Terminy „gazownictwo”, „gazyfikacja”, „zaopatrzenie w gaz” dotyczą: projektowania, obliczeń, doboru i eksploatacji systemów dostarczania paliwa gazowego odbiorcom (sieci, stacji i instalacji gazowych) oraz urządzeń, w których gaz bezpośrednio jest wykorzystywany (kotłów, pieców, palników, palenisk itp.). Powyższe czynności decydują: o sprawności i ekologiczności zużycia paliwa, co ma bezpośredni wpływ na koszty energii, stopień zanieczyszczenia środowiska naturalnego i bezpieczeństwo człowieka. Badania procesów spalania prowadzone w Polsce mają istotne osiągnięcia o uznaniu międzynarodowym. Nie ma jednak aktualnych podręczników dla inżynierów gazownictwa, które przekazywałyby wystarczającą wiedzę dot. spalania paliw. Ta publikacja stanowi więc wypełnienie tej luki na polskim rynku wydawniczym, a napisana jest przez profesora Politechniki Koszalińskiej Aleksandra Szkarowskiego, kierownika Zakładu Sieci i Instalacji Sanitarnych. Polecamy ją studentom m.in. energetyki czy inżynierii środowiska, ale również projektantom, instalatorom i eksploatatorom sieci i instalacji gazowych.

Przedmowa 9 1. Właściwości paliw gazowych 11 1.1. Podstawowe pojęcia i definicje 11 1.2. Skład paliw gazowych 13 1.2.1. Charakterystyka składników paliw gazowych 13 1.2.2. Właściwości trujące paliw gazowych 15 1.3. Klasyfikacja paliw gazowych 17 1.4. Gaz ziemny 18 1.4.1. Obróbka gazu ziemnego 20 1.5. Gazy skroplone 20 1.6. Inne rodzaje gazów palnych 24 1.6.1. Gazy sztuczne 25 1.6.2. Biogaz 26 2. Reakcje spalania 29 2.1. Równania stechiometryczne 29 2.2. Kinetyka reakcji spalania 30 2.3. Mechanizm łańcuchowy procesu spalania 31 2.4. Efekt cieplny reakcji spalania 33 3. Bilans materialny reakcji spalania 36 3.1. Teoretyczne zapotrzebowanie powietrza 36 3.2. Współczynnik nadmiaru powietrza 38 3.3. Objętość gazów spalinowych 39 4. Charakterystyki procesu spalania 41 4.1. Temperatura spalania gazów 41 4.1.1. Maksymalna temperatura spalania 41 4.1.2. Temperatura kalorymetryczna 42 4.1.3. Temperatura teoretyczna 46 4.1.4. Rzeczywista temperatura spalania 47 4.2. Temperatura zapłonu i samozapłonu 50 4.3. Przedziały zapalności 52 4.3.1. Obliczenia przedziałów zapalności paliw gazowych 54 5. Przebieg procesu spalania 58 5.1. Spalanie w ośrodku nieruchomym 58 5.1.1. Podstawowe pojęcia 58 5.1.2. Normalna prędkość spalania 60 5.1.3. Spalanie detonacyjne 62 5.2. Spalanie w strumieniu laminarnym 64 5.3. Spalanie w strumieniu turbulentnym 66 6. Stabilność spalania 71 6.1. Podstawowe pojęcia 71 6.2. Zjawisko zerwania płomienia 72 6.3. Zjawisko przeskakiwania płomienia 75 6.3.1. Wyniki badań doświadczalnych 76 6.4. Zasady stabilizacji płomienia 79 7. Urządzenia do spalania gazów 81 7.1. Zasady sprawnego i bezpiecznego spalania gazów 81 7.1.1. Dyfuzyjna zasada spalania 81 7.1.2. Kinetyczne spalanie 83 7.1.3. Pośrednie metody spalania 83 7.2. Konstrukcje palników 85 7.2.1. Podstawowe wymagania stawiane palnikom gazowym oraz ich charakterystyki techniczne 85 7.2.2. Klasyfikacja palników gazowych 87 7.2.3. Palniki kuchenek gazowych 87 7.2.4. Palniki urządzeń przemysłowych i grzewczych 88 7.3. Urządzenia pulsacyjnego spalania gazu 95 8. Ochrona atmosfery przy spalaniu paliwa 98 8.1. Produkty niezupełnego spalania 98 8.1.1. Substancje kancerogenne 101 8.2. Tlenki azotu 101 8.2.1. „Termiczne” tlenki azotu 102 8.2.2. „Paliwowe” tlenki azotu 102 8.2.3. „Frontalne” tlenki azotu 103 8.3. Zwalczanie emisji szkodliwych substancji 103 8.3.1. Palniki kuchenek gazowych 103 8.3.2. Palniki kotłów i pieców przemysłowych 106 9. Obliczenia sprawności spalania paliwa 114 9.1. Maksymalna zawartość gazów trójatomowych 114 9.1.1. Produkty zupełnego spalania 114 9.1.2. Produkty niezupełnego spalania 116 9.2. Współczynnik nadmiaru powietrza 118 9.2.1. Produkty zupełnego spalania 118 9.2.2. Produkty niezupełnego spalania 119 9.3. Współczynnik rozcieńczania produktów spalania 120 9.3.1. Współzależność między współczynnikiem nadmiaru powietrza a współczynnikiem zmiany objętości produktów spalania 1217 9.3.2. Wilgotne produkty spalania 122 9.4. Sprawność zużycia paliwa 125 9.4.1. Metody sporządzenia bilansu cieplnego 125 9.4.2. Odwrócony bilans agregatu cieplnego przy spalaniu paliwa. 126 9.4.3. Straty ciepła spalinowe 126 9.4.4. Chemiczne wylotowe straty ciepła 128 9.4.5. Straty ciepła do otoczenia 127 9.4.6. Współczynnik sprawności spalania 131 10. Literatura 133 10.1. Akty prawne 133 10.2. Normy Polskie/Europejskie 135 10.3. Normy Zakładowe (ZN-G) Polskiego Górnictwa Naftowego i Gazownictwa SA 137 10.4. Dyrektywy i Rozporządzenia Unii Europejskiej 138 10.5. Standardy ISO 139 10.6. Standardy DIN 139 10.7. Literatura źródłowa 139 11. Załączniki 142 11.1. Sprawność spalania paliwa 142 11.2. Przeliczenie najczęściej stosowanych w gazownictwie jednostek miar 147 11.3. Odniesienie jednostek układu SI do jednostek na podstawie kalorii 148 11.4. Wartości liczbowe najważniejszych stałych stosowanych w gazownictwie 148 Indeks 150

Koszyk

Paliwa gazowe