燃?xì)忮仩t燃燒方法及功能的探討

燃?xì)忮仩t燃燒方法及功能的探討

長(zhǎng)期以來(lái)，呼和浩特地區(qū)經(jīng)常使用熱量公司的熱網(wǎng)和自己的燃煤鍋爐，以解決冬季供暖問(wèn)題。隨著城市建設(shè)的推進(jìn)，熱網(wǎng)的覆蓋范圍大大超過(guò)了城市發(fā)展的需要。最重要的是，呼市冬季供暖期為6個(gè)月，煤煙排放日益嚴(yán)重。污染不僅損害了城市居民的身心健康，也影響了人們生活水平的提高。此外，它還制約了呼市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，并影響了城市居民的形象。清潔燃料的使用已經(jīng)勢(shì)在必行,隨著長(zhǎng)慶氣田的天然氣引入呼市,天然氣作為一種優(yōu)質(zhì)的燃料在呼市冬季采暖中已經(jīng)嶄露頭腳,作為優(yōu)質(zhì)、高效率、環(huán)保效益突出的燃?xì)忮仩t成為一個(gè)新興產(chǎn)品出現(xiàn)在供暖領(lǐng)域里。1燃?xì)馀c空氣的混合燃?xì)忮仩t使用發(fā)熱量高的燃?xì)?空氣用量大,為使燃?xì)饽艹浞秩紵?需要大量的空氣與之混合,燃?xì)馀c空氣的混合方式,對(duì)燃燒的強(qiáng)度、火焰長(zhǎng)度和火焰溫度都有很大的影響。根據(jù)混合方式不同,燃?xì)獾娜紵椒煞譃槿N:1.1燃?xì)鈬娮炜谙嗷U(kuò)散燃燒此種燃燒方法即不預(yù)先混合,而是在燃?xì)鈬娮炜谙嗷U(kuò)散并燃燒。其優(yōu)點(diǎn)是燃燒穩(wěn)定,燃具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但火焰較長(zhǎng),易發(fā)生不完全燃燒使受熱面積碳。1.2過(guò)剩系數(shù)燃燒空氣此種燃燒方式即燃燒前預(yù)先將一部分空氣與燃?xì)饣旌?一次空氣過(guò)剩系數(shù)在0.2～0.8之間),然后進(jìn)行燃燒。其優(yōu)點(diǎn)是燃燒火焰清晰、燃燒強(qiáng)化、熱效率高。但是燃燒不穩(wěn)定,對(duì)一次空氣的控制及燃?xì)獬煞忠筝^高。燃?xì)馊紵饕话愣嘤么朔N燃燒方式。1.3次空氣過(guò)剩系數(shù)此種燃燒方式即燃?xì)馑杩諝庠谌紵耙雅c燃?xì)獬浞志鶆蚧旌?。一次空氣過(guò)剩系數(shù)等于燃料完全燃燒時(shí)的空氣過(guò)剩系數(shù),在燃燒過(guò)程中不需要從周圍空氣中取得氧氣。當(dāng)燃?xì)馀c空氣混合物到達(dá)燃燒區(qū)后能在瞬間燃燒完畢。2燃燒的裝置總統(tǒng)燃燒器是使燃?xì)夂涂諝庖砸欢ǚ绞絿姵龌旌?或混合噴出)燃燒的裝置統(tǒng)稱,是鍋爐的關(guān)鍵部件。燃燒器作為一種自動(dòng)化程度較高的機(jī)電一體化設(shè)備,從其實(shí)現(xiàn)的功能可分為五大系統(tǒng):送風(fēng)系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)、電控系統(tǒng)。2.1風(fēng)速和風(fēng)力空氣的主要部件送風(fēng)系統(tǒng)的功能在于向燃燒室里送入一定風(fēng)速和風(fēng)量的空氣,其主要部件有:殼體、風(fēng)機(jī)馬達(dá)、風(fēng)機(jī)葉輪、風(fēng)槍火管、風(fēng)門(mén)控制器、風(fēng)門(mén)檔板、凸輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、擴(kuò)散盤(pán)。