Vad är bränsle?

Detta är en komponent eller en blandning av ämnen som är kapabla till kemiska omvandlingar i samband med frigöring av värme. Olika typer bränslen skiljer sig åt i sitt kvantitativa innehåll av oxidationsmedel, som används för att frigöra termisk energi.

I i vidare mening Bränsle är en energibärare, det vill säga en potentiell typ av potentiell energi.

Klassificering

För närvarande är bränsletyper indelade enligt deras aggregationstillstånd i flytande, fast och gasformig.

Till det fasta naturligt utseende inkluderar sten och ved, antracit. Briketter, koks, termoantracit är typer av konstgjort fast bränsle.

Vätskor inkluderar ämnen som innehåller ämnen av organiskt ursprung. Deras huvudkomponenter är: syre, kol, kväve, väte, svavel. Konstgjort flytande bränsle kommer att vara en mängd olika hartser och eldningsolja.

Det är en blandning av olika gaser: eten, metan, propan, butan. Utöver dem innehåller gasformigt bränsle koldioxid och kolmonoxid, vätesulfid, kväve, vattenånga, syre.

Bränsleindikatorer

Huvudindikatorn på förbränning. Formel för att bestämma värmevärde betraktas i termokemi. markera " standardbränsle", vilket innebär förbränningsvärme av 1 kilo antracit.

Hushållseldningsolja är avsedd för förbränning i värmeanordningar med låg effekt, som är placerade i bostadslokaler, värmegeneratorer som används i lantbruk för torkning av foder, konservering.

Ett bränsles specifika förbränningsvärme är ett värde som visar den mängd värme som genereras under en fullständig förbränning av bränsle med en volym på 1 m 3 eller en massa på ett kilogram.

För att mäta detta värde används J/kg, J/m3, kalori/m3. För att bestämma förbränningsvärmen används kalorimetrimetoden.

Vid ökning specifik värme bränsleförbränning, specifik bränsleförbrukning reduceras och koefficienten användbar åtgärd förblir oförändrad.

Förbränningsvärme av ämnen är mängden energi som frigörs under oxidation av ett fast, flytande eller gasformigt ämne.

Det bestäms av den kemiska sammansättningen, såväl som tillståndet för aggregation av det brännbara ämnet.

Funktioner hos förbränningsprodukter

De högre och lägre värmevärdena är relaterade till tillståndet för aggregation av vatten i de ämnen som erhålls efter förbränning av bränsle.

Det högre värmevärdet är mängden värme som frigörs vid fullständig förbränning av ett ämne. Detta värde inkluderar även kondensationsvärme av vattenånga.

Den lägsta arbetsvärmen vid förbränning är det värde som motsvarar värmeavgivningen vid förbränning utan hänsyn till kondensationsvärmen av vattenånga.

Det latenta kondensationsvärmet är mängden energi för kondensation av vattenånga.

Matematiskt förhållande

De högre och lägre värmevärdena är relaterade till följande förhållande:

QB = QH + k(W + 9H)

där W är mängden i vikt (i %) vatten i ett brandfarligt ämne;

H är mängden väte (viktprocent) i det brännbara ämnet;

k - koefficient lika med 6 kcal/kg

Metoder för att utföra beräkningar

De högre och lägre värmevärdena bestäms av två huvudmetoder: beräkning och experimentell.

Kalorimetrar används för att utföra experimentella beräkningar. Först bränns ett prov av bränsle i den. Värmen som kommer att frigöras absorberas helt av vattnet. Genom att ha en uppfattning om vattenmassan kan du genom förändringen i dess temperatur bestämma värdet på dess förbränningsvärme.

Denna teknik anses vara enkel och effektiv, den kräver bara kunskap om teknisk analysdata.

I beräkningsmetoden beräknas de högre och lägre värmevärdena med hjälp av Mendeleev-formeln.

Q p H = 339C p +1030H p -109(O p -S p) - 25 W p (kJ/kg)

Det tar hänsyn till innehållet av kol, syre, väte, vattenånga, svavel i arbetssammansättningen (i procent). Värmemängden vid förbränning bestäms med hänsyn till motsvarande bränsle.

Gasens förbränningsvärme gör det möjligt att göra preliminära beräkningar och bestämma effektiviteten av att använda en viss typ av bränsle.

Funktioner av ursprung

För att förstå hur mycket värme som frigörs när ett visst bränsle förbränns, är det nödvändigt att ha en uppfattning om dess ursprung.

I naturen finns det olika varianter fasta bränslen, som skiljer sig i sammansättning och egenskaper.

Dess bildande sker genom flera steg. Först bildas torv, sedan erhålls brunt och stenkol, sedan bildas antracit. De huvudsakliga källorna till bildning av fast bränsle är löv, trä och tallbarr. När delar av växter dör och utsätts för luft, förstörs de av svampar och bildar torv. Dess ackumulering förvandlas till en brun massa, sedan erhålls brun gas.

På högt blodtryck och temperatur, brun gas förvandlas till kol, sedan ackumuleras bränslet i form av antracit.

Förutom organiskt material innehåller bränslet ytterligare ballast. Organiskt anses vara den del som bildas av organiskt material: väte, kol, kväve, syre. Förutom dessa kemiska element innehåller den ballast: fukt, aska.

Förbränningsteknik involverar separering av den arbetande, torra och brännbara massan av bränt bränsle. Arbetsmassan är det bränsle i sin ursprungliga form som levereras till konsumenten. Torr massa är en komposition där det inte finns något vatten.

Förening

De mest värdefulla komponenterna är kol och väte.

Dessa element finns i alla typer av bränsle. I torv och trä når andelen kol 58 procent, i hårt och brunt kol - 80%, och i antracit når det 95 viktprocent. Beroende på denna indikator ändras mängden värme som frigörs under bränsleförbränning. Väte är den näst viktigaste beståndsdelen i något bränsle. När det binder med syre, bildar det fukt, vilket avsevärt minskar det termiska värdet av eventuellt bränsle.

Dess andel varierar från 3,8 i oljeskiffer till 11 i eldningsolja. Syret som finns i bränslet fungerar som ballast.

Det är inte värmealstrande kemiskt element, därför negativt påverkar värdet av dess förbränningsvärme. Förbränning av kväve som finns i fri eller bunden form i förbränningsprodukter, anses vara skadliga föroreningar, så dess kvantitet är klart begränsad.

Svavel ingår i bränsle i form av sulfater, sulfider och även som svaveldioxidgaser. När de hydratiseras bildar svaveloxider svavelsyra, som förstör pannutrustning, negativt påverkar växtlighet och levande organismer.

