Самовоспламенение и зажигание

Для инициирования реакций горения нужны условия воспламенения смеси топлива с окислителем. Воспламенение может быть самопроизвольным и вынужденным (зажигание).

Самовоспламенение. Температура самовоспламенения — минимальная температура, при которой в нагретой газо-воздушной смеси начинается самопроизвольный (т. е. без внешнего подвода теплоты) процесс горения, за счет выделения теплоты горящими частицами газа.

Температура самовоспламенения не является фиксированной для данного газа и зависит от многих параметров: его содержания в газо-воздушной смеси, степени однородности смеси, формы и размеров сосуда, в котором смесь нагревается, быстроты и способа ее нагрева, каталитического влияния стенок сосуда, давления, под которым находится смесь. Точный учет перечисленных факторов весьма сложен, поэтому на практике, например, при оценке взрывоопасности, пользуются экспериментальными данными.

Температуры самовоспламенения горючих газов в кислороде несколько ниже, чем в воздухе. Введение в состав газов балластных примесей (азота и диоксида углерода) приводит к увеличению температуры самовоспламенения. Присутствие в сложных газах компонентов с низкой температурой самовоспламенения приводит к снижению температуры самовоспламенения смеси.

Вынужденное воспламенение (зажигание) осуществляется поджиганием смеси в одной или в ряде точек высокотемпературным источником — открытым пламенем или электрической искрой в точке вылета газа из огневых каналов горелок в топочный объем. Зажигание отличается от самовоспламенения тем, что горючую смесь доводят до появления пламени не во всем объеме, а только в небольшой части его. Теплоотвод из нагреваемой зоны требует, чтобы интенсивность тепловыделения источника зажигания превышала этот отвод теплоты. После воспламенения источник зажигания удаляется, и горение происходит за счет распространения фронта пламени.

Газ вместе с воздухом, при определенных концентрациях образуетвзрывные смеси, т.е. такие, которые способны воспламеняться при зажигании. Взрываемость газо-воздушных смесей характеризуют нижним и верхнимтеплогенерирующие установки пределом воспламенения или взрываемости. Нижним пределом взрываемости называется минимальная концентрация газа в газо-воздушной смеси, прикоторой возможно ее воспламенение. Верхним пределом взрываемости называется максимальная концентрация газа в газо-воздушной смеси, при которойвозможно ее воспламенение. Таким образом, воспламенение газа возможнотолько в определенных границах содержания его в воздухе. С точки зрениявзрываемости более опасными следует считать те горючие газы, которыеимеют самый низкий предел взрываемости или самый широкий диапазонпределов взрываемости.