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燃油燃气锅炉特点与展望

发布时间:2021-07-22 09:03:23 浏览数:

zoޛ)j馟ii_饨ky生活中主要以热水锅炉为主,如常见的供暖,洗浴。

1.2 炉体

对于锅炉炉体的设计而言,主要区别体现在锅炉的结构形式和受热面的布置及管路中烟速、温度的分配是否合理。例如采用螺纹烟管和波形炉胆不仅可以增强传热效果,增大辐射吸热量,同时也降低了能耗,波形炉胆还能有效缓解热胀冷缩对燃烧室造成的损伤。

目前燃油燃气锅炉常见的是卧式内燃锅壳式。它的结构形式分为“干背式”和“湿背式”。虽然干背式生产工艺相对简单,而且不需要太多的耗材,但是由于炉胆出口的烟气温度较高,高温烟气对转烟室的耐火材料直接辐射冲刷,使其经常出现烧崩、烧塌,导致二、三回程烟气短路,使锅炉尾部过热,严重的可烧红后盖,这也是干背式锅炉自身结构导致的最大缺点。湿背式锅炉的炉胆(炉膛)后的回燃室是泡在水中的“湿背”回燃室,这也是干背式与湿背式的最大区别,湿背式炉胆、回燃室吸收的热量直接传递给水,避免了烧坏的问题,同时也提高了锅炉的辐射传热面积和传热效率,这种结构在国际上被广泛应用。

1.3 燃烧

燃油燃气锅炉的燃烧方式有别于传统的燃煤锅炉,它利用燃烧器将燃料(油或气)喷入锅炉炉膛,同时电子点火,形成火焰,燃料在燃烧室内充分燃烧,不需要燃煤锅炉的炉排设备,同时也无需除渣设施。

油燃烧总是首先把燃料油雾化成<200~250μm的油雾液滴,以扩大油的蒸发表面积,提高油的蒸发速度,实现油蒸汽的燃烧。燃料油(天然气)的主要成分是烃类,在烃氧化化学反应的同时,如果缺氧或者与氧气混合不均匀时,烃类将产生裂解反应,最终导致析炭而产生炭黑,影响燃尽并造成污染烷烃裂解的基本反应是脱氢和断链反应,即:

烷烃裂解后生成烯(称一次反应)。以乙烯为例的二次反应与析炭过程如下:

为防止析炭,在燃烧技术上使一部分空气从火焰根部在烃受热阶段后及时混入,或采用蒸汽雾化,都可一直或减轻析炭。[1]

燃油锅炉的燃料是燃油,如柴油、机油、煤油等,燃气锅炉的燃料为燃气,如天然气、城市煤气、沼气还有液化气等。它的燃料燃烧的设备叫燃烧器,燃油与燃气锅炉需配备对应形式的燃烧器。使用燃油锅炉应注意油的雾化,风与油的配比,同时加强油的过滤,防止杂质堵塞喷嘴。对于燃气锅炉除了注意合理的配风,火焰长度,更应注意点火前对炉膛的吹扫,因为油或气与空气混合达到爆炸极限,点火瞬间就容易产生爆炸,因此燃油燃气锅炉都配有自动控制系统。燃油燃气锅炉的关键部件是锅炉燃烧器,目前国内生产的燃油燃气锅炉,配用国内燃烧器的比例较小,大部分配用进口燃烧器,但国内燃烧器的技术生产水平发展很快[2]。

1.4 排放

在锅炉燃烧时,排烟烟气中氧含量和过量空气系数是影响热效率的主要因素,因此需要控制锅炉排烟含氧量和过量空气系数,并让燃料在最佳燃烧区充分燃烧,以便提高锅炉热效率。对于燃油锅炉,应注意燃油中含有硫(S),在燃烧过程中,会形成SO2,这会对设备产生腐蚀,应注意防护。对于燃气锅炉,由于天然气主要成分是CH4,其他成分也主要是碳氢化合物,几乎不含硫,是一种清洁能燃料。天然气燃烧后的主要烟气成分是:CO2、H2O、N2、NOX[3]。为贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》等法律、法规,保护环境,防治污染,促进锅炉生产、运行和污染治理技术的进步,国家制定了锅炉大气污染物排放标准,增加了燃油、燃气锅炉烟尘、烟气黑度、二氧化硫、氮氧化合物的最高允许排放浓度限值。未来的锅炉会更加的低氮、节能、高效、环保。

1.5 燃气资源

对于使用燃油燃气锅炉的企业和个人,一反面关注运行效果,满足企业需求,排放指标达到国家要求,同时也十分关心燃烧成本问题。我国已探明南海、东海天然气储量十分可观,目前已经开采利用,同时也从国外引进天然气,保证了天然气充足的供应,目前天然气的价格约3.8元/立方米,比轻柴油便宜,加上政府的补贴与扶持,在经济上是可行的。

1.6 安全性

燃油燃气锅炉的自动化程度很高,而且配有多种安全保护措施,如漏电保护即漏电自动切断电源;过热保护即锅炉水温超高达到报警温度时,自动停止燃烧器同时警报灯响起;二次过热保护即锅炉外壳温度超过设定温度时,自动切断二次回路,并停炉;超压保护,当压力达到设定温度自动关闭燃烧器;水位电极棒监测水位防止锅炉干烧,当锅炉水位达到、低于极低水位时,立即停炉,避免事故。燃烧器配有熄火保护装置,能瞬间切断气源,保证安全运行。

2 结束语

近年来,我国燃油燃气锅炉不断发展完善,与国外同类产品的差距逐渐缩小。由于发展经济需要越来越多能源动力,传统煤炭对环境造成的污染已经不堪重负,特别是在大力倡导节能减排低氮环保的新形、势新要求下,燃油燃气锅炉的发展将赢得新的春天。

参考文献

[1]林宗虎,徐通模.实用锅炉手册(第二版)[M].化学工业出版社,2009.

[2]燃油燃气锅炉房设计手册编写组.燃油燃气锅炉房设计手册(第二版)[S].北京:机械工业出版社,2013.

[3]谢龙根,周仕明.燃油与燃气工业锅炉尾部节能器的设计和运行特点[J].工业锅炉,2011(4).

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