Det är därför svavel är det kemiska elementet vars närvaro i naturligt bränsleär mycket oönskat. Om svavelföreningar kommer in i arbetsområdet orsakar de betydande förgiftning av driftpersonal.

Det finns tre typer av aska beroende på dess ursprung:

• primär;
• sekundär;
• tertiär

Den primära arten bildas av mineraler som finns i växter. Sekundär aska bildas som ett resultat av att växtrester kommer in i sand och jord under bildandet.

Tertiär aska förekommer i bränslesammansättningen under utvinning, lagring och transport. Med betydande askavsättning uppstår en minskning av värmeöverföringen på värmeytan på pannenheten, vilket minskar mängden värmeöverföring till vatten från gaser. Stor mängd aska har en negativ inverkan på pannans drift.

Till sist

Ett betydande inflytande på förbränningsprocessen av alla typer av bränsle utövas av flyktiga ämnen. Ju större effekt de har, desto större blir flamfrontens volym. Till exempel antänds kol och torv lätt, processen åtföljs av mindre värmeförluster. Koksen som blir kvar efter att ha avlägsnat flyktiga föroreningar innehåller endast mineral- och kolföreningar. Beroende på bränslets egenskaper ändras mängden värme avsevärt.

Beroende på den kemiska sammansättningen finns det tre stadier av fast bränslebildning: torv, brunkol och kol.

Naturträ används i små panninstallationer. De använder främst flis, sågspån, plattor, bark, och själva veden används i små mängder. Beroende på träslag varierar mängden värme som genereras avsevärt.

När förbränningsvärmen minskar får ved vissa fördelar: snabb antändlighet, minimal askhalt och frånvaro av spår av svavel.

Tillförlitlig information om sammansättningen av naturligt eller syntetiskt bränsle, dess värmevärde, är ett utmärkt sätt att utföra termokemiska beräkningar.

För närvarande finns det en verklig möjlighet att identifiera de viktigaste alternativen för fasta, gasformiga, flytande bränslen som kommer att vara de mest effektiva och billiga att använda i en viss situation.

Gasbränsle delas in i naturligt och konstgjort och är en blandning av brandfarliga och icke brandfarliga gaser innehållande en viss mängd vattenånga och ibland damm och tjära. Kvantitet gasbränsle uttryckt i kubikmeter under normala förhållanden (760 mm Hg och 0 ° C), och sammansättningen uttrycks i volymprocent. Bränslets sammansättning förstås som sammansättningen av dess torra gasformiga del.

Naturgasbränsle

Det vanligaste gasbränslet är naturgas, som har ett högt värmevärde. Basen för naturgas är metan, vars innehåll är 76,7-98%. Andra gasformiga kolväteföreningar innefattar naturgas från 0,1 till 4,5 %.

Flytande gas petroleumprodukt - består huvudsakligen av en blandning av propan och butan.

Naturgas (CNG, NG): metan CH4 mer än 90 %, etan C2 H5 mindre än 4 %, propan C3 H8 mindre än 1 %

Flytande gas (LPG): propan C3 H8 mer än 65 %, butan C4 H10 mindre än 35 %

Sammansättningen av brandfarliga gaser inkluderar: väte H 2, metan CH 4, Andra kolväteföreningar C m H n, vätesulfid H 2 S och icke brandfarliga gaser, koldioxid CO2, syre O 2, kväve N 2 och ej betydande mängd vattenånga H 2 O. Index m Och P vid C och H kännetecknar föreningar av olika kolväten, till exempel för metan CH 4 t = 1 och n= 4, för etan C2Nb t = 2 Och n= b osv.

Sammansättning av torrt gasformigt bränsle (volymprocent):

CO + H2 + 2 C m H n + H2S + CO2 + O2 + N2 = 100%.

Den obrännbara delen av torrt gasbränsle - ballast - består av kväve N och koldioxid CO 2.

Sammansättningen av vått gasformigt bränsle uttrycks enligt följande:

CO + H2 + Σ C m H n + H2S + CO2 + O2 + N2 + H2O = 100%.

Förbränningsvärmen, kJ/m (kcal/m3), 1 m3 ren torr gas under normala förhållanden bestäms enligt följande:

Q n s = 0,01,

där Qso, Q n 2, Q c m n n Q n 2 s. - förbränningsvärme av enskilda gaser som ingår i blandningen, kJ/m 3 (kcal/m 3); CO, H 2, CmHn, H2S - komponenter som utgör gasblandning, volymprocent.

Värmevärdet för 1 m3 torr naturgas under normala förhållanden för de flesta inhemska fält är 33,29 - 35,87 MJ/m3 (7946 - 8560 kcal/m3). Egenskaper för gasformigt bränsle anges i tabell 1.

Exempel. Bestäm det lägre värmevärdet för naturgas (under normala förhållanden) med följande sammansättning:

H2S = 1%; CH4 = 76,7%; C2H6 = 4,5%; C3H8 = 1,7%; C4H10 = 0,8%; C5H12 = 0,6%.

Genom att ersätta egenskaperna hos gaser från Tabell 1 med formel (26) får vi:

Q ns = 0,01 = 33981 kJ/m 3 eller

Q ns = 0,01 (5585,1 + 8555 76,7 + 15 226 4,5 + 21 795 1,7 + 28 338 0,8 + 34 890 0,6) = 8109 kcal/m3.

Bord 1. Egenskaper hos gasformigt bränsle

Gas	Beteckning	Förbränningsvärme Q n s
		KJ/m3	Kcal/m3
Väte	N,	10820	2579
Kolmonoxid	CO	12640	3018
Vätesulfid	H 2 S	23450	5585
Metan	CH 4	35850	8555
Etan	C2H6	63 850	15226
Propan	C3H8	91300	21795
Butan	C4H10	118700	22338
Pentan	C5H12	146200	34890
Eten	C2H4	59200	14107
Propylen	C3H6	85980	20541
Butylen	C4H8	113 400	27111
Bensen	C6H6	140400	33528

Pannor av DE-typ förbrukar från 71 till 75 m3 naturgas för att producera ett ton ånga. Kostnaden för gas i Ryssland i september 2008. är 2,44 rubel per kubikmeter. Därför kommer ett ton ånga att kosta 71 × 2,44 = 173 rubel 24 kopek. Verklig kostnad ton ånga på fabriker är för pannor DE är minst 189 rubel per ton ånga.

Pannor av DKVR-typ förbrukar från 103 till 118 m3 naturgas för att producera ett ton ånga. Den minsta uppskattade kostnaden för ett ton ånga för dessa pannor är 103 × 2,44 = 251 rubel 32 kopek. Den verkliga kostnaden för ånga på fabriker är inte mindre än 290 rubel per ton.

