Кинетическое сжигание газа

о существляется с полным предварительным смешением газа и воздуха. Весь воздух, необходимый для сгорания газа, подается в смеситель горелки. Этот воздух называется первичным. Подача вторичного воздуха в топку отсутствует. Благодаря хорошему перемешиванию газа и воздуха в смесителе горелки отсутствует физическая стадия (_физ = 0) и полное время горения равно продолжительности химической стадии  = _хим, причем это время очень мало:

 = 0,003 – 0,007 сек.

Ввиду быстрого сгорания смеси факел имеет минимальные размеры, в нем совершенно отсутствует зона неполного горения и развивается высокая температура порядка 2000^оС и выше.

Благодаря хорошему перемешиванию газа и воздуха в смесителе, требуется минимальный избыток воздуха  =1,02 – 1,1, что способствует увеличению КПД агрегата.

Главным недостатком кинетического горения является стремление факела к отрыву от горелки, особенно при больших нагрузках, что объясняется большой скоростью выхода газовоздушной смеси из горелки, т.к. в горелку подается весь воздух, необходимый для горения. Для предотвращения отрыва факела его окружают огнеупорами, которые под действием факела разогреваются и стабилизируют процесс горения. На фоне раскаленных огнеупоров пламени практически не видно, поэтому кинетическое горение называют беспламенным.

С энергетической точки зрения кинетическое горение является наиболее эффективным, поэтому кинетические горелки являются самыми распространенными в энергетических установках. При кинетическом горении развивается высокая температура, требуется минимальный избыток воздуха и малые размеры топки, которая работает с высоким тепловым напряжением.

Горелки с кинетическим методом сжигания применяются в котлах любой мощности, а также в промышленных печах, где требуется высокая температура (плавильные печи).

Смешанное диффузионно – кинетическое сжигание газа

осуществляется при неполном предварительном смешивании газа и воздуха. В горелку подается только часть воздуха (30 – 70%), необходимого для полного сжигания газа, – первичный воздух. Остальная часть (70 – 30%) воздуха, называемого вторичным, подается в топку или берется из окружающей атмосферы.

Ввиду хорошего перемешивания газа с первичным воздухом, в топку подается подготовленная газовоздушная смесь, что уменьшает полное время горения и продолжительность физической стадии. Благодаря этому требуется сравнительно небольшой избыток воздуха ( =1,1 – 1,2), уменьшаются размеры факела, увеличивается его температура (t = 1600 – 1800^оС). Зона неполного горения внутри факела имеет малые размеры и в ней не образуются частицы сажи. По этой причине образуется несветящийся факел. Факел обладает достаточно высокой устойчивостью в широком диапазоне нагрузок и не стремится к отрыву, благодаря малой скорости выхода смеси из горелки (в горелку поступает только часть воздуха). Устойчивость факела обеспечивается даже при отсутствии специальных стабилизаторов.

Таким образом, смешанный метод сжигания обладает достоинствами диффузионного и кинетического методов горения и не имеет их недостатков. Благодаря этим достоинствам, смешанное горение широко применяется в бытовых газовых горелках. Оно является основным методом в бытовых приборах. Кроме этого смешанное горение применяется в промышленных установках малой и средней мощности. Обычно смешанное горение осуществляется при низком давлении газа без вентиляторного дутья, при котором воздух берется из окружающей атмосферы (вторичный), по этой причине горелки иногда называют атмосферными.