管式加熱爐第四節(jié)燃料的燃燒課件

第4節(jié)燃料的燃燒4.1燃料的種類、組成和發(fā)熱值4.2理論空氣用量與過剩空氣系數(shù)4.3全爐熱效率、燃料用量及火嘴個數(shù)的確定4.4提高加熱爐熱效率的方法4.1燃料的種類、組成和發(fā)熱值4.1.1燃料的種類4.1.2燃料的組成4.1.3燃料的發(fā)熱值4.1.1燃料的種類氣體燃料：氣體燃料的來源多是生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的利用價值不高或不足利用的輕烴催化干氣、焦化干氣、不凝氣（烴類）等主要組成是甲烷、乙烷和少量的C3、C44.1.2燃料的組成元素組成：碳（C）、氫（H）、硫（S）、氧（O）、氮（N）、水份（W）、灰分（A）確定方法說明：①d420：燃料油在20℃時的相對密度－比重；②C、H、S：質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，如C=86表示86%。元素分析法經(jīng)驗公式法4.1.3燃料的發(fā)熱值定義：指1kg燃料完全燃燒時所放出的熱量⒈發(fā)熱值基準(zhǔn)：氣體燃料：kJ/nm3Fuel(0℃、1atm)液體燃料：kJ/kgFuel⒉分類：低發(fā)熱值Ql：生成的水呈氣態(tài)高發(fā)熱值Qh：生成的水呈液態(tài)Qh-Ql=

r水

√

⒊發(fā)熱值的計算：氣體燃料Qh=Σqhi·yi，kJ/nm3Fuel

Ql=Σqli·yi，kJ/nm3Fuel

4.1.3燃料的發(fā)熱值4.2理論空氣用量與過?？諝庀禂?shù)

4.2.1理論空氣用量4.2.2燃料的燃燒機(jī)理4.2.3過?？諝庀禂?shù)α

4.2.1理論空氣用量定義：1kg液體燃料或1nm3氣體燃料完全燃燒時理論上需要的空氣量液體燃料：每kg液體燃料燃燒所需的理論空氣量為：L0=1/0.23(0.0267C+0.08H+0.01S-0.01O)=0.116C+0.348H+0.0435(S-O)kg空氣/kg燃料4.2.1理論空氣用量氣體燃料：nm3air/nm3Fuel

V0=ΣV0i.yi4.2.3過剩空氣系數(shù)⒈定義：管式爐中實際入爐空氣量與理論空氣量之比α對η的影響：α太小→O2供應(yīng)不足→燃料燃燒不充分→熱效率η↓α太大→煙氣量↑→煙氣帶走的熱量↑→熱損失↑→η↓→煙氣中含氧量↑→爐管表面氧化↑→使用壽命↓(α每增加0.1，η降低1.5%左右)所以加熱爐操作時應(yīng)在確保燃料完全燃燒的前提下，盡量降低過剩空氣系數(shù)。①燃料性質(zhì)：氣體燃料：α＝1.1～1.2液體燃料：α＝1.2～1.3，提高霧化②燃燒器的性能：自然引風(fēng)式：α＝1.2～1.4(國內(nèi))大能量燃燒器α＝1.1～1.15(國外)新型平行氣流燃燒器α＜1.05③爐體密封性④加熱爐的測控水平4.2.3過?？諝庀禂?shù)⒉影響過?？諝庀禂?shù)的主要因素奧氏分析儀：將煙氣中的水蒸氣冷凝；用KOH、C6H3O3(焦性食子酸)測定CO2、O2含量計算公式：4.2.3過?？諝庀禂?shù)⒊過?？諝庀禂?shù)的測定：4.3.1熱平衡確定全爐熱效率η1kg燃料：說明：各項熱能的確定：①熱負(fù)荷Q：a.若有過熱蒸汽管：Q包括過熱蒸汽吸收的熱量；b.反應(yīng)爐：Q=油品吸熱＋反應(yīng)熱；c.純加熱爐：②q1/Ql：a.自然通風(fēng)系統(tǒng)：忽略；

b.空氣已被預(yù)熱：③q2/Ql：q2/Ql=f(α，Tg)，P364：Fig7-38；④qL/Ql：立式爐、圓筒爐：qL/Ql=0.02～0.05輻射室：0.01～0.03對流室：0.01～0.024.3.2燃料用量B的確定4.3.3火嘴數(shù)量的確定說明：①總額定噴油能力/實際噴油能力＝1.2～1.35；②圓筒爐：不采用2個火嘴，火嘴間距＞1m；

③必須由燃料的性質(zhì)選用合適的火嘴B=Q/QlNF=B/B額4.4提高加熱爐熱效率η的方法

4.4.1加熱爐熱效率降低的原因4.4.2露點腐蝕4.4.3提高管式加熱爐熱效率的途徑4.4.1加熱爐熱效率降低的原因爐墻散熱；煙氣帶熱；燃料燃燒不完全

4.4.2露點腐蝕

有的燃料中含有微量的硫元素，在燃燒的過程中，硫被氧化生成二氧化硫或三氧化硫。如果管壁溫度低于水蒸汽的露點溫度，水蒸汽就會凝結(jié)在爐管上和三氧化硫就結(jié)合生成硫酸溶液，二氧化硫和水蒸汽生成亞硫酸溶液，二者對鐵具有很強的腐蝕能力，它們的存在加速了爐管的腐蝕過程，大大縮短了設(shè)備的運轉(zhuǎn)周期，這種現(xiàn)象叫作露點腐蝕。

原油入爐溫度越高，相應(yīng)的煙氣出口溫度也越高，爐子的熱效率就要下降。因此，應(yīng)該通過綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇一個適合的原料入爐溫度。通常，這個溫度在200～250℃之間，即煙氣排出溫度在400℃以下較為合理。

⒈盡量降低油品的入爐溫度

預(yù)熱入爐空氣，是目前提高加熱爐熱效率的主要手段