Природный газ - наиболее эффективное и экологически чистое топливо. В России сосредоточено более одной трети разведанных мировых запасов газа (около 50 трлн м3), а потенциальные запасы составляют

Температура

Природный газ - наиболее эффективное и экологически чистое топливо. В России сосредоточено более одной трети разведанных мировых запасов газа (около 50 трлн м³), а потенциальные запасы составляют около 240 трлн м³.

Основным компонентом природного газового топлива является метан – СН₄, содержание которого в отечественном природном газе может достигать 98-99% (по объему). Для метана Q_н составляет 8500 ккал/ м³, а Q_в – 9500 ккал/ м³.

Кроме метана в составе газового топлива, в общем случае, могут содержаться: тяжелые углеводороды этан С ₂Н₆, пропан С ₃Н₈, бутан С ₄Н₁₀, пентан С ₅Н₁₂, сероводород Н₂S, углекислый газ (диоксид углерода) СО₂, азот N₂. Азот и углекислый газ образуют негорючую часть газового топлива (балласт). При сгорании газа азот в продуктах сгорания может содержаться как в свободном виде, так и в виде оксидов NO_x, которые относятся к вредным составляющим продуктов сгорания. Сероводород, хотя и является горючим компонентом, но его присутствие снижает количество топлива, так как при его горении образуется сернистый газ, который вредно воздействует на живые организмы и растительность, кроме того, соединяясь с водой сернистый газ образует кислоту, разрушающую металл поверхностей нагрева котлов.

Поскольку природные газы, как уже отмечалось выше, состоят в основном из метана, то его свойства являются определяющими для свойств природного газа.

Рассмотрим основные свойства метана:

· Метан не имеет цвета, вкуса, запаха, нетоксичен, оказывает ухудшающее действие на организм человека;

· Плотность метана составляет 0,72 – 0,75 кг/ м³ (т. е. меньше плотности воздуха, которая равна 1,29 кг/ м³);

· Температура воспламенения - составляет около 600⁰С и зависит от соотношения количества газа и воздуха в газовоздушной смеси, давления, под которым находиться смесь, и других факторов.

· Максимальная температура горения метана составляет 2000 – 2100 ⁰С;

· Пределы воспламенения – минимальная и максимальная объемная концентрация метана в неподвижной смеси с воздухом (кислородом), достаточная для воспламенения ее от источника зажигания – составляют: нижний предел 5% по объему, верхний – 15%.

По физико-химическим показателям природные горючие газы должны соответствовать требованиям и нормам ГОСТ 5542 – 87 «Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения».

По сравнению с другими видами топлива газовое топливо имеет преимущества:

· Является наиболее благоприятным для смешения с воздухом, необходимым для горения, так как топливо, и воздух находятся в одинаковом (газообразном) агрегатном состоянии;

· Для доставки природного газа к потреблению не нужен транспорт, а так же не требуется склад в приделах города для хранения газа;

· Поскольку при сжигании газа не образуется шлак, то не нужен транспорт для его вывоза;

· Условия труда обслуживающего персонала при использовании в котельных газа улучшаются; чище становиться территории вокруг котельных и воздушный бассейн в городах;

· Газовое топливо не требует подготовки перед сжиганием, как твердое (дробление, сортировка) или жидкое (подогрев, перекачка к месту горения), и позволяет наилучшим образом организовать процесс горения и автоматизировать регулирование расхода газа;

· При сжигании газа уменьшаются потери от химического недожога и отсутствуют потери от физической неполноты сгорания (вынос тепла со шлаком). По этой причине коэффициент полезного действия (КПД) котла на газообразном топливе, по сравнению с котлом на твердом топливе при прочих равных условиях, оказывается выше.

Основными недостатками газового топлива являются:

· Повышенная взрывоопасность и пожароопасность газовоздушных смесей;

· Природные газы оказывают удушающее действие на организм человека, а при неполном сгорании газа в продуктах сгорания образуется угарный газ (СО), который оказывает отравляющее воздействие на организм человека;

· Газовое топливо обладает свойствами, которые определяют особые требования к конструкциям газового оборудования, устройству и установке горелок, правилам обслуживания газоиспользующих установок.

Реакция горения метана имеет вид:СН₄+2О₂=СО₂+Н₂О, следовательно, для полного сгорания 1 м³ метана требуется 2 м³ кислорода.

Все виды потребления газа в городе можно сгруппировать следующим образом:

· Бытовое (в квартирах);

· Коммунальное (на предприятиях бытового обслуживания, общественного питания, по производственному хлебобулочных изделий и учреждениях здравоохранения);

· На отопление и вентиляцию жилых и общественных зданий;

· Промышленное.

