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目前,燃烧系统有三种:全手操、全自动位式、全自动比例调节。
全手操:这种燃烧方式就是燃油或燃气以固定的流量和空气以固定的流量混合进行燃烧,主要分布在大庆、胜利、辽河、西部等各大油田,燃料主要以原油为主,部分为重油;这是一种只重燃烧效果不重运行费用和的燃烧方式,造成大量的能源浪费和事故;在市场经济效益为主导的新形势下,这样的燃烧系统逐渐被精明的用户所放弃,例如:石油大学(东营)胜华炼油厂40T蒸汽锅炉,经过严密的论证,决定采用先进的燃烧系统-进口油气混合燃烧器。
全自动位式:这种燃烧系统具备所有全自动、保护功能,只是燃料和空气的调节是一段、两段或三段式调节,适合于小型锅炉或工业炉。
全自动比例调节:采用比例调节仪、PLC、DCS、BLM等实现燃料、空气混合燃烧逻辑运算配比,真正到完全燃烧,限度地节约了能源,保护了环境。国内典型范例:北京双榆树热力厂114MW锅炉6台、上海金山石化35T锅炉、天津焦化三厂35T锅炉、胜华炼油厂油气混烧40T蒸汽锅炉等。
善用能源、保护环境是二十一世纪可持续发展国策的重要议题,随着科学发展意识与理念的进步,先进的燃烧系统正在被大力推广应用。
锅炉节能运行方式:在满足技术要求的情况下,尽量低负荷连续运行。即节约了运行费用,又延长了锅炉寿命。这种运行方式和优点,早已被北京众多用户和专家证实并推广,仅此一项可节能8-15%,而只有比例调节燃烧系统才能实现这种运行模式。
新研制的高速气体燃烧器,为了达到完全燃烧,使燃气和空气通过众多的喷孔分别进入燃烧室,燃气射流与空气射流一一撞击,均匀混合,合成射流矢量方向应与燃烧室主轴线平行,避免一射流穿透另一射流,造成混合不均。为了减少NOx的生成,采取分区燃烧,前区燃烧温度低于后区燃烧温度,在燃烧室出口燃烧温度。前区是贫氧燃烧,后区增加供氧,在燃烧室出口达到过剩空气系数α=1。
如此设计,既能够合理配风,保证完全燃烧,防止CO生成,又能够维持较低的燃烧温度,减少有害气体NOx的生成。
燃烧室内充满高温的燃烧产物,其金属室壁必须有足够的冷却,才能工作。效仿液体火箭发动机的再生冷却,在高速气体燃烧器的设计中,利用空气在燃烧室外腔流动,吸收室壁传导的热量,保证室壁在的温度范围内工作。同时将空气预热能够促进完全燃烧和提高理论燃烧温度。
在燃烧室喷口局部高温区,专门设计有空气膜保护金属壁。
由于采取了以上的设计,高速气体燃烧器的使用寿命可达3年,而其他单位设计生产的高速气体燃烧器的燃烧室由耐火材料作内衬,使用寿命为几个月,甚至有的产品,其耐火材料内衬工作不足3个月就开裂。
在高速气体燃烧器设计中,为了使燃烧产物具有足够的动量,燃烧室应该有一定的压力。根据用户提供的燃气物理化学参数和速度要求,进行燃烧计算确定燃烧产物的各个热力参数后,燃烧室内燃烧产物的压力可以求出,即pc=pa/[1-(k-1)w2/2kRT]k/(k-1)。
式中pc为燃烧室压力;pa为环境压力;k为燃烧产物绝热指数;R为燃烧产物气体常数;T为燃烧温度;w为燃烧产物在喷口处的流速。
空气和燃气进入燃烧器,流经各自的通道,经过喷孔进入燃烧室,沿途存在一定的流阻。
燃烧器的空气入口压力pk是燃烧室压力pc和空气压降Δpk之和,燃烧器的燃气入口压力pr是燃烧室压力pc和燃气压降Δpr之和。即:pk=pc+Δpk 。pr=pc+Δpr。
pk和pr不能过高,应该满足用户提供的使用条件。高速气体燃烧器在使用天然气作燃气时,燃烧产物速度为100 m/s,其天然气入口压力为2 500 Pa,空气入口压力为2 100 Pa。
高速气体燃烧器是利用液体火箭发动机的燃烧技术为工业加热炉开发的一种、节能、低污染燃烧器。经天然气燃烧试验,证明其工作可靠、操作简单、热负荷调节范围大、空气过剩系数及燃气温度调节范围大。该燃烧器目前已成功地应用在油田、陶瓷、钢铁等行业的加热炉上。
对于高参数、大功率机组,为了提高循环热效率和汽轮机的相对内效率,采用了蒸汽的中间再热,在汽轮机高压缸内做完部分功的过热蒸汽被送回锅炉的再热器中进行加热,然后再送到汽轮机的中低压缸做功。
工艺是关于把原材料加工为产品或生产资料的经济的方法和过程的科学,它始终贯穿于企业产品制造的全过程,从原材料的采购、产品的设计、工艺技术的选择、产品的制造与检验到终产品的交付使用与售后服务。
汽包加工分卷制和压制两种方式。卷制是由一块钢板卷制成一个筒体,只有一条焊缝。压制由两块钢板由油压机压制而成,有两条焊缝。
遮页角:是防止烟道短路,可使炉内受热均匀。内螺纹管:防止膜态沸腾,恶化传热。屏式过热器间隙:防止烟灰凝固,堵塞烟道。风帽:使风均匀进入布风板。压临界有汽包,超临界无汽包。弯管方式:冷弯、热弯、特殊弯管。汽包:两进(水冷壁、省煤器)两出(下降管、过热蒸汽管)。
锅炉参数是表示锅炉性能的主要指标,包括锅炉容量、蒸汽压力、蒸汽温度、给水温度等。
锅炉容量可用额定蒸发量或连续蒸发量来表示。额定蒸发量是在规定的出口压力、温度和效率下,单位时间内连续生产的蒸汽量。连续蒸发量是在规定的出口压力、温度下,单位时间内能连续生产的蒸汽量。
蒸汽参数包括锅炉的蒸汽压力和温度,通常是指过热器、再热器出口处的过热蒸汽压力和温度如没有过热器和再热器,即指锅炉出口处的饱和蒸汽压力和温度。给水温度是指省煤器的进水温度,无省煤器时即指锅筒进水温度。
锅炉可按照不同的方法进行分类。锅炉按用途可分为工业锅炉、电站锅炉、船用锅炉和机车锅炉等;按锅炉出口压力可分为低压、中压、高压、超高压、亚临界压力、超临界压力等锅炉;锅炉按水和烟气的流动路径可分为火筒锅炉、火管锅炉和水管锅炉,其中火筒锅炉和火管锅炉又合称为锅壳锅炉;按循环方式可分为自然循环锅炉、辅助循环锅炉(即强制循环锅炉)、直流锅炉和复合循环锅炉;按燃烧方式,锅炉分为室燃炉、层燃炉和沸腾炉等。
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