Hur beräknar man den maximala naturgasförbrukningen för en DE-25 ångpanna? Detta tekniska specifikationer panna 1840 kuber per timme. Men du kan också räkna. 25 ton (25 tusen kg) måste multipliceras med skillnaden mellan entalpierna för ånga och vatten (666,9-105) och allt detta dividerat med pannans verkningsgrad på 92,8% och gasens förbränningsvärme. 8300. och det är allt

Konstgjort gasbränsle

Konstgjorda brandfarliga gaser är bränsle lokal betydelse eftersom de har ett betydligt lägre värmevärde. Deras huvudsakliga brännbara grundämnen är kolmonoxid CO och väte H2. Dessa gaser används inom produktionsområdet där de erhålls som bränsle för teknik- och kraftverk.

Alla naturliga och artificiella brandfarliga gaser är explosiva och kan antändas i öppen låga eller gnista. Det finns nedre och övre explosionsgränser för gas, d.v.s. dess högsta och lägsta procentuella koncentration i luften. Den undre explosionsgränsen för naturgaser sträcker sig från 3% till 6% och den övre gränsen - från 12% till 16%. Alla brandfarliga gaser kan orsaka förgiftning av människokroppen. De viktigaste giftiga ämnena i brandfarliga gaser är: kolmonoxid CO, vätesulfid H2S, ammoniak NH3.

Naturliga brandfarliga gaser och konstgjorda gaser är färglösa (osynliga) och luktfria, vilket gör dem farliga om de tränger in i pannrummets inre genom läckor i gasledningar. För att undvika förgiftning bör brandfarliga gaser behandlas med ett luktämne - ett ämne med obehaglig lukt.

Produktion av kolmonoxid CO i industrin genom förgasning av fast bränsle

För industriella ändamål erhålls kolmonoxid genom att förgasa fast bränsle, d.v.s. omvandla det till gasformigt bränsle. På så sätt kan du få kolmonoxid från vilket fast bränsle som helst - fossilt kol, torv, ved, etc.

Processen för förgasning av fast bränsle visas i ett laboratorieexperiment (Fig. 1). Fyller det eldfasta röret med bitar träkol, låt oss värma upp det kraftigt och låta syre flöda genom det från gasometern. Låt oss föra gaserna som kommer ut ur röret genom en tvättmaskin med kalkvatten och sedan tända eld. Kalkvattnet blir grumligt och gasen brinner med en blåaktig låga. Detta indikerar närvaron av CO2-dioxid och kolmonoxid CO i reaktionsprodukterna.

Bildandet av dessa ämnen kan förklaras av det faktum att när syre kommer i kontakt med varmt kol, oxideras det senare först till koldioxid: C + O 2 = CO 2

Sedan, passerar genom hett kol, reduceras koldioxid delvis till kolmonoxid: CO2 + C = 2CO

Ris. 1. Produktion av kolmonoxid (laboratorieförsök).

I industriella förhållanden Förgasning av fast bränsle utförs i ugnar som kallas gasgeneratorer.

Den resulterande blandningen av gaser kallas generatorgas.

Gasgeneratoranordningen visas i figuren. Det är en stålcylinder med en höjd på ca 5 m och en diameter på cirka 3,5 m, fodrad inuti eldtegel. Gasgeneratorn är laddad med bränsle från ovan; Underifrån tillförs luft eller vattenånga av en fläkt genom gallret.

Syre i luften reagerar med kol i bränslet och bildar koldioxid, som stiger upp genom lagret av hett bränsle och reduceras av kol till kolmonoxid.

Om endast luft blåses in i generatorn blir resultatet en gas som innehåller kolmonoxid och luftkväve (samt en viss mängd CO 2 och andra föroreningar). Denna generatorgas kallas luftgas.

Om vattenånga blåses in i en generator med varmt kol, resulterar reaktionen i bildning av kolmonoxid och väte: C + H2O = CO + H2

Denna blandning av gaser kallas vattengas. Vattengas har ett högre värmevärde än luftgas, eftersom dess sammansättning, tillsammans med kolmonoxid, också inkluderar en andra brandfarlig gas - väte. Vattengas (syntesgas), en av produkterna från förgasning av bränslen. Vattengas består huvudsakligen av CO (40%) och H2 (50%). Vattengas är ett bränsle (förbränningsvärme 10 500 kJ/m3, eller 2730 kcal/mg) och samtidigt en råvara för syntes av metylalkohol. Vattengas kan dock inte produceras under lång tid, eftersom reaktionen av dess bildning är endoterm (med absorption av värme), och därför svalnar bränslet i generatorn. För att hålla kolet i ett varmt tillstånd alterneras insprutningen av vattenånga i generatorn med insprutningen av luft, vars syre är känt för att reagera med bränslet för att frigöra värme.

I NyligenÅnga-syreblästring började användas i stor utsträckning för bränsleförgasning. Samtidig blåsning av vattenånga och syre genom bränsleskiktet gör att processen kan löpa kontinuerligt, vilket avsevärt ökar generatorns produktivitet och producerar gas med hög halt av väte och kolmonoxid.

Moderna gasgeneratorer är kraftfulla enheter för kontinuerlig drift.

Så att vid tillförsel av bränsle till gasgeneratorn, brännbart och giftiga gaser inte trängde in i atmosfären görs lasttrumman dubbel. Medan bränsle kommer in i ett fack i trumman, hälls bränsle i generatorn från ett annat fack; när trumman roterar upprepas dessa processer, men generatorn förblir isolerad från atmosfären hela tiden. Enhetlig fördelning av bränsle i generatorn utförs med hjälp av en kon, som kan installeras på olika höjder. När den sänks faller kolet närmare mitten av generatorn, när könen höjs kastas kolet närmare generatorns väggar.

Borttagning av aska från gasgeneratorn är mekaniserad. Det konformade gallret roteras långsamt av en elmotor. I det här fallet förskjuts askan mot generatorns väggar och, med hjälp av speciella anordningar, dumpas den i asklådan, varifrån den regelbundet avlägsnas.

De första gaslamporna tändes i St. Petersburg på Aptekarsky Island 1819. Den använda gasen erhölls genom förgasning av kol. Det kallades lysande gas.

Den store ryske vetenskapsmannen D.I. Mendeleev (1834-1907) uttryckte först idén att förgasning av kol kan utföras direkt under jorden, utan att lyfta ut det. Tsarregeringen uppskattade inte detta förslag från Mendelejev.

