Преимущества и недостатки газового топлива

Газовое топливо имеет следующие преимущества по сравнению с другими видами топлива.

  • 1. Стоимость добычи природного газа значительно ниже, чем других видов топлива, однако производительность труда при его добыче примерно в 35 раз выше, чем при добыче угля, и в 5 раз выше, чем при добыче нефти.
  • 2. Высокая теплотворная способность дает возможность транспортировать газ по магистральным газопроводам на значительные расстояния.
  • 3. Обеспечивается полнота сгорания и облегчаются условия труда обслуживающего персонала.
  • 4. Отсутствие в природных газах оксида углерода предотвращает возможность отравления при утечках газа, что особенно важно при газоснабжении коммунальных и бытовых потребителей.
  • 5. Применение природного газа обеспечивает населению снижение затрат на топливо, расходуемое для бытовых нужд (без отопления).
  • 6. Газоснабжение городов и населенных пунктов значительно улучшает состояние воздушного бассейна городов, что имеет не только санитарное, но и экономическое значение (увеличивается срок службы металлических конструкций, сохраняются зеленые насаждения и т.д.).
  • 7. Высокая жаропроизводительность (более 2000 °С) позволяет эффективно применять природный газ в качестве энергетического и технологического топлива.
  • 8. Природный газ является ценным сырьем для химической промышленности.
  • 9. Обеспечиваются возможность автоматизации процессов горения, достижение высоких КПД. Наибольшее увеличение КПД достигается в жилищно-коммунальном хозяйстве у бытовых приборов, отопительных печей и котлов малой производительности.

Вместе с тем газовому топливу присущи и отрицательные свойства: природный газ взрыво- и пожароопасен и токсичен.

Горение газообразного топлива возможно только при наличии воздуха, в котором содержится кислород. Газовоздушные смеси, состоящие из определенного количества газа и воздуха, взрывоопасны. При внесении в такие смеси источника огня или высоконагретого тела может произойти взрыв.

Процесс горения (взрыва) происходит при определенных соотношениях газа, воздуха и температуры воспламеняемости газовоздушной смеси. Наибольшим диапазоном пределов взрываемости характеризуются ацетилен, водород и оксид углерода; пределы взрываемости метана составляют 5—15 %. Наличие указанных пределов связано с количеством выделяемой в процессе реакции теплоты. Если ее достаточно для нагревания газовоздушной смеси до температуры воспламенения, то смесь может гореть или взрываться.

При взрыве теплота реакции горения выделяется мгновенно, так как продукты горения быстро нагреваются и, расширяясь, создают в объеме, где они находились, повышенное давление. Давление, возникающее при взрыве природного газа в помещениях, достигает 0,8 МПа.

Разрушительный эффект взрыва обусловливают резкое возрастание давления и быстрое расширение продуктов горения. При взрывах газовоздушной смеси в длинных трубах большого диаметра скорость распространения пламени может превзойти скорость распространения звука и достичь нескольких тысяч метров в секунду. Такое явление, называемое детонацией, объясняется возникновением и действием ударных волн в воспламеняющейся среде. Перемещаясь с большой скоростью, ударная волна резко повышает температуру и давление газовоздушной смеси, что вызывает ускорение реакции взрыва и увеличивает разрушительный эффект.

Природные газы, состоящие в основном из метана, не ядовиты. Однако при концентрации метана в воздухе, достигающей 10 % и более, возможно удушье вследствие уменьшения количества кислорода в воздухе.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >