我國常規(guī)能源資源以煤炭為主,決定了我國能源生產(chǎn)、消費及電力結(jié)構(gòu)以煤炭為主。而我國的大氣污染物排放已嚴重超過了環(huán)境容量,這都要求我們對能源及污染物排放有更高的要求。燃油燃氣鍋爐在鍋爐行業(yè),特別是在中小型鍋爐上有著特的優(yōu)勢。燃油燃氣燃燒器投資少,爐膛熱負荷高,爐膛容積比燃煤鍋爐明顯減小,傳熱效果好,不需要大量的煙氣清潔設(shè)備、油氣中灰分很少或者沒有灰分從而對設(shè)備磨損很少,設(shè)備的維護工作量小、燃油燃氣燃燒污染物排放少等,這些都為燃油燃氣鍋爐的發(fā)展提供了良好的條件。
對于燃輕油和天然氣鍋爐的灰分含量較少,一般不會產(chǎn)生飛灰磨損,也不需要吹灰設(shè)備,重油的含量雖然也不高,但其在燃燒過程中高分子烴可能由于缺氧分解出炭黑,瀝青等成分可能由于缺氧而分解成固體油焦,油焦破裂后產(chǎn)生焦粒,炭黑和焦粒都不易燃盡,引起積灰。燃氣鍋爐的排煙不存在粉塵污染。燃油鍋爐的粉塵污染也比較輕,但燃油鍋爐在燃燒不良時易冒黑煙,黑煙是由于燃油缺氧而分解出的炭黑,油氣是重油的高分子烴在缺氧時易分解。炭黑的粒徑比較小,表面積閥,雖然質(zhì)量比較輕,但看起來較黑,燃油鍋爐只要霧化良好,配風(fēng)合理,在正常運行時都能達到國家標(biāo)準。
燃氣燒嘴的特點 1.燃燒方法簡單,燒嘴容易實現(xiàn)自動化控制、智能化控制; 2.點火、停火操作簡單,并可實現(xiàn)電子打火; 3.過剩空氣系數(shù)α接近1.0,排煙損失小,無灰渣產(chǎn)生,有害氣體排量較小,有利于保護環(huán)境; 4.燃燒熱強度大,容積熱負荷高,一些燃氣燒嘴可以實現(xiàn)無火焰燃燒; 5.燃氣燒嘴可利用回收余熱,以提高能源利用率。
在燒嘴工作時,要實現(xiàn)天然氣的氧化反應(yīng),使燃氣分子和空氣中的氧分子接觸,也就是我們所說的天然氣和空氣均勻混合。燃氣和空氣混合是一種物理擴散現(xiàn)象,這個過程比燃燒反應(yīng)過程本身慢很多。在燃氣和空氣分別通過燒嘴送入導(dǎo)焰管的情況下,決定燃氣燃燒速度的主要因素是燃氣和空氣的混合速度。在研究大科天然氣燒嘴時,了解天然氣和空氣兩種氣體的混合規(guī)律。混合的均勻程度基本上取決于燃氣和空氣相互擴散的速度。要從燒嘴上進行節(jié)能,強化燃燒過程中的混合部分,這里主要是指提高混合速速為主。
一般來講,理論燃燒溫度隨燃氣低熱值的增大而增大。當(dāng)燃氣中含有較多的重?zé)N時,由于熱值增高,理論燃燒溫度也增高,但有時熱值低的燃氣理論燃燒溫度可能熱值高的燃氣,這是由于燃燒產(chǎn)物數(shù)量和比熱等因素起了主要作用。因為燃氣燃燒放出的熱量主要用于加熱燃燒產(chǎn)物,所以當(dāng)燃燒產(chǎn)物數(shù)量較多的時候,所需熱量也多,理論燃燒溫度就下降。同樣,當(dāng)燃燒產(chǎn)物的比熱大時,理論燃燒溫度也降低。因此天然氣的熱值雖然氫氣,但理論燃燒溫度卻低于氫氣。
強迫著火是有一外加的熱源向局部區(qū)域的可燃混合物輸送熱量,使之提高溫度和增加活化分子的數(shù)量,迫使局部地區(qū)的可燃混合物完成著火過程而達到燃燒階段,然后以一定的速度向其他區(qū)域擴展,導(dǎo)致全部可燃混合物的燃燒,例如靠電火花或熾熱物體來加熱局部區(qū)域的可燃混合物。在鍋爐中的燃氣,油霧炬或煤粉氣流靠高溫?zé)煔獾幕亓骱蜖t墻的輻射換熱的加熱而達到著火條件,形成燃燒區(qū)域,燃燒區(qū)域就以一定的速度向未燃的氣流擴展,使由燃燒器噴出的可燃混合物連續(xù)地著火和燃燒。