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天然气锅炉中天然气的燃烧及调整-凯发真人版

发布作者: 发布时间:2018-05-18 10:49:36

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为了响应国家建立资源节约型和环境友好型社会的号召,各地政府为了改善当地的环境质量,纷纷制定了一系列节能环保的新举措,其中,加快当地天然气锅炉的使用和普及就是新举措的重要一项。燃煤锅炉到燃气锅炉的改进,不仅减少了人们对煤炭资源的使用,而且很大程度上改善了环境质量。下面,本文就结合天然气锅炉燃烧系统的运行过程着重对天然气锅炉的燃烧和调整进行分析。

自上世纪开始,城市居民的日常热水供应或是冬季供暖就大多依赖于燃煤锅炉,它的使用很大程度上解决了医院、学术、居民区、超市或是洗浴中心等人流密集区的热水和暖气供应问题。随着国家节能环保目标的提出以及天然气资源的开发利用,大部分城市都实现了燃煤锅炉向燃气锅炉的改进。在对天然气的燃烧系统进行研究的基础上,对天然气的燃烧及调整进行系统分析,就能实现天然气锅炉更加高效、节能、环保地运转。

一、天然气燃烧过程分析

(一)   不同燃烧方式下的天然气燃烧过程

在天然气锅炉的运转过程中,要实现炉内天然气充分地燃烧,在天然气和空气混合后,对其燃烧方式的选择非常重要。到目前为止,天然气锅炉较为有效的燃烧方式主要有扩散式燃烧和预混式燃烧两种。前者主要是指天然气与空气在锅炉内边混合边进行燃烧,后者主要是天然气与空气在被送入锅炉前先混合,等扩散均匀后再送入炉内燃烧。这两种方式下,天然气燃烧得快慢、充分与否,主要取决于天然气与空气的混合程度。

1、  扩散燃烧下的天然气燃烧过程

扩散燃烧是指天然气与空气在炉内边混合边进行燃烧,其燃烧速度的快慢与空气的多少、空气的密度以及天然气与空气的混合程度有关。其中,扩散燃烧又可分为层流和湍流的方式实现。人们多年的使用过程证明,这两种方式都能保证天然气燃烧的稳定性。

构成扩散燃烧的装置主要有:油枪、天然气枪、天然气分配集箱、旋流器、风管、稳焰器等。其燃烧过程主要是,在燃烧器的外侧均匀分布有8根气枪,气枪的顶端有可以进行分段燃烧的喷孔。在天然气枪将天然气喷射进锅炉的过程中,调风器会通过风管及风管调节装置将空气送进炉内。一次风管、二次风管及分级风管中均设有旋流器,能使风在流动的过程中形成高压漩涡区。空气在高速旋转的过程中温度会升高,这时空气与天然气相遇,达到燃点后就会燃烧。由于油枪可以进行分段燃烧,并且不同位置的网管会将空气从不同位置送入,所以这就既保证了天然气与空气的充分混合,又促成了二者边混合边燃烧效果的实现。

2、  预混燃烧下的天然气燃烧过程

顶混燃烧是指天然气在燃烧前先与空气进行混合,等二者混合均匀后,再被送入炉内进行燃烧。顶混燃烧属于动力燃烧,天然气燃烧得充分与否,与风管的进风量以及天然气形成的射流有很大关系。

顶混燃烧的装置主要有:主油燃烧器、主天然气燃烧器、风管、天然气环形集箱等。其燃烧过程主要是:天然气由6根气枪喷出后,在环形集箱高速运转的作用下,会有燃烧器附近形成一个切向圆。从风管进入的风在调风器的作用下,会形成一个强度很高的旋流。由于天然气压力大且燃气气流速度大,所以天然气和空气能够实现均匀地混合,这就相应地保证了天然气燃烧火焰的稳定性。