Idén om underjordisk förgasning stöddes varmt av V.I. Lenin. Han kallade det "en av teknikens stora segrar." Underjordisk förgasning utfördes för första gången av sovjetstaten. Redan före det stora fosterländska kriget verkade underjordiska generatorer i kolbassängerna Donetsk och Moskvaregionen i Sovjetunionen.

En uppfattning om en av metoderna för underjordisk förgasning ges i figur 3. Två brunnar läggs in i kollagen, som är förbundna nedan med en kanal. Kol antänds i en sådan kanal nära en av brunnarna och sprängning tillförs där. Förbränningsprodukter, som rör sig längs kanalen, interagerar med varmt kol, vilket resulterar i bildandet av brandfarlig gas som i en konventionell generator. Gas kommer till ytan genom den andra brunnen.

Producentgas används ofta för uppvärmning av industriella ugnar - metallurgiska, koksugnar och som bränsle i bilar (Fig. 4).

Ris. 3. System för underjordisk förgasning av kol.

Ett antal organiska produkter, såsom flytande bränsle, syntetiseras från väte och kolmonoxid i vattengas. Syntetiskt flytande bränsle är ett bränsle (huvudsakligen bensin) som erhålls genom syntes från kolmonoxid och väte vid 150-170 grader Celsius och ett tryck på 0,7 - 20 MN/m2 (200 kgf/cm2), i närvaro av en katalysator (nickel, järn, kobolt). Den första produktionen av syntetiskt flytande bränsle organiserades i Tyskland under andra världskriget på grund av brist på olja. Syntetiskt flytande bränsle används inte i stor utsträckning på grund av dess höga kostnad. Vattengas används för att producera väte. För att göra detta värms vattengas blandad med vattenånga i närvaro av en katalysator och som ett resultat erhålls väte utöver det som redan finns i vattengasen: CO + H2O = CO2 + H2

5. TERMISK FÖRBRÄNNINGSBALANS

Låt oss överväga metoder för att beräkna värmebalansen för förbränningsprocessen av gasformiga, flytande och fasta bränslen. Beräkningen handlar om att lösa följande problem.

· Bestämning av bränslets förbränningsvärme (värmevärde).

· Bestämning av teoretisk förbränningstemperatur.

5.1. FÖRBRÄNNINGSVÄRME

Kemiska reaktioner åtföljs av frigöring eller absorption av värme. När värme frigörs kallas reaktionen exoterm och när värme absorberas kallas den endoterm. Alla förbränningsreaktioner är exotermiska och förbränningsprodukter är exoterma föreningar.

Frigörs (eller absorberas) under flöde kemisk reaktion värme kallas reaktionsvärme. I exoterma reaktioner är det positivt, i endoterma reaktioner är det negativt. Förbränningsreaktionen åtföljs alltid av frigöring av värme. Förbränningsvärme Q g(J/mol) är mängden värme som frigörs vid fullständig förbränning av en mol av ett ämne och omvandlingen av ett brännbart ämne till produkter av fullständig förbränning. Mullvad är den grundläggande SI-enheten för kvantitet av ett ämne. En mol är mängden ämne som innehåller samma antal partiklar (atomer, molekyler etc.) som det finns atomer i 12 g av kol-12-isotopen. Massan av en mängd av ett ämne lika med 1 mol (molekyl- eller molmassa) sammanfaller numeriskt med den relativa molekylmassan för detta ämne.

Till exempel är den relativa molekylvikten för syre (O 2) 32, koldioxid(CO 2) är 44, och motsvarande molekylvikter kommer att vara M = 32 g/mol och M = 44 g/mol. Således innehåller en mol syre 32 gram av detta ämne och en mol CO 2 innehåller 44 gram koldioxid.

I tekniska beräkningar är det inte förbränningsvärmen som oftast används. Q g och bränslets värmevärde F(J/kg eller J/m3). Ett ämnes värmevärde är mängden värme som frigörs vid fullständig förbränning av 1 kg eller 1 m 3 av ett ämne. För flytande och fasta ämnen utförs beräkningen per 1 kg och för gasformiga ämnen - per 1 m 3.

Kunskap om förbränningsvärmen och bränslets värmevärde är nödvändig för att beräkna förbrännings- eller explosionstemperatur, explosionstryck, flamutbredningshastighet och andra egenskaper. Bränslets värmevärde bestäms antingen experimentellt eller genom beräkning. Vid experimentell bestämning av värmevärdet bränns en given massa fast eller flytande bränsle i en kalorimetrisk bomb, och i fallet med gasformigt bränsle, i en gaskalorimeter. Dessa instrument mäter den totala värmen F 0 frigörs under förbränning av ett prov av bränslevägning m. Värmevärde Q g hittas av formeln

Förhållandet mellan förbränningsvärmen och
bränslets värmevärde

För att upprätta ett samband mellan förbränningsvärmen och ett ämnes värmevärde är det nödvändigt att skriva ner ekvationen för den kemiska reaktionen vid förbränning.

Produkten av fullständig förbränning av kol är koldioxid:

C+O2 →CO2.

Produkten av fullständig förbränning av väte är vatten:

2H2+O2 →2H2O.

Produkten av fullständig förbränning av svavel är svaveldioxid:

S+O2 →SO2.

I detta fall frigörs kväve, halogener och andra obrännbara element i fri form.

Brännbart ämne - gas

Som ett exempel, låt oss beräkna värmevärdet för metan CH 4, för vilket förbränningsvärmen är lika med Q g=882.6 .

· Låt oss avgöra molekylvikt metan i enlighet med dess kemisk formel(SN 4):

M=1∙12+4∙1=16 g/mol.

· Låt oss bestämma värmevärdet för 1 kg metan:

· Låt oss hitta volymen av 1 kg metan, med densiteten ρ=0,717 kg/m3 under normala förhållanden:

.

· Låt oss bestämma värmevärdet för 1 m 3 metan:

Värmevärdet för eventuella brännbara gaser bestäms på liknande sätt. För många vanliga ämnen har förbränningsvärme och värmevärden uppmätts med hög noggrannhet och anges i relevant referenslitteratur. Här är en tabell över värmevärdena för vissa gasformiga ämnen(Tabell 5.1). Magnitud F i denna tabell anges i MJ/m 3 och i kcal/m 3, eftersom 1 kcal = 4,1868 kJ ofta används som värmeenhet.

Tabell 5.1

Värmevärde gasformiga bränslen

Ämne			Acetylen
F

Ett brandfarligt ämne är en vätska eller fast

Låt oss som ett exempel beräkna värmevärdet för etylalkohol C 2 H 5 OH, för vilken förbränningsvärmen är Q g= 1373,3 kJ/mol.

