Введение
1. Состояние вопроса и обоснование задач исследований 9
1.1. Факельное сжигание топлива 9
1.2. Исследование топочных процессов и методов управления структурой факела 12
1.3. Газовые горелки 16
1.3.1. Назначение газовых горелок и основные предъявляемые к ним требования 16
1.3.2. Вредные выбросы при сжигании газообразных видов топлива 18
1.3.3. Повышение надежности и эффективности сжигания газа в котлах и печах 23
1.3.3.1. Совершенствование методов смесеобразования 24
1.3.3.2. Совершенствование конструкций горелочных амбразур и туннелей 31
1.3.3.3. Повышение надежности работы горелок при сжигании попутных газов переработки нефти 32
1.4. Выводы и постановка задачи исследования 35
2. Газообразное топливо нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий 36
2.1. Компонентный состав 36
2.2. Свойства и характеристики 37
2.2.1. Объемная теплота сгорания 38
2.2.2. Удельные объемы воздуха и газа 41
2.2.3. Энтальпия 43
2.2.4. Вязкость 43
2.3. Влияние состава топлива на теплообменные процессы в тепловых агрегатах 44
2.3.1. Общие положения 44
2.3.2. Влияние состава сжигаемого газа на теплообмен в топке 45
2.3.3. Влияние состава сжигаемого газа на теплообмен в конвективных поверхностях нагрева 56
2.4. Эффективность использования нефтепромысловых и попутных газов в котельных агрегатах и трубчатых печах 58
2.4.1. Влияние состава сжигаемого газа на потери тепла от наружного охлаждения 59
2.4.2. Влияние состава сжигаемого газа на потери тепла с уходящими газами 59
2.4.3. Влияние состава сжигаемого газа на потери тепла от химической неполноты сгорания 62
2.5. Повышение эффективности сжигания газов переменного состава посредством изменения их температуры 67
2.6. Выводы 72
3. Методы оценки влияния переменного состава сжигаемого газа на процессы воспламенения топлива и теплообмена в топке котельного агрегата 73
3.1. Воспламенение и горение углеводородных газов переменного состава 73
3.1.1. Подобие полей температуры и концентрации горючего компонента 73
3.1.2. Воспламенение углеводородных газов переменного состава 78
3.2. Метод оценки теплообмена в топке котельного агрегата 82
3.2.1. Вывод обобщенного уравнения комбинированного теплообмена при горении в топке котельного агрегата 82
3.2.2. Анализ и адаптация полученного решения; исследование достоверности результатов 94
3.3. Выводы 107
4. Промышленная адаптация результатов работы 109
4.1. Описание производственно-экспериментальной установки 110
4.2. Экологические характеристики факела при сжигании нефтезаводского газа 114
4.3. Эффективность использования нефтезаводских газов 117
4.4 Практические рекомендации по организации регулирования
процесса сжигания углеводородных газов переменного состава 120
4.5 Выводы 124
Заключение 126
Библиографический список 128
Приложение 144