Газопроводы классифицируются по разным признакам: по виду транспортируемого газа, по материалам труб, по местоположению относительно поверхности земли и относительно планировке населенных пунктов (уличные, внутриквартальные, дворовые, межцеховые – наружные; и внутренние, внутредомовые, внутрецеховые), а так же по давлению: газопроводы высокого давления – свыше 0,3 до 1,2 Мпа, среднего давления – свыше 0,05 до 0,3 Мпа; и низкого давления - до 0,005 Мпа.

В жилых домах разрешается использование газа только низкого давления. Газопроводы прокладываются открыто. Пересечение оконных и дверных проемов.

Не допускаются прокладка газопровода:

· В подвалах;

· В помещениях подстанций и распределительных устройств (электричество);

· Через вентиляционные каналы, дымоходы, шахты лифтов;

· Через помещения, где газопровод может быть подвержен коррозии.

С 2003 года запрещена прокладка газопровода через лестничные клетки, поэтому при новом строительстве газопроводы в подъезды не вводят. Их вводят непосредственно и в те помещения, где установлено газоиспользующее оборудование. Это кухни, помещения, где установки отопительного оборудования. В существующих зданиях (построенных ранее, до 2003 года) газопроводы вводятся в нежилые помещения: кухни, коридоры, подъезды. Вертикальная разводка внутридомового газопровода (стояки) так же осуществляется по нежилым помещениям, в основном по кухням. Существуют дома, построенные в 60-е годы, в которых стояки проложены по подъездам. При использовании бытового газа использующего оборудования (газовых плит, котлов и водонагревателей) выдвигаются требования к помещениям по назначению, объему, высоте, наличию воздухообмена в нем (наличию форточки, зазору между дверью и полом, вентиляционного канала для вытяжки. Большинство находящихся в эксплуатации бытовых газовых плит установлено в соответствии со старыми нормами, которые действовали до конца прошлого века. По ним кухня должна быть высотой не менее 2,2 метров, иметь окно с форточкой (фрамугой), иметь вытяжной вентиляционный канал и естественное освещение. Нормативный объем помещения кухни должен быть не менее:

· Для газовой плиты с 2 горелками – 8 м³;

· Для газовой плиты с 3 горелками – 12 м³;

· Для газовой плиты с 4 горелками – 15 м³

Современные требования по установке газовых плит содержатся в паспортах заводах изготовителей. Нормы немного изменены. Противопожарные требо6вания по установке газовых плит не изменились. При этом плиты устанавливают: у стены из несгараемых материалов, не менее 6 см. (и др. требования). Кухня жилых домов высотой более 10 этажей не допускается установка газовых плит. Для полного сгорания 1 м³ метан теоретически необходимо 9,52 м³ воздуха. В действительности его требуется 10, 52 м³ воздуха. При неполном сгорании продуктов сгорания содержится значительное количество окиси углерода СО (угарного газа), а так же несгоревший углерод в виде сажи. Окись углерода оказывает отравляющее действие, сажа загрязняет поверхности теплообмена, резко уменьшает теплопередачу, и следовательно снижает КПД бытового газоиспользующего оборудования.

Неполное сгорание происходит: при недостаточном количестве воздуха, поступающего на горение; при плохом перемешивании газа и воздуха. Качество сжигания газа можно контролировать по цвету пламени. Некачественное сжигание характеризуется желтым коптящим пламенем. При полном сжигании газа пламя представляет собой короткий факел голубовато-фиолетового цвета с высокой температурой.

При неустойчивой работе горелки может происходить отрыв и проскок пламени.

В России большую часть бытового газоиспользующего оборудования составляют газовые плиты, в эксплуатации их более 40 млн штук. Краны плиты должны быть смазаны тугоплавкой смазкой и обеспечивать их работу в течении 3 лет.

Современные плиты оборудуют устройствами, которые повышают удобство и безопасность ее использования. Это электророзжик горилок, автоматика газ-контроль, электропривод вертела, терморегулятор духовки.

Неисправности плит: пробка крана туго поворачивается, отрыв пламени горелок, утечки в соединениях.

Норма расхода тепла потребителями газа в жилых домах.

В квартире с газовой плитой и централизованным горячим водоснабжением при использовании природного газа норма теплоты составляет 2800 МДж в год. Тепловая мощность горелок стола в кВт:

Пониженная - 0,7 плюс-минус - 0,06

Нормальное - 1,9 ---------- - 0,12

Повышенная – 2,8 --------- - 0,12

КПД горелок стола напольных плит не менее 56%, настольных – не менее 57%.

Дата добавления: 2015-09-30