· Låt oss bestämma molekylvikten för etylalkohol i enlighet med dess kemiska formel (C 2 H 5 OH):

M = 2∙12 + 5∙1 + 1∙16 + 1∙1 = 46 g/mol.

Låt oss bestämma värmevärdet för 1 kg etylalkohol:

Värmevärdet för eventuella flytande och fasta brännbara ämnen bestäms på liknande sätt. I tabell 5.2 och 5.3 visar värmevärdena F(MJ/kg och kcal/kg) för vissa vätskor och fasta ämnen.

Tabell 5.2

Värmevärde för flytande bränslen

Ämne		Metylalkohol	Etanol			Brännolja, olja
F

Tabell 5.3

Värmevärde för fasta bränslen

Ämne		Trädet är fräscht	Torrt trä	brunkol	Torr torv	Antracit, koks
F

Mendeleevs formel

Om bränslets värmevärde är okänt, kan det beräknas med den empiriska formeln som föreslås av D.I. Mendelejev. För att göra detta måste du känna till bränslets elementära sammansättning (motsvarande bränsleformel), det vill säga den procentuella halten av följande element i den:

syre (O);

Väte (H);

Kol (C);

Svavel (S);

aska (A);

Vatten (W).

Bränsleförbränningsprodukter innehåller alltid vattenånga, bildas både på grund av närvaron av fukt i bränslet och under förbränning av väte. Avfallsförbränningsprodukter lämnar en industrianläggning vid en temperatur över daggpunkten. Därför kan värmen som frigörs under kondenseringen av vattenånga inte användas på ett användbart sätt och bör inte tas med i beräkningen i termiska beräkningar.

Nettovärmevärdet används vanligtvis för beräkning Q n bränsle, som tar hänsyn till värmeförluster med vattenånga. För fasta och flytande bränslen värdet Q n(MJ/kg) bestäms ungefär av Mendeleevs formel:

Q n=0.339+1.025+0.1085 – 0.1085 – 0.025, (5.1)

där andelen (vikt-%) av motsvarande grundämnen i bränslesammansättningen anges inom parentes.

Denna formel tar hänsyn till värmen från exoterma förbränningsreaktioner av kol, väte och svavel (med ett plustecken). Syre som ingår i bränslet ersätter delvis syre i luften, så motsvarande term i formel (5.1) tas med ett minustecken. När fukt avdunstar förbrukas värme, så motsvarande term som innehåller W tas också med ett minustecken.

En jämförelse av beräknade och experimentella data om värmevärdet för olika bränslen (ved, torv, kol, olja) visade att beräkning med Mendeleev-formeln (5.1) ger ett fel som inte överstiger 10 %.

Netto värmevärde Q n(MJ/m3) av torra brännbara gaser kan beräknas med tillräcklig noggrannhet som summan av produkterna av värmevärdet för enskilda komponenter och deras procentuella innehåll i 1 m3 gasformigt bränsle.

Q n= 0,108[Í 2 ] + 0,126[СО] + 0,358[СН 4 ] + 0,5[С 2 Í 2 ] + 0,234[Í 2 S ]…, (5,2)

där andelen (volym-%) innehåll av motsvarande gaser i blandningen anges inom parentes.

I genomsnitt är naturgasens värmevärde cirka 53,6 MJ/m 3 . I artificiellt framställda brännbara gaser är innehållet av metan CH4 obetydligt. De främsta brandfarliga komponenterna är väte H2 och kolmonoxid CO. I koksugnsgas, till exempel, når H2-halten (55 ÷ 60) %, och det lägre värmevärdet för sådan gas når 17,6 MJ/m3. Generatorgasen innehåller CO ~ 30% och H 2 ~ 15%, medan det lägre värmevärdet för generatorgasen är Q n= (5,2÷6,5) MJ/m3. Halten av CO och H 2 i masugnsgas är lägre; magnitud Q n= (4,0÷4,2) MJ/m 3.

Låt oss titta på exempel på beräkning av ämnens värmevärde med hjälp av Mendeleev-formeln.

Låt oss bestämma värmevärdet för kol, vars elementära sammansättning anges i tabellen. 5.4.

Tabell 5.4

Elementär sammansättning kol

· Låt oss ersätta de som anges i tabellen. 5.4 data i Mendeleevs formel (5.1) (kväve N och aska A ingår inte i denna formel, eftersom de är inerta ämnen och inte deltar i förbränningsreaktionen):

Q n=0,339∙37,2+1,025∙2,6+0,1085∙0,6–0,1085∙12–0,025∙40=13,04 MJ/kg.

Låt oss bestämma mängden ved som krävs för att värma 50 liter vatten från 10 ° C till 100 ° C, om 5 % av värmen som frigörs vid förbränning förbrukas för uppvärmning, och värmekapaciteten hos vattnet Med=1 kcal/(kg∙grader) eller 4,1868 kJ/(kg∙grader). Den elementära sammansättningen av ved anges i tabellen. 5,5:

Tabell 5.5

Elementär sammansättning av ved

	· Låt oss ta reda på värmevärdet för ved med hjälp av Mendeleevs formel (5.1): Q n=0,339∙43+1,025∙7–0,1085∙41–0,025∙7= 17,12 MJ/kg. · Låt oss bestämma mängden värme som spenderas på uppvärmning av vatten när vi eldar 1 kg ved (med hänsyn till det faktum att 5 % av värmen (a = 0,05) som frigörs under förbränning går åt till att värma det): F 2 =a Q n=0,05·17,12=0,86 MJ/kg. · Låt oss bestämma mängden ved som krävs för att värma 50 liter vatten från 10°C till 100°C: kg. Det krävs alltså cirka 22 kg ved för att värma upp vatten.

Klassificering av brandfarliga gaser

För gasförsörjning till städer och industriföretag De använder olika brandfarliga gaser som skiljer sig åt i ursprung, kemisk sammansättning och fysikaliska egenskaper.

Baserat på deras ursprung delas brännbara gaser in i naturliga, eller naturliga, och konstgjorda, framställda av fasta och flytande bränslen.

Naturgaser utvinns från brunnar i rena gasfält eller oljefält tillsammans med olja. Gaser från oljefält kallas associerade gaser.

Gaser från rena gasfält består huvudsakligen av metan med en liten halt av tunga kolväten. De kännetecknas av en konstant sammansättning och värmevärde.

Associerade gaser, tillsammans med metan, innehåller en betydande mängd tunga kolväten (propan och butan). Sammansättningen och värmevärdet för dessa gaser varierar kraftigt.

Konstgjorda gaser produceras speciellt gasanläggningar-eller erhålls som en biprodukt vid förbränning av kol i metallurgiska anläggningar, såväl som i oljeraffineringsanläggningar.

