燃气锅炉排烟温度降低对烟气扩散的影响分析
锅炉排烟温度控制分析
锅炉排烟温度控制分析摘要:在锅炉各项热损失中,排烟热损失是对锅炉效率影响最大的一项,约为5%-8%,降低排烟温度对提高锅炉效率及全厂的经济运行有着非常重要的意义。
关键词:排烟热损失效率经济运行1 排烟温度对经济性和安全性的影响某电厂锅炉为哈尔滨锅炉厂有限公司根据美国abb-ce燃烧工程公司设计制造的hg-1020/18.58-ym23型锅炉,该锅炉为亚临界参数、一次中间再热、单炉膛自然循环汽包锅炉。
设计燃用烟煤,采用平衡通风、中速磨煤机组成的直吹式制粉系统、摆动燃烧器四角切圆燃烧方式,固态排渣煤粉炉,锅炉为全钢构架,紧身封闭,炉顶为大罩壳,整体呈倒u型布置。
配置2台哈尔滨锅炉厂生产的28-vi(t)-1983-smr三分仓回转式空预器; trl负荷下设计排烟温度为126.7℃(环境温度为20℃)。
该电厂从#2号炉2009年试运结束,排烟温度一直偏高,影响了机组的效率。
下表是2010年#2号炉各月排烟温度平均值:排烟温度越低,排烟热损失就越小,大容量锅炉的排烟温度一般控制在110℃-160℃。
要降低锅炉的排烟温度必须增加锅炉受热面,需要增加投资和金属消耗量;如果排烟温度过低,达到烟气露点则烟气中的so2会凝结在空预器壁面上,形成低温腐蚀,当燃用含硫量多的燃料时,这种现象更加剧烈。
排烟温度升高会使排烟焓值增加,排烟热损失增加。
一般来说,排烟温度每上升1℃,锅炉效率下降0.05-0.08%,供电煤耗上升0.17克/千瓦时;因此应进行运行调整,及时对空预器和受热面吹灰,保持吹灰器较高的完好率和投入率,防止受热面结渣和积灰。
2 影响排烟温度的因素影响锅炉排烟温度的因素有很多,通常有以下几个方面:锅炉负荷、煤质、炉内燃烧情况、受热面清洁程度、运行调整等有关。
2.1 锅炉负荷:锅炉负荷增加,燃料量增加,各级受热面出口烟气和工质温度增加,炉膛出口烟温随之增加,排烟温度升高。
2.2 煤质:煤的低位发热量越低,收到基水分含量越大,排烟温度越高。
谈谈锅炉排烟温度的调整
谈谈锅炉排烟温度的调整锅炉排烟温度的调整是锅炉运行过程中的一个重要环节,直接关系到锅炉燃烧效率和排放物的控制。
正确调整锅炉排烟温度可以提高锅炉的热效率,降低能源消耗,并减少排放物的生成。
本文将从锅炉排烟温度的影响因素、调整方法及其在实际应用中的注意事项等几个方面进行论述。
锅炉排烟温度的影响因素有很多,主要包括以下几个方面:1. 锅炉燃料的品质:锅炉燃料的品质直接影响燃烧的效果和热效率。
如果燃料品质较差,燃烧过程中会产生较多的烟气和灰分,导致排烟温度升高。
2. 炉膛结构和燃烧系统设计:炉膛结构和燃烧系统的设计直接关系到燃烧的完全程度和热传递效率。
合理的炉膛结构和燃烧系统设计能够提高燃烧效率,减少烟气的含量,降低排烟温度。
3. 锅炉负荷的变化:锅炉负荷的变化会引起锅炉运行状态的调整,进而影响排烟温度。
负荷增加时,燃料燃烧速率增加,热效率较低,排烟温度会升高;负荷减小时,燃料燃烧速率减小,热效率较高,排烟温度会降低。
4. 风量、燃料供给量和燃烧舱氧含量:风量的大小直接关系到燃烧氧气的供应和热传递效果。
风量过大会导致燃料燃烧过程中的不完全燃烧和冷凝现象,排烟温度会升高;风量过小则会导致燃烧不充分,排烟温度会降低。
燃料供给量和燃烧舱氧含量的调整也会直接影响燃烧效率和排烟温度。
