如何測(cè)量和提高燃燒裝置的燃燒效率,、確定燃燒點(diǎn),,是十分令人關(guān)心的。
確定燃燒效率點(diǎn)
供給加熱爐,、鍋爐等加熱設(shè)備的燃料燃燒熱并不是全部被利用了,。以軋鋼加熱爐或鍋爐為例,有效熱是為了使物料加熱或熔化(以及工藝過(guò)程的進(jìn)行)所必須傳入的熱量,。根據(jù)爐子熱平衡可知:
式中,,Q——供給爐子的熱量;
Q1——爐子煙氣(廢氣)中過(guò)剩空氣帶走的物理熱,;
Q2——爐子煙氣(廢氣)中燃料不*燃燒而生成的或未燃燒的CO氣帶走的物理熱,;
Q3——爐子設(shè)備熱損失(包括爐體散熱、逸氣損失,、冷卻水帶走,、熱輻射等);
Q4——其他熱損失,。
由上式可以看出,,爐子煙氣帶走的物理熱是熱損失中主要部分。圖1顯示了熱效率和各項(xiàng)熱損失隨著空燃比α的增減的變化規(guī)律,。
當(dāng)鼓風(fēng)量過(guò)大時(shí)(即空燃比α偏大),,雖然能使燃料充分燃燒,但煙氣中過(guò)??諝饬科?,表現(xiàn)為煙氣中O2含量高,過(guò)??諝鈳ё叩臒釗p失Q1值增大,,導(dǎo)致熱效率η偏低。
與此同時(shí),,過(guò)量的氧氣會(huì)與燃料中的S,、煙氣中的N2反應(yīng)生成SO2、NOX等有害物質(zhì),。而對(duì)于軋鋼加熱爐,,煙氣中氧含量過(guò)高還會(huì)導(dǎo)致鋼坯氧化鐵皮增厚,增加氧化燒損,。 當(dāng)鼓風(fēng)量偏低時(shí)(即空燃比α減?。憩F(xiàn)為煙氣中O2含量低,,CO含量高,,雖說(shuō)排煙熱損失小,但燃料沒(méi)有*燃燒,,熱損失Q2增大,,熱效率η也將降低。
另外,,煙囪也會(huì)冒黑煙而污染環(huán)境,。
圖1:熱效率與空燃比的關(guān)系
所謂提高燃燒效率,就是要適量的燃料與適量的空氣組成比例進(jìn)行燃燒,。實(shí)驗(yàn)研究表明,,圖2為煙氣中氧含量和CO含量與爐子能耗的關(guān)系,。
圖2中,“過(guò)量空氣能耗”陰影面積表示富余的空氣形成的能耗(或熱損失),,表征為煙氣中O2含量,。“過(guò)量燃料能耗”陰影面積表示有未*燃燒的燃料所引起的能耗,,表征為煙氣中CO含量,。可以看出,,若要降低這兩部分能耗(同時(shí)亦可提高產(chǎn)品質(zhì)量),,必須降低煙氣中O2含量和CO含量,但煙氣中O2含量和CO含量是互相制約的兩個(gè)因素,。若將上述兩個(gè)陰影區(qū)疊加成另外一條曲線,,即總效率熱損失曲線,其小值即為的燃燒控制點(diǎn),,此處熱損失小,、熱效率高,即煙氣中O2含量約為1%,。
由上文可知,,熱效率與煙氣中的CO、O2,、CO2含量以及排煙溫度,、供熱負(fù)荷、霧化條件等因素有關(guān),。因此,,可通過(guò)測(cè)量并控制煙道氣體中CO、O2,、CO2的含量來(lái)調(diào)節(jié)空氣消耗系數(shù)λ,,來(lái)達(dá)到燃燒效率。燃燒效率控制由來(lái)已久,,上世紀(jì)60年代,,曾廣泛采用CO2分析儀監(jiān)測(cè)煙道氣體中CO2含量來(lái)控制空氣消耗系數(shù)λ以達(dá)到,但CO2含量受燃料品種影響較大,。70年代后,,逐漸采用煙氣中O2含量或O2含量和CO含量相結(jié)合的方法來(lái)控制燃燒效率。提高燃燒效率直接的方法就是使用煙氣分析儀器(如煙氣分析儀,、燃燒效率測(cè)定儀、氧化鋯氧含量檢測(cè)儀)連續(xù)監(jiān)測(cè)煙道氣體成分,,分析煙氣中O2含量和CO含量,,調(diào)節(jié)助燃空氣和燃料的流量,,確定的空氣消耗系數(shù)。
無(wú)論采取何種方式控制燃燒效率,,快速,、的測(cè)量煙氣中O2含量和CO含量都是實(shí)現(xiàn)燃燒的前提條件。
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