I vårt land används gaser som produceras av kol i mycket begränsade mängder för stadsgasförsörjning, och deras specifika vikt minskar ständigt. Samtidigt växer produktionen och förbrukningen av flytande kolvätegaser som erhålls från tillhörande petroleumgaser vid gas-bensinanläggningar och vid oljeraffinaderier under oljeraffinering. Flytande kolvätegaser som används för kommunal gasförsörjning består huvudsakligen av propan och butan.

Sammansättning av gaser

Typen av gas och dess sammansättning bestämmer till stor del omfattningen av gasapplikationen, layouten och diametrarna för gasnätverket, designlösningar för gasbrännare och enskilda gasledningskomponenter.

Gasförbrukningen beror på värmevärdet och därmed gasledningarnas diametrar och gasförbränningsförhållandena. Vid användning av gas i industriella installationer är förbränningstemperaturen och flamutbredningshastigheten och konstansen i gasbränslets sammansättning mycket viktiga.. Sammansättning av gaser, samt fysikalisk-kemiska egenskaper De beror främst på typen och metoden för att erhålla gaser.

Brännbara gaser är mekaniska blandningar av olika gaser<как го­рючих, так и негорючих.

Den brännbara delen av gasformigt bränsle inkluderar: väte (H 2) - en färglös, smak- och luktfri gas, dess lägre värmevärde är 2579 kcal/nm 3\ metan (CH 4) - en gas utan färg, smak och lukt, är den huvudsakliga brännbara delen av naturgaser, dess lägre värmevärde är 8555 kcal/nm3; kolmonoxid (CO) - en färglös, smaklös och luktfri gas, producerad genom ofullständig förbränning av något bränsle, mycket giftig, lägre värmevärde 3018 kcal/nm3; tunga kolväten (S p N t), Detta namnet<и формулой обозначается целый ряд углеводородов (этан - С2Н 6 , пропан - С 3 Нв, бутан- С4Н 10 и др.), низшая теплотворная способность этих газов колеблется от 15226 до 34890 kcal/nm*.

Den obrännbara delen av gasformigt bränsle inkluderar: koldioxid (CO 2), syre (O 2) och kväve (N 2).

Den obrännbara delen av gaser brukar kallas ballast. Naturgaser kännetecknas av högt värmevärde och en fullständig frånvaro av kolmonoxid. Samtidigt innehåller ett antal fyndigheter, främst gas och olja, en mycket giftig (och frätande) gas - vätesulfid (H 2 S) De flesta konstgjorda kolgaser innehåller en betydande mängd mycket giftig gas - kolmonoxid (CO) ). Närvaron av oxider i gasen kol och andra giftiga ämnen är mycket oönskade, eftersom de komplicerar driftarbetet och ökar faran vid användning av gas. Förutom huvudkomponenterna innehåller gasernas sammansättning olika föroreningar, det specifika värdet av vilket procentuellt sett är försumbart. Men om man betänker att gasledningar levererar tusentals och till och med miljoner kubikmeter gas, når den totala mängden föroreningar ett betydande värde. Många föroreningar faller ut i gasledningar, vilket i slutändan leder till en minskning i deras genomströmning, och ibland till ett fullständigt upphörande av gaspassage. Därför måste närvaron av föroreningar i gas beaktas vid utformning av gasledningar och under drift.

Mängden och sammansättningen av föroreningar beror på metoden för gasproduktion eller extraktion och graden av dess rening. De mest skadliga föroreningarna är damm, tjära, naftalen, fukt och svavelföreningar.

Damm uppstår i gas under produktionsprocessen (extraktion) eller under gastransport genom rörledningar. Harts är en produkt av termisk nedbrytning av bränsle och åtföljer många konstgjorda gaser. Om det finns damm i gasen bidrar hartset till bildandet av tjär-slamproppar och blockeringar av gasledningar.

Naftalen finns vanligtvis i konstgjorda kolgaser. Vid låga temperaturer faller naftalen ut i rören och, tillsammans med andra fasta och flytande föroreningar, minskar flödesarean för gasledningar.

Fukt i form av ånga finns i nästan alla naturliga och konstgjorda gaser. Det kommer in i naturgaser i själva gasfältet på grund av kontakt av gaser med vattenytan, och konstgjorda gaser mättas med vatten under produktionsprocessen. Närvaron av fukt i gas i betydande mängder är oönskad, eftersom det minskar värmen gasens värde. Dessutom har den en hög värmekapacitet för förångning, fukt under gasförbränning transporterar bort en betydande mängd värme tillsammans med förbränningsprodukter till atmosfären. En hög fukthalt i gasen är också oönskad eftersom den kondenserar vid kylning gasen under dess rörelse genom rör, kan den skapa vattenpluggar i gasledningen (i de nedre punkterna) som måste tas bort. Detta kräver installation av speciella kondensatuppsamlare och utpumpning av dem.

Svavelföreningar, som redan nämnts, inkluderar vätesulfid, såväl som koldisulfid, merkaptan, etc. Dessa föreningar har inte bara en skadlig effekt på människors hälsa, utan orsakar också betydande korrosion av rör.

Andra skadliga föroreningar inkluderar ammoniak och cyanidföreningar, som huvudsakligen finns i kolgaser. Närvaron av ammoniak och cyanidföreningar leder till ökad korrosion av rörmetall.

Närvaron av koldioxid och kväve i brandfarliga gaser är också oönskad. Dessa gaser deltar inte i förbränningsprocessen, eftersom de är ballast som minskar värmevärdet, vilket leder till en ökning av diametern på gasledningar och en minskning av den ekonomiska effektiviteten av att använda gasformigt bränsle.

Sammansättningen av gaser som används för stadsgasförsörjning måste uppfylla kraven i GOST 6542-50 (tabell 1).

bord 1

Medelvärdena för sammansättningen av naturgaser från de mest kända fälten i landet presenteras i tabell. 2.

