> Техника, страница 1 > Газообразное топливо

Газообразное топливо

Газообразное топливо является самым удобным для использования. Для него не требуется никаких особых устройств. Оно очень легко смешивается с подаваемым к нему воздухом и сгорает, не оставляя после себя никаких остатков. Надзор за газовыми топками и регулирование их отличается простотой, и поэтому обслуживание их крайне легко и доступно.

Естественные газы

Обычно в нефтяных месторождениях имеются залежи горючих газов, которые выделяются из нефтяных скважин иногда под большим давлением. Главной составной частью этих газов является болотный газ, или метан, с примесью других различных газов и с небольшим количеством азота и кислорода. Теплопроизводительность м³ этих газов колеблется от 6 000 до 9 000 калорий.

Искусственные газы

Искусственные газы могут быть использованы только в местах их получения.

В промышленности очень часто бывает нужда в топливе беззольном, легко сгорающем и развивающем очень высокую температуру. Этим требованиям удовлетворяет газообразное топливо, почему его и получают искусственным путем из твердого топлива.

Все искусственные виды газообразного топлива можно подразделить на следующие виды:

1. газы, получающиеся в результате сухой перегонки каменного угля, торфа, дерева, нефти и тому подобное (например светильный газ, коксовый, нефтяной и тому подобное);
2. газы, получающиеся как продукт неполного сгорания, как то: генераторный, водяной, смешанный, газ доменных печей;
3. карбюраторные газы, то есть газы, получаемые продувкой воздуха через карбюраторы, где он насыщается парами горючих веществ,
4. газы, получающиеся при химических реакциях, как, например, ацетилен.

Большое промышленное значение получили только первая и вторая группы, а две последние имеют применение только в мелких установках.

Светильный газ, газ коксовых печей и нефтяной газ, получающиеся в результе сухой перегонки каменного угля и нефти, очень близки друг к другу по своему составу и теплопроизводительности.

Светильный газ по сравнению с газом из коксовых печей, имеет более высокую теплопроизводительность.

Теплопроизводительность его на 1 м³около 5 000 калорий. Эти газы являются самыми ценными из других газообразных видов топлива, так как они позволяют без особых приспособлений получать очень высокие температуры. Газ из коксовых печей находит себе широкое применение как в качестве топлива для газовых двигателей, так и для металлургической промышленности. Светильный газ употребляется для освещения и в домашнем обиходе.

Средний состав светильного газа Московского газового завода следующий:

Водорода	46%
Метана	33%
Тяжелых углеводородов	5%
Окиси углерода	10%
Углерода	3%
Азота	3%

Генераторный газ

Генераторный газ есть продукт неполного сгорания топлива. Образование его можно представить себе следующим образом: в особый аппарат, называемый генератором (рисунок 10), помещают топливо достаточно высоким слоем (около 1 м). Снизу его разжигают и вдувают воздух, а вверху по отводной трубе собирают генераторный газ. В топливе генератора можно разграничить четыре зоны. Нижняя зона работает как обычная топка; в ней топливо сгорает до конца с образованием конечных продуктов сгорания (углекислоты и воды). Образовавшиеся газы, нагретые до 1 100—1 200° Ц, поднимаются выше и попадают во вторую зону, где происходят процессы, обратные горению.

Эта зона называется восстановительной; в ней углекислота, вступая в реакцию с углеродом топлива, разлагается и образует продукт неполного окисления углерода — окись углерода. Этот продукт есть газ, который, соединяясь с кислородом воздуха, может гореть. Образовавшаяся в нижней зоне вода, попадая во вторую зону, тоже вступает в реакцию с углеродом топлива, разлагаясь и образуя окись углерода и водород; оба последние вещества газообразны и горючи. Получившийся газ проходит выше, в третью зону, где отдает тепло топливу, вызывая его разложение, почему эта зона и называется зоной сухой перегонки топлива. Наконец, газ попадает в самую верхнюю зону, в которой происходит подсушивание топлива.

Рисунок 10. Генератор для получения газа.

Генераторный газ как топливо значительно уступает по теплопроизводительности газам первой группы. Средняя его теплопроизводительность 1 100 калорий на 1 м³ хорошего газа.

Для получения высоких температур часто и генераторный газ и подаваемый для горения воздух предварительно нагревают до высокой температуры.

В таких услових генераторный газ в печи может развить температуру в 1 500—1 600° Ц.

Водяной газ получается при пропускании водяного пара через раскаленный кокс. Он получается в аппаратах, подобных генератору, и самый процесс его получения состоит в том, что через генератор по очереди продувают то воздух, то водяной пар.

Продувка воздуха, называющаяся в практике горячим дутьем, делается для того, чтобы поднять температуру кокса приблизительно до 1 200° Ц, после чего закрывают ток воздуха и через генератор продувают водяной пар; при этом пар разлагается с образованием окиси углерода и водорода. Образование этих веществ происходит при температуре не ниже 700—800° Ц; поэтому, как только кокс охладится до названной температуры, вдувание пара прекращается и снова начинают продувать через генератор воздух, чтобы вновь поднять температуру в печи до 1 100—1 200° Ц.

Обыкновенно генераторы для водяного газа работают правильно, как часы; например 8 минут продолжается горячее дутье (воздух), после чего 5 минут—холодное дутье (водяной пар), снова 8 минут горячего дутья и 5 минут холодного и так далее.

Водяной газ имеет большую теплопроводную способность (около 2 500 калорий на 1 лс³). При сгорании он развивает очень высокую температуру и поэтому применяется в тех случаях, когда такая температура требуется.

Смешанный газ получается при одновременном действии на уголь паров воды и воздуха. Количество водяного пара дается с таким расчетом, чтобы температура в зоне образования газов не падала ниже 1 000° Ц. Смешанный газ находит применение там же, где и генераторный газ.