应用气体监测和分析分析应用气体气体检测分析应用气体气体检测分析应用气体气体检测分

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1、控制发电锅炉空燃比降低燃料消耗我国有大型工业窑炉约十多万台，分别应用在金属冶炼、热处理、发电供热锅炉、水泥、水泥、陶瓷、炭素、化工及废物焚烧等，年耗燃料约1.6亿吨标准煤。而大部分窑炉的燃烧气氛的控制和空燃比的调控并不令人满意，造成的能源浪费和超标排放给企业带来很大损失，尤其在目前能源价格高涨、环境保护指标不断提高的形势下，节能降耗、减少烟尘排放显得尤为重要。工业窑炉按其燃烧气氛可分为下列几种：强氧化气氛炉游离02占燃烧产物总量的8%以上。普通氧化气氛炉游离02占燃烧产物总量的4%-5%0中性气氛炉游离02占燃烧产物总量的1%—1.5%o弱还

2、原气氛炉游离02占烧产物总量的1%下，并HC0占烧产物总量3%以下。强还原气氛炉C0含量占烧产物总量5%以上。发电锅炉工艺要求决定了窑炉为中性气氛发电锅炉的燃烧控制是生产企业重要环节，为了保证产值和利润的完成，企业都会毫不马虎地监视窑炉的温度、压力和稳定性，直至达到完美的程度以保证适应产品生产要求。在保证产值和利润的完成或超额完成的压力下，一般选择宁可多耗能也要保证产值和利润稳定；宁可排放烟尘花费一些排污费用也要保证产值和利润稳定；甚至有时设备存在安全隐患也要为产值和利润让步而坚持运转。而造成这种局面的原因正是忽视对工业窑炉燃烧气氛的控制，正

3、确地调节工业窑炉燃烧气氛不但可以保证工艺要求的温度、压力和稳定性，还可以降低能耗提高产值和利润，同时还将提高设备的安全运转率和降低废气烟尘排放量。—、发电锅炉结构和气氛：在所有的工业窑炉燃烧反应中，原理上都是一定量的助燃氧气为既定量燃料反应产生热量（即燃料组分中的C与空气中的02反应）：C+02►CO?+H2O常见的燃烧系统都是把一种燃料（比如煤粉、燃油或燃气）与空气混合后送入燃烧区域点燃，根据产品工艺要求的温度、压力设定和调节助燃空气及燃料的给定量及配合比例，同时调整燃烧烟气的排放量。而空气中只有人约20.9%的氧气，剩卜-的79.1%是氮

4、气及其它燃烧不需要的气体。这些气体从常温加热到廨炉设定温度也需要消耗大量的热能，从而降低燃烧效率，因此这些气体会负面影响燃烧过程。同时由于游离氧和过剩氮气在工业常炉的高温（1500nF以上）运行屮还会产生大量的氮氧化合物NOx、SO2和大量的CO2等有害于环境的排放气体。燃烧控制及能源消耗分析。帑炉系统如图01所示。锅炉別而图探头图01燃烧器T型燃烧布丿』的炉膛平面图燃烧器'■墙置式燃烧布局的炉膛燃烧控制示意图如图02所示。燃料煤粉给定量的调节根据锅炉各区域的温度由计算机控制。窑炉通讯控制电缆温度反馈信号图02发电锅炉燃烧控制示意图发电锅炉的

5、操作调节过程中往往特别关注的是温度、压力及稳定性等指标。尤其是温度发生变化时，必须及时修正。绝人多数的工业窑炉的燃烧控制系统大多采少使用。而调节温度跟随T艺曲线的变化-般只是调节燃料输入量的人小—即改变供煤量、油量或燃气量的大小（如图02燃烧控制原理图所示），窑炉的温度传感器检测炉内温度反馈给计算机，计算机根据预定燃烧程序曲线检杳反馈温度信号,计算输出4-20MA信号改变燃料输出量0-100%范围变化。在发电锅炉的最初设定时，一•般整定燃料输出量为100%时，助燃空气仍能满足燃料完全燃烧并存在1.5%以上游离氧，这样设定是为了保证窑炉快速升温

6、时炉内仍保持氧化气氛以适应产品需要。基于目前国内发电锅炉的操作系统和设置方案不难看出，只耍燃料输出不达到100%（满量程），窑炉的燃烧状态就是过氧燃烧。炉内燃烧产物就存在大量的游离氧02、NOx、CO2等气体，而家炉的运行绝人多数时间的燃料输出是在50%-80%之间,这就注定过剩的助燃空气要消耗相当多的热能。如果按燃料输出60%计算，过剩氧气量可以高达5%-7%,燃料消耗的浪费可能接近或超过10%,可谓触目惊心。这10%的热能随着滚烫的烟尘尾气排放的同时，还增加NOx、CO2、SO2等有害气体的排放量。而且，加剧排烟风机、管路及收尘设备腐蚀，

7、降低设备使用寿命。其结果不但增加燃料成本支出，还要增加收尘设备投入,甚至受到尾气排放超标的处罚。所以，对企业而言这是急待解决的严重问题。二、发电锅炉热效率分析和节能策略：1、发电锅炉热效率分析：通过对发电锅炉现状的分析我们可以清楚地发现，任何一台窑炉热能不可能完全有效的被利用，血燃料所产牛的全部热能的分配和损失主耍有以下几部分构成（如图03所矛:空气消耗热能道排放热能rmtx.□C□C□E□匸□E炉体散发热能淳闺応聚:醍库禺旨岂胃总豊JC0r*—•rL•-・・T•—•“•一•自肖吊定号坯;-炉体吸收热能有效利用热能图03发电锅炉能耗分析A、

8、产品直接吸收的有效热能；B、窑炉墙体表面散发的热能；C、窑炉各部吸收积蓄的热能；4D、窑炉各部孔隙、产品进出口泄漏热能；fE、烧成反应水损失热能；F、燃烧残余惰性气