Från gasfält (torrt)

Västra Ukraina. . .	81,2	7,5	4,5	3,7	2,5	- .	0,1	0,5	0,735
Shebelinskoe ...................................................	92,9	4,5	0,8	0,6	0,6	____ .	0,1	0,5	0,603
Stavropol regionen. .	98,6	0,4	0,14	0,06		-	0,1	0,7	0,561
Krasnodar-regionen. .	92,9		0,5	-	0,5	_	0,01	0,09	0,595
Saratovskoe...................................	93,4	2,1	0,8	0,4	0,3	Fotspår	0,3	2,7	0,576
Gazli, Bukhara-regionen	96,7		0,35	0,4"			0,1	0,45	0,575
Från gas- och oljefält (tillhörande)
Romashkino ...................................			18,5	6,2	4,7		0,1	11,5	1,07
				7,4	4,6	____	Fotspår		1,112	__ .
Tuymazy...........................			18,4	6,8	4,6	____	0,1	7,1	1,062	-
Ashy......		23,5		9,3	3,5	____	0,2	4,5	1,132	-
Fett.................................................				2,5		. ___ .		1,5	0,721	-
Syzran-neft...................................	31,9	23,9 -	5,9	2,7	0,8	1,7	1,6	31,5	0,932	-
Ishimbay ...................................	42,4		20,5	7,2	3,1	2,8			1,040	_
Andijan. ...................................	66,5	16,6	9,4	3,1	3,1	0,03	0,2	4,17	0,801 ;

Gasernas värmevärde

Mängden värme som frigörs vid fullständig förbränning av en enhetsmängd bränsle kallas för värmevärde (Q) eller, som man ibland säger, värmevärde, eller värmevärde, vilket är en av bränslets främsta egenskaper.

Gasernas värmevärde brukar kallas 1 m 3, tas under normala förhållanden.

I tekniska beräkningar betyder normala förhållanden gasens tillstånd vid en temperatur på 0°C och vid ett tryck på 760 mmHg Konst. Volymen gas under dessa förhållanden anges nm 3(normal kubikmeter).

För industriella gasmätningar enligt GOST 2923-45 tas temperatur 20°C och tryck 760 som normala förhållanden mmHg Konst. Den gasvolym som tilldelas dessa förhållanden, i motsats till nm 3 vi ringer m 3 (kubikmeter).

Gasernas värmevärde (Q)) uttryckt i kcal/nm e eller in kcal/m3.

För flytande gaser kallas värmevärdet 1 kg.

Det finns högre (Qc) och lägre (Qn) värmevärden. Bruttovärmevärdet tar hänsyn till kondensationsvärmen av vattenånga som genereras under bränsleförbränning. Det lägre värmevärdet tar inte hänsyn till värmen som finns i förbränningsprodukternas vattenånga, eftersom vattenångan inte kondenserar utan förs bort med förbränningsprodukterna.

Begreppen Q in och Q n avser endast de gaser vars förbränning frigör vattenånga (dessa begrepp gäller inte kolmonoxid, som inte producerar vattenånga vid förbränning).

När vattenånga kondenserar frigörs värme lika med 539 kcal/kg. Dessutom, när kondensatet kyls till 0°C (eller 20°C), frigörs värme i mängden 100 respektive 80. kcal/kg.

Totalt frigörs mer än 600 värme på grund av kondensering av vattenånga. kcal/kg, vilket är skillnaden mellan gasens högre och lägre värmevärde. För de flesta gaser som används i stadsgasförsörjning är denna skillnad 8-10 %.

Värmevärdena för vissa gaser anges i tabellen. 3.

För stadsgasförsörjning används idag gaser som i regel har ett värmevärde på minst 3500 kcal/nm 3 . Detta förklaras av det faktum att gas tillförs i tätorter via rör över avsevärda avstånd. När värmevärdet är lågt måste en stor mängd tillföras. Detta leder oundvikligen till en ökning av gasledningarnas diametrar och, som en konsekvens, till en ökning av metallinvesteringar och medel för konstruktion av gasnät, och därefter till en ökning av driftskostnaderna. En betydande nackdel med lågkalorigaser är att de i de flesta fall innehåller en betydande mängd kolmonoxid, vilket ökar faran vid användning av gas, samt vid service av nätverk och installationer.

Gasens värmevärde mindre än 3500 kcal/nm 3 används oftast inom industrin, där det inte är nödvändigt att transportera det över långa avstånd och det är lättare att organisera förbränningen. För stadsgasförsörjning är det önskvärt att ha ett konstant värmevärde för gas. Fluktuationer, som vi redan har konstaterat, tillåts inte mer än 10%. En större förändring av gasens värmevärde kräver nya justeringar och ibland byte av ett stort antal standardiserade brännare av hushållsapparater, vilket är förenat med betydande svårigheter.

FYSIKALISKA OCH KEMISKA EGENSKAPER HOS NATURGAS

Naturgaser har ingen färg, lukt eller smak.

De viktigaste indikatorerna för naturgaser inkluderar: sammansättning, värmevärde, densitet, förbrännings- och antändningstemperatur, explosionsgränser och explosionstryck.

Naturgaser från rena gasfält består huvudsakligen av metan (82-98%) och andra kolväten.

Brännbar gas innehåller brandfarliga och icke brandfarliga ämnen. Brännbara gaser inkluderar: kolväten, väte, vätesulfid. Icke brandfarliga gaser inkluderar: koldioxid, syre, kväve och vattenånga. Deras sammansättning är låg och uppgår till 0,1-0,3% C02 och 1-14% N2. Efter extraktion avlägsnas den giftiga gasen svavelväte från gasen, vars innehåll inte bör överstiga 0,02 g/m3.

Förbränningsvärme är mängden värme som frigörs vid fullständig förbränning av 1 m3 gas. Förbränningsvärmen mäts i kcal/m3, kJ/m3 gas. Värmevärdet för torr naturgas är 8000-8500 kcal/m3.

Värdet som beräknas av förhållandet mellan ett ämnes massa och dess volym kallas ämnets densitet. Densiteten mäts i kg/m3. Naturgasens densitet beror helt på dess sammansättning och ligger i intervallet c = 0,73-0,85 kg/m3.

Den viktigaste egenskapen hos en brännbar gas är dess värmeeffekt, det vill säga den maximala temperaturen som uppnås under fullständig förbränning av gasen om den erforderliga mängden luft för förbränning exakt motsvarar de kemiska formlerna för förbränning, och den initiala temperaturen för gasen och luften är noll.

Värmeeffekten av naturgaser är cirka 2000 -2100 °C, metan - 2043 °C. Den faktiska förbränningstemperaturen i ugnar är betydligt lägre än värmeeffekten och beror på förbränningsförhållandena.

Tändningstemperaturen är temperaturen hos luft-bränsleblandningen vid vilken blandningen antänds utan antändningskälla. För naturgas ligger den i intervallet 645-700 °C.

Alla brandfarliga gaser är explosiva och kan antändas om de utsätts för öppen låga eller gnista. Skilja på nedre och övre koncentrationsgränsen för flamspridning , dvs. den nedre och övre koncentrationen vid vilken en explosion av blandningen är möjlig. Den undre explosionsgränsen för gaser är 3÷6 %, den övre 12÷16 %.

Explosiva gränser.