(二)   影响天然气燃烧效率的因素

由于天然气的燃烧装置非常复杂,所以在天然气锅炉的运行中会出现很多影响天然气燃烧效率的因素,下面就对其中比较重要几种进行简单介绍。

1、  气体不完全燃烧热损失的影响

这种情况主要出现在天然气锅炉燃烧不良的情况下,热损失的产生和增多会造成直接经济损失成锅炉内压强的减少,在顶混燃烧的过程中就会造成燃烧动力不足。

2、  散热损失的影响

散热对天然气燃烧的损失主要表现在,锅炉散热过大会造成燃烧器燃气压力不稳定,这样就会导致锅炉燃烧器压力波动过大而产生事故。

3、  天然气与空气混合不均匀的影响

锅炉热量的产生主要就是依赖炉内两种气体的燃烧,无论是扩散燃烧还是顶混燃烧,它们对天然气与空气混合的均匀度的要求都非常高。如果二者混合不均匀,就会造成燃烧后产生的气体中二氧化碳含量超标,进而对环境质量产生影响。所以,只有二者混合均匀了,才能保证整个燃烧过程的顺利运行。

二、天然气燃烧的调整措施探析

为了确保天然气燃烧过程的顺利进行,必须对运行过程中出现的问题进行及时调整。对天然气燃烧的调整主要分为以下四个方面。

(一)   对天然气压力的调整

对天然气的工作压力进行调整时,一个关键步骤就是这种子选手调整必须在允许范围内,如果超出允许范围,就会造成炉内温度过高,从而破坏锅炉的水循环系统,所以,对天然气工作压力的调整必须与燃烧器的数目保持一致。在扩散燃烧的天然气燃烧方式下,天然气工作压力增加后,能够增强天然气和空气的混合速率。这种调整方法的工作原理主要是,在天然气压力变化的情况下,燃烧器的作用也会相应地发生变化。由于燃烧器的设置有高度的要求,所以在增减的过程中,就会改变炉内火焰的、高度,这样就达到了改变炉内燃气温度的目的。

(二)   对天然气燃烧器的调整

一般的电厂锅炉配有20多个燃烧器,从上向下分三层布置,采用对冲的燃烧方式。燃气锅炉在满负荷的善下,会采用将燃烧器全部运行的方式,不过这样会降低锅炉的运转效率,而且易造成直接经济损失成器械故障的产生。对该情况的解决,必须采用逐步停运最高层燃烧器的办法。在提高天然气工作压力时,必须相应地减少对燃烧器的使用。由于燃烧器的设置高度不同,所以,通过逐步减少或停运燃烧器的方法,可以降低炉内火焰的高度,从而降低水温,避免产生水循环系统过热造成的机械故障问题。

(三)   对总风量的调整

将天然气与空气进行等比例混合,是天然气锅炉正常运行的重要一步,在这个过程中,对总风量多少的控制和调整是决定天然气与空气能否均匀混合的关键。基于天然气燃料的性质,如果对总风量控制不好,燃烧器以及锅炉膛内气体比例就会失衡,就会导致燃烧恶化,燃烧不充分的气体排放到空气中,就会造成二氧化碳比例超值,影响空气质量,为了防止这一现象的发生,必须对天然气燃烧过程中的各个环节进行实时监控,并对各个监控数值进行分析,从而做到将不利因素降低到最小。

(四)   对燃烧器调风器的调节

燃烧器调风器的作用,一是可以调节炉内火焰的形状,二是可以通过调节空气的分布来加强天然气与空气的混合,并通过调节各极风管的风量,确定出天然气燃烧所需要的最佳风力和空气比重。这是实现天然气充人燃烧的重要步骤,也是促进天然气锅炉正常运转的重要环节。

 

最后:

天然气锅炉在使用的过程中,实现了燃料由煤炭到天然气这一清洁、高效燃料的转变,这不仅从很大程度上减少了碳、硫气体对环境的污染,实现了环境的可持续发展,而且对煤炭资源的大量节约还创造了很大的经济价值。基于我国人口众多的这一特点,天然气锅炉在供暖行业将有很大的发展潜力和发展空间。随着我国对天然气燃烧系统研究的日益加深,届时天然气锅炉的燃烧及调整系统将会更具体系化,天然气锅炉也会创造更大的环境效益和经济效益。


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