2.2火災(zāi)系統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的功能在于點(diǎn)燃空氣與燃料的混合物,其主要部件有:點(diǎn)火變壓器、點(diǎn)火電極、電火高壓電纜。2.3監(jiān)控系統(tǒng)的配置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能在于保證燃燒器安全、穩(wěn)定的運(yùn)行,其主要部件有火焰監(jiān)測(cè)器、壓力監(jiān)測(cè)器、溫度監(jiān)測(cè)器等。2.4燃料系統(tǒng)燃料系統(tǒng)的功能在于保證燃燒器燃燒所需的燃料。燃?xì)馊紵髦饕羞^(guò)濾器、調(diào)壓器、電磁閥組、點(diǎn)火電磁閥組然、燃料蝶閥。2.5燃?xì)饣鹁娴姆N類和使用條件宜自電控系統(tǒng)是以上各系統(tǒng)的指揮中心和聯(lián)絡(luò)中心,主要控制元件為程控器,針對(duì)不同的燃燒器配有不同的程控器,常見(jiàn)的程控器有:LFL系列、LAL系列、LOA系列、LGB系列,其主要區(qū)別為各個(gè)程序步驟的時(shí)間不同。燃?xì)馊紵鞯念愋陀?鼓風(fēng)機(jī)電一體燃燒器、分體式燃?xì)馊紵?、無(wú)鼓風(fēng)燃?xì)馊紵?、長(zhǎng)火焰燃?xì)馊紵鳌?擴(kuò)散式燃燒器等。目前市場(chǎng)上各種品牌的燃燒器很多,如英國(guó)“力威”、德國(guó)“威索”、意大利“百得”等,從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和性能上各具特點(diǎn)、各有不同。在選用燃燒器時(shí),必須使其適應(yīng)于具體使用條件,如燃?xì)獾钠贩N、壓力、溫度、空氣壓力、濕度和爐內(nèi)壓力等。燃燒器結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、對(duì)制造安裝精度的要求、外形尺寸的大小、對(duì)燃燒道和爐膛的要求及能量的消耗等,也要綜合考慮。3燃?xì)忮仩t控制系統(tǒng)燃?xì)忮仩t使用燃燒器將燃料噴入鍋爐爐膛,采用火室燃燒,由于燃?xì)忮仩t燃燒后不產(chǎn)生燃料灰渣,故燃?xì)忮仩t無(wú)須排渣設(shè)施,而且也不需要引風(fēng)機(jī)、除塵器等輔機(jī)設(shè)施。因?yàn)閲娙霠t內(nèi)的燃?xì)馊绻缇腿菀装l(fā)生爆炸,因此燃?xì)忮仩t需采用自動(dòng)化的燃燒控制系統(tǒng)。燃?xì)忮仩t結(jié)構(gòu)緊湊,小型的鍋爐本體及其通風(fēng)、給水、控制與輔助設(shè)備均設(shè)置在一個(gè)底盤(pán)上,大中型的也可組裝出廠。4燃?xì)庠铑愋?.1返二次鍋爐控制的范圍鍋殼縱向軸平等于地面且燃燒室包含在本體里面的火管鍋爐稱臥式內(nèi)燃火管鍋爐。爐膽是該類型鍋爐的燃燒室。燃燒器噴嘴置于爐膽前部,燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庋由斓胶蟛?離開(kāi)爐膽后折返空間(回燃室),近返后進(jìn)入第二回程(煙管),如折返一次則稱二回程鍋爐,如折返二次則稱三回程鍋爐,以此類推,一般折返次數(shù)不超過(guò)四次,最常見(jiàn)的是三回程鍋爐。