Abstract

Studies have been carried out on the purification of biogas from sulfur compounds, carbon dioxide and water vapor for subsequent use in micronizer burners. The possibility of bringing it to the parameters of natural gas of the following composition: methane (CH4) – 85 % vol., carbon dioxide СО2 – 11 % vol., water vapor – 9 mg/m3, hydrogen sulfide H2S - 20 mg/m3 with minimal energy costs for its preparation is demonstrated. The basic relationships are obtained for assessing the design and technological parameters of the infrared radiation burners operation. Experimental studies of the flame stability limits on perforated ceramic nozzles have shown that flashback through them is possible when the thermal power is increased to a certain critical value. In this case, the thermal power depends on the type of gas and the air content in the combustible mixture. The heat balance equations have been derived to optimize the designs and operation modes of infrared radiation burners. The design of 40 gas burners was improved by changing the geometric dimensions and shape for a uniform distribution of biogas supplied and sustainable combustion over the entire area of the burner. It was established that the temperature of the heating surface of the GIK-8 burner on gas mixtures with a CO2 content of 18-34 % is 900-950 ° C, which does not differ from the nominal temperature when operating on natural gas. The infrared heating system was modernized, adapted for burning purified biogas with methane content up to 98 %, in particular, the biomethane feed and control system, the additional biogas input system, and the automatic burner control system were improved.

Highlights

  • Расчет горелок инфракрасного нагрева микронизатора с использованием биометанаПроведены исследования по очистке биогаза от соединений серы, углекислого газа и водяных паров для последующего использования в горелках микронизатора

  • Горение газовоздушной смеси в приповерхностной зоне керамической плитки определяется существенными факторами: кинетикой химических реакций в зоне горения и окружающим ее пространством; аэродинамическими и теплофизическими характеристиками продуктов сгорания; теплообменом между зоной горения и поверхностью керамической плиткой, а также между входной газовоздушной смесью, продуктами сгорания и окружающей средой

  • Arrieta C.E., Garcia A.M., Amell A.A. of the combustion of natural gas and high-hydrogen content syngases in a radiant porous media burner // Int

Read more

Summary

Расчет горелок инфракрасного нагрева микронизатора с использованием биометана

Проведены исследования по очистке биогаза от соединений серы, углекислого газа и водяных паров для последующего использования в горелках микронизатора. Получены основные соотношения для оценки конструктивных и технологических параметров работы горелок инфракрасного излучения. Составлены уравнения теплового баланса для оптимизации конструкций и режимов работы горелок инфракрасного излучения. Была усовершенствована конструкция 40 газовых горелок за счет изменения геометрических размеров и формы для равномерного распределения подаваемого биогаза и устойчивого горения по всей площади горелки. Установлено, что температура греющей поверхности горелки ГИК-8 на газовых смесях с содержанием СО2 18-34 % составляет 900-950 °С, что не отличается от номинальной температуры при работе на природном газе. Модернизирована система инфракрасного нагрева, адаптированная для сжигания очищенного биогаза с содержанием метана до 98 %, в частности, усовершенствована система подачи и регулирования биометана, система ввода дополнительного биогаза, система автоматического управления горелками. Ключевые слова: биогаз, газовая горелка, инфракрасное излучение, микронизация, тепловой баланс

For citation
Материалы и методы
Findings
Максимальная скорость распространения пламени Maximum flame speed
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call