鍋爐,顧名思義就是由“鍋”和“爐”的所組成,它是特種設備,屬于壓力容器,也是一種能量轉換設備,就是把燃料在鍋爐爐膛內進行燃燒,釋放出的熱能通過管道受熱加熱鍋爐管道中的水,使水升溫,產生出熱水、開水或蒸汽的工作過程。目前鍋爐的主流產品就是燃氣鍋爐、燃油鍋爐和電鍋爐,而隨著環境政策的加強和鍋爐技術的進步,時候會出現以電鍋爐為主,其它鍋爐為輔的格局。這是由于電鍋爐是為清潔環保的鍋爐產品,并且熱效率可高達98%以上、安全系數高、產品品質好,隨著電鍋爐運行成本電力的減少必然會像傳統的燃煤鍋爐一樣成為主導鍋爐產品的地位。下面工采網小編和大家一起了解一下鍋爐燃燒理論及影響鍋爐熱效率的因素。
鍋爐燃燒理論
爐膛作為燃燒室,是保證爐膛正常運行的先決條件之一。燃燒煤粉時,對爐膛的要求是:
1、創造良好的著火、穩燃條件,并使燃料在爐內完全燃盡;
2、爐膛受熱面不結渣;
3、布置足夠的蒸發受熱面,并不發生傳熱惡化;
4、盡可能減少污染物的生成量;
5、對煤質和負荷復合有較寬的適應性能,以及連續運行的可靠性。
影響燃燒的因素
燃燒速度反映單位時間燒去可燃物的數量。由于燃燒是復雜的物理化學過程,燃燒速度的快慢,取決于可燃物與氧的化學反應速度以及氧和可燃物的接觸混合速度。
前者稱化學反應速度,也稱化學條件;后者稱物理混合速度,也稱物理條件。化學反應速度與反應空間的壓力、溫度、反應物質濃度有關,且成正比。
對于鍋爐的實際燃燒,影響化學反應速度的主要因素是爐內溫度,爐溫高,化學反應速度快。燃燒速度除與化學反應速度有關外,還取決氣流向碳粒表面輸送氧氣的快慢,即物理混合速度。而物理混合速度取決于空氣與燃料的相對速度、氣流擾動情況、擴散速度等。
化學反應速度、物理混合速度是相互關聯的,對燃燒速度均起制約作用。例如,高溫條件下應有較高的化學反應速度,但若物理混合速度低,氧氣濃度下降,可燃物得不到充足的氧氣供應,結果燃燒速度也必然下降。
因此,只有在化學條件和物理條件都比較適應的情況下,才能獲得較快的燃燒速度。
影響鍋爐熱效率的因素分析
1、氧量
入爐總風量的大小與鍋爐熱效率的高低密切相關,總風量過大會使排煙熱損失增加,總風量過小則會使煤粉燃燒不充分,煙氣中的CO含量、飛灰可燃物含量和爐渣可燃物含量增加,致使化學和機械未完成全燃燒損失增加,總風量的大小也對主氣溫和再熱氣溫產生影響,因此選取合理的入爐總風量可使總的熱損失恨小,鍋爐熱效率達到高同時在低負荷時又能保持較高的氣溫。
由上可知鍋爐煙道氣含氧量是衡量燃燒過程是否經濟的主要指標。煙氣氧含量控制通過改變空燃比將氧含量控制在范圍內,主要控制手段為燃料量和送風量的協調控制。煙氣氧含量控制的關鍵在于具備動態特性較好、工作穩定可靠的氧分析器。工采網提供的一款英國SST 高溫氧氣分析儀 - OXY-Flex是高溫型氧化鋯氧氣分析儀,供電電壓為24V,有多種輸出:4~20mA, 0~10V,RS232,適用于不易接觸到氣體的測量場合或封閉系統,如通風管道,煙道和容器里。
高溫氧氣分析儀OXY-FLEX特征:
高精度線性輸出
可配置輸出:4-20mA 和 0-10VDC 或 RS232 COM 口
可選輸出量程:標準量程 0-25%和 0-100%或在 0-100%模式時可通過 RS232 完全調整。
外部觸發的自動或手動標定
可以在普通大氣或已知濃度氣力里標定
周期 3.3VDC 邏輯輸出可以診斷傳感器泵循環好壞
可選的濾波設置允許適合的快速和動態輸出或慢速穩定輸出
高溫氧氣分析儀OXY-Flex規格
2、爐膛-風箱壓差
在鍋爐負荷與爐膛出口氧量不變的條件下,爐膛-風箱壓差的高低關系到輔助風、燃燒風和燃燼風彼此間的風量比例,比例大小多煤粉燃燒的穩定性、燃燼性及NOx的排放量有極大的影響,因此選擇合理的爐膛-風箱壓差會提高鍋爐安全性和經濟性。
3、燃盡風風量
燃燒器上1層為燃燒燼風噴口,燃燼風風量的大小影響NOx的排放量和碳粒子的燃燼程度。此項試驗只考慮燃燼風風量對鍋爐燃燒的影響。
4、燃燒器擺角
燃燒器噴嘴設計為上下可擺動,主要是通過改變爐膛火焰中心的高度調節再熱氣溫和過熱氣溫,但是火焰中心高度的改變對煤粉燃燼產生一定的影響。燃燒器向上擺動,飛灰可燃物增加鍋爐效率降低減溫水量增加。
5、一次風風速
機組帶600mv負荷,鍋爐其他運行參數不變,通過改變磨煤機入口風量來改變一次風噴嘴風速。由于受制粉系統限制,一次風風速很難大范圍變化,因此鍋爐熱效率幾乎沒有變化,這說明一次風風速在小范圍變化多鍋爐熱效率沒有多大影響。
6、煤粉細度
煤粉細度變小,飛灰可燃物含量和爐渣可燃物含量降低,鍋爐熱效率提高。
7、投磨方式
磨煤機分別組合運行,鍋爐熱效率相差較小,但對氣溫影響較大
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