Коллеги, есть необходимость рассмотреть вопрос о смешивании природного газа с азотом.
Зачем?
Для замены доменного газа, который используется для сжигания в печах (нагревательных колодцах). Характеристика доменного газа: калорийность – 910 ккал/м3;СО2 – 12,2%; СО – 28%; Н2 – 2,2%; СН4 – 0,1%; N2 – 58%. Калорийность природного – 8500 ккал/м3. Хотелось бы обойтись без замены горелок и тяго-дутьевых устройств, магистральных (общезаводских) сетей трубопроводов доменного газа (деньги собственника как никак). М.Б. Равич в своей книге ”Эффективность использования топлива” пишет, что “каждый процент азота, содержащийся в горючей массе топлива, снижает её теплоту сгорания на 1%”, т.е. соотношение газ-азот должно примерно составлять 11-15% на 85% соответственно (калорийность природного газа должна быть снижена в 9 раз!). В принципе такой газ должен гореть. Только вот как гореть???
Вопросы которые интересуют:
- существуют ли подобные системы в "железе"?
- качество перемешивания смеси и воздуха?
- изменение плотности смеси (объемные расходы)?
- коэф. избытка воздуха?
- неполнота сгорания топлива?
- образование сажи?
- окислы азота в уходящих газах?
- др. подводные камни?
Спасибо за сотрудничество.

Навскидку могу только ответить Вам так:
мерой взаимозаменяемости газов является число Воббе, это отношение низшей теплоты сгорания к относительной плотности по воздуху;
"в железе" могу вспомнить только германские FAS;
химического недожога, в принципе, быть не должно...

Надеюсь, что немного помог Вам

P.S. Уверености в том, что это всё будет работать у меня нет.

Калорийность меньше в 10 раз, значит и расход меньше в 10 раз. Скорее всего стоимость горелок будет меньше "мешалки".

Портить газ дорогим азотом это круто. Это очень экономно .
Попробуйте посчитать, что дешевле один раз купленная горелка или сомнительная операция по смешению газа с азотом.


Если каллорийность меньше, значит расход больше. Или Вы что то другое имели в виду.

Спасибо за внимание.
Азот как раз не дорогой. Блоки разделения воздуха свои - т.е. азот, как побочный продукт основного кислородного производства - по цене себестоимости на компрессию и транспортировку по заводским сетям. Газопотребляющих агрегатов с отлаженными, за десятилетия, технологическими режимами несколько десятков. Хочется (если получится) обойтись так сказать "малой кровью".

Для смешения азота и газа думаю можно применить что-то похожее на газовую горелку, только на выходе не поджигать, а пустить в трубу и дальше к горелке в топке. Смешивание должно получиться.

Если калорийность доменного газа в 10 раз меньше калорийности природного газа, то расход природного газа в 10 раз меньше. Если оставлять существующие горелки, то "смешивать" наверно надо, но автоматизация, паспортизация, проектирование. Я бы поменял горелки.Газопроводы можно не менять. И если што, мона и назад горелки поставить

Для смешения азота и газа думаю можно применить что-то похожее на газовую горелку, только на выходе не поджигать, а пустить в трубу и дальше к горелке в топке. Смешивание должно получиться.
Смешивание азота с газом должно быть уже в газовой части горелки, И потом смешиваться с воздухом Тока так будет соблюден режимный график горелки.

[quote name='Интересующийся' date='2.6.2010, 9:35' post='525853']
Портить газ дорогим азотом это круто. Это очень экономно .

Справка: себестоимость азота 60грн/тыс.м3 или 6коп за 1м3

Задача. Есть печь, есть горелка, есть топливо. Топливо нужно сжечь в горелке, чтобы нагреть материал в печи. Меняется топливо. Новое топливо напрямую подавать в горелку нельзя, калорийность в 10 раз больше, расход в 10 раз меньше, хорошего смешения не будет. Можно новое топливо разбавить балластом и обеспечить требуемые скорости (аэродинамику) горелки. НО можно поменять горелки (или газовую хотя бы их газовую часть). Ну уменьшить диаметр, количество сопел.
Вариант со смешением. Если потребление топлива неравномерное, то и подача балласта (азота) тоже будет неравномерным, причем концентрация метана должна будет постоянно контролироваться (наверное). Автоматизация такого процесса скорее всего будет дороже замены горелок