En gas-luftblandning som innehåller följande mängd gas:

upp till 5% - lyser inte;

från 5 till 15% - exploderar;

mer än 15 % - brinner när luft tillförs.

Trycket under en naturgasexplosion är 0,8-1,0 MPa.

Alla brandfarliga gaser kan orsaka förgiftning av människokroppen. De viktigaste giftiga ämnena är: kolmonoxid (CO), vätesulfid (H 2 S), ammoniak (NH 3).

Naturgas har ingen lukt. För att upptäcka ett läckage luktar man gasen (det vill säga den får en specifik lukt). Luktbehandling utförs med användning av etylmerkaptan. Odorisering utförs vid gasdistributionsstationer (GDS). När 1 % av naturgasen kommer ut i luften börjar det lukta. Praxis visar att den genomsnittliga mängden etylmerkaptan för luktning av naturgas som kommer in i stadsnät bör vara 16 g per 1 000 m3 gas.

Jämfört med fasta och flytande bränslen har naturgas många fördelar:

Relativ billighet, vilket förklaras av en enklare metod för utvinning och transport;

Ingen aska eller utsläpp av fasta partiklar i atmosfären;

Högt värmevärde;

Ingen förberedelse av bränsle för förbränning krävs;

Servicearbetarnas arbete underlättas och de sanitära och hygieniska förhållandena för deras arbete förbättras;

Förutsättningarna för att automatisera arbetsprocesser förenklas.

På grund av eventuella läckor genom läckor i gasledningsanslutningar och kopplingar kräver användningen av naturgas särskild försiktighet och försiktighet. Inträngning av mer än 20 % av gasen i ett rum kan leda till kvävning, och om den finns i en sluten volym kan från 5 till 15 % orsaka en explosion av gas-luftblandningen. Ofullständig förbränning ger giftig kolmonoxid CO, som även vid låga koncentrationer leder till förgiftning av driftpersonal.

Beroende på deras ursprung delas naturgaser in i två grupper: torra och feta.

Torr gaser är gaser av mineraliskt ursprung och finns i områden som är associerade med nuvarande eller tidigare vulkanisk aktivitet. Torra gaser består nästan uteslutande av metan med en obetydlig halt av ballastkomponenter (kväve, koldioxid) och har ett värmevärde Qn = 7000÷9000 kcal/nm3.

Fett gaser följer med oljefält och ackumuleras vanligtvis i de övre lagren. Genom sitt ursprung ligger våta gaser nära olja och innehåller många lätt kondenserbara kolväten. Värmevärde för flytande gaser Qn=8000-15000 kcal/nm3

Fördelarna med gasformigt bränsle inkluderar enkel transport och förbränning, frånvaro av aska och fukt och betydande enkelhet av pannutrustning.

Tillsammans med naturgaser används också konstgjorda brännbara gaser, som erhålls vid bearbetning av fasta bränslen eller som ett resultat av driften av industrianläggningar som avfallsgaser. Konstgjorda gaser består av brandfarliga gaser av ofullständig förbränning av bränsle, barlastgaser och vattenånga och delas in i rika och fattiga, med ett medelvärmevärde på 4500 kcal/m3 respektive 1300 kcal/m3. Gasernas sammansättning: väte, metan, andra kolväteföreningar CmHn, vätesulfid H 2 S, icke brandfarliga gaser, koldioxid, syre, kväve och en liten mängd vattenånga. Ballast – kväve och koldioxid.

Således kan sammansättningen av torrt gasformigt bränsle representeras som följande blandning av element:

CO + H2 + ∑CmHn + H2S + CO2 + O2 + N2 =100%.

Sammansättningen av vått gasformigt bränsle uttrycks enligt följande:

CO + H2 + ∑CmHn + H2S + CO2 + O2 + N2 + H2O = 100%.

Förbränningsvärme torr gasformigt bränsle kJ/m3 (kcal/m3) per 1 m3 gas under normala förhållanden bestäms enligt följande:

Qn= 0,01,

Där Qi är förbränningsvärmen för motsvarande gas.

Värmevärdet för gasformigt bränsle anges i tabell 3.

Spränggas bildas vid smältning av gjutjärn i masugnar. Dess utbyte och kemiska sammansättning beror på laddningens och bränslets egenskaper, ugnens driftsläge, metoder för processintensivering och andra faktorer. Gasuttaget sträcker sig från 1500-2500 m 3 per ton gjutjärn. Andelen obrännbara komponenter (N 2 och CO 2) i masugnsgas är cirka 70 %, vilket bestämmer dess låga termiska prestanda (det lägre värmevärdet för gas är 3-5 MJ/m 3).

Vid förbränning av masugnsgas är maxtemperaturen på förbränningsprodukterna (utan hänsyn till värmeförluster och värmeförbrukning för dissociation av CO 2 och H 2 O) 400-1500 0 C. Om gasen och luften värms upp före förbränning , kan temperaturen på förbränningsprodukterna ökas avsevärt.

Ferrolegeringsgas bildas vid smältning av ferrolegeringar i malmreduktionsugnar. Gas från slutna ugnar kan användas som bränsle SER (sekundära energiresurser). I öppna ugnar, på grund av den fria tillgången till luft, brinner gasen på toppen. Utbytet och sammansättningen av ferrolegeringsgas beror på graden av smält

legering, laddningssammansättning, ugnsdriftläge, dess effekt, etc. Gassammansättning: 50-90% CO, 2-8% H2, 0,3-1% CH4, O2<1%, 2-5% CO 2 , остальное N 2 . Максимальная температура продуктов сгорания равна 2080 ^0 C. Запылённость газа составляет 30-40 г/м^3 .

Omvandlargas bildas vid stålsmältning i syreomvandlare. Gasen består huvudsakligen av kolmonoxid, dess utbyte och sammansättning varierar avsevärt under smältning. Efter rening är gassammansättningen ungefär som följer: 70-80% CO; 15-20% CO2; 0,5-0,8% O2; 3-12% N 2. Gasens förbränningsvärme är 8,4-9,2 MJ/m 3. Den maximala förbränningstemperaturen når 2000 0 C.

Koksgas bildas under koksning av kolblandning. Inom järnmetallurgi används det efter utvinning av kemiska produkter. Sammansättningen av koksugnsgas beror på egenskaperna hos kolladdningen och koksförhållandena. Volymfraktionerna av komponenter i gasen ligger inom följande gränser, %: 52-62H2; 0,3-0,6 O2; 23,5-26,5 CH4; 5,5-7,7 CO; 1,8-2,6 CO2. Förbränningsvärmen är 17-17,6 MJ/m^3, den maximala temperaturen för förbränningsprodukter är 2070 0 C.