (645-695°С).
Воспламенение ГВС возможно в следующих случаях:
- нагреве всего объёма ГВС до температуры самовоспламенения, в этом случае ГВС воспламеняется и горит без постороннего источника зажигания;
- применении посторонних источников зажигания (высоконагретых тел, запальников и т.д.);
- существующим факелом (пламенем) непрерывно в процессе горения;
Горение ГВС осуществляется в определённых количественных соотношениях, обусловленных химическими уравнениями реакции окисления:
| СН4 + 2О2 = 2Н2О + Q ккал. |