此類型鍋爐根據(jù)爐膽后部煙氣折返空間的結(jié)構(gòu)型式可分為干背式鍋爐和全濕背式鍋爐。臥式內(nèi)燃火管鍋爐的鍋殼和爐膽都是圓筒形元件,為保證安全運(yùn)行,它們都必須有足夠的強(qiáng)度和鋼度。由于圓筒形元件的壁厚與筒體直徑和壓力的乘積成正比,所以無(wú)論鍋殼或是爐膽,直徑的增大和壓力的提高,都意味著壁厚的增加。通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,若鍋殼直徑太大,其制造成本會(huì)超過(guò)同等容量和壓力的水管鍋爐,是不經(jīng)濟(jì)的;對(duì)于爐膽,若壁厚超過(guò)21～22mm,則將導(dǎo)致熱應(yīng)力過(guò)大,危及鍋爐運(yùn)行安全。因此,燃?xì)馀P式內(nèi)燃火管鍋爐的工作壓力一般都不超過(guò)2.0MPa;鍋爐的出力,單爐膽鍋爐一般不超過(guò)15t/h;雙爐膽鍋爐一般不超過(guò)30t/h。一般為小容量、低參數(shù)鍋爐,熱效率低,但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,水質(zhì)要求低,運(yùn)行維修方便。4.2鍋爐的共同特點(diǎn)當(dāng)鍋爐容量≥30t/h時(shí),水管鍋爐的各項(xiàng)指標(biāo)明顯優(yōu)于火管鍋爐,唯一需要注意的是燃?xì)獾娜紵匦砸笪⒄龎和L(fēng),所以對(duì)爐墻的強(qiáng)度和密封要求都很高。水管鍋爐的主要型式有D型、A型和O型。三種型式的共同特點(diǎn)是:臥式布置,燃燒器水平安裝,操作檢修方便,寬高度尺寸較小,長(zhǎng)度伸縮性較大,適合于鍋筒系列化生產(chǎn)。其中D型鍋爐是雙鍋筒縱置式,右(左)側(cè)為水冷壁,左(右)是上鍋筒之間的對(duì)流管束,根據(jù)需要可布置過(guò)熱器或省煤器;O型也是雙鍋筒縱置式,上鍋筒長(zhǎng),下鍋筒短,前部爐膛兩側(cè)的水冷壁管在下部彎向?qū)Ψ讲⑴c其下集箱相連,燃燒器前部布置;A型單鍋筒縱置式,爐膛和對(duì)流管束均由上鍋筒和兩側(cè)下集箱之間的管子構(gòu)成,前部布置燃燒器,本鍋爐尾部可設(shè)過(guò)濾器。可以制成小容量、低參數(shù)鍋爐,也可以制成大容量、高參數(shù)鍋爐。水管鍋爐的熱效率高,但對(duì)水質(zhì)和運(yùn)行水平的要求也較高。4.3中心爐膽煙氣鍋殼縱向軸線垂直于地面的鍋爐為立式鍋爐。其燃燒器一般布置在爐頂。中心是一個(gè)爐膽,煙氣在爐底折返向上流動(dòng),沖刷翹片管形成的夾套中被加熱,在上部分離出蒸汽;燃燒器也可布置在下部側(cè)面,在爐膽中燃燒后向上沖刷煙管,水在煙管外鍋殼里被加熱。5燃?xì)忮仩t和中小型燃煤鍋爐在城市空氣的污染來(lái)從一般不隨著我國(guó)改革開(kāi)放的不斷深化,我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展,人們的生活水平顯著提高,城市高層民用建筑的快速崛起,如此眾多的高層建筑的出現(xiàn),給與之配套的鍋爐房設(shè)置帶來(lái)一系列問(wèn)題,如場(chǎng)地緊張、對(duì)周圍環(huán)境的影響、對(duì)自動(dòng)化程度和可靠性要求較高等,這些都促進(jìn)了燃?xì)忮仩t的發(fā)展。而且各城市已經(jīng)認(rèn)識(shí)到燃煤鍋爐污染城市空氣的嚴(yán)重性,拆除了一些中小型燃煤鍋爐