在锅炉排烟温度的调整方法方面,可以从以下几个方面入手:1. 优化燃烧环境:通过调整炉膛结构、燃烧系统和燃料的使用方式等,使燃烧过程更加充分和稳定,减少烟气的含量,降低排烟温度。
可以采用分级燃烧、双层燃烧、旋流喷燃、预混燃烧等技术手段来优化燃烧环境。
2. 控制风量与燃料供给量:在保证燃料供给和热传递的情况下,通过调整风量和燃料供给量的大小,控制燃烧过程中氧气的供应量和燃料的燃烧速率,以达到调整排烟温度的目的。
3. 合理调整锅炉负荷:根据实际情况和需要,合理调整锅炉负荷,使负荷变化时,燃烧过程可以迅速适应,避免因负荷变化引起排烟温度的异常变化。
浅谈燃煤锅炉排烟温度对热效率的影响
浅谈燃煤锅炉排烟温度对热效率的影响发表时间:2020-05-07T06:58:04.740Z 来源:《河南电力》2020年1期作者:罗学君[导读] 燃煤锅炉的热损失由排烟热损失q2、化学不完全燃烧热损失q3、固体不完全燃烧损失q4、散热损失q5、灰渣物理热损失q6构成,在燃煤锅炉热损失中,排烟热损失对锅炉的热效率影响最大,约为5~12%。
(四川省宜宾惠美线业有限责任公司四川宜宾 644002)摘要:燃煤锅炉的热损失由排烟热损失q2、化学不完全燃烧热损失q3、固体不完全燃烧损失q4、散热损失q5、灰渣物理热损失q6构成,在燃煤锅炉热损失中,排烟热损失对锅炉的热效率影响最大,约为5~12%。
而排烟温度的高低往往决定了锅炉的热效率,控制排烟温度,能有效降低锅炉热损失,提高锅炉经济运行,本文将从燃煤锅炉排烟热损失方面进行分析,并提出相应的解决方法。
关键词:燃煤锅炉;排烟温度;经济运行;问题分析;方法摘要:燃煤锅炉的经济运行是燃煤发电厂实现经济运行的一个重要手段,面对我国能源日益短缺的今天,节能降耗对燃煤发电厂更加迫在眉睫,有效的管理是节能减排的重要手段,也是企业获得经济效益的基础。
因此,电厂有必要加强管理,严格控制排烟温度,实现节能减排的目的。
一、设备概况宜宾惠美公司TG-75/3.82-M燃煤锅炉,额定容量75T/H,蒸汽额定压力38.2 MPa,蒸汽额定温度450℃,给水温度105℃,排烟温度140℃,设计热效率为88%。
在实际运行中,经对该锅炉进行热工测试发现,排烟温度tpy上升25℃,达到165℃,空气系数αpy为2.046,排烟处O2容积百分比10.74%,排烟处CO2容积百分比9.08%,排烟处CO容积百分比73 ppm。
经计算,该锅炉排烟热损失q2为11.142%,化学不完全燃烧热损失q3为0.048%,固体不完全燃烧损失q4为2.72%,散热损失q5为0.7%,灰渣物理热损失q6为0.23%,热失之和为14.84%,锅炉反平衡热效率为85.16%,锅炉热效率下降。
谈谈锅炉排烟温度的调整
谈谈锅炉排烟温度的调整
锅炉排烟温度的调整在锅炉运行中非常重要,它直接关系到锅炉的热效率和环保性能。
本文将从调整目的、调整方法和调整注意事项三个方面进行探讨。
调整锅炉排烟温度的目的是为了提高锅炉的热效率和降低排放的污染物。
通过调整排
烟温度,可以保证锅炉燃烧充分,烟气流失减少,热量更好地传递给工作介质,从而提高
锅炉的热效率。
合理调整排烟温度可以控制锅炉排放的污染物含量,减少对环境的污染。
调整锅炉排烟温度主要有两种方法,即改变空燃比和改变燃料供给量。
改变空燃比是
通过调节燃烧器的空气供给量来实现的,大部分情况下,增加空气供给量可以提高排烟温度,降低空气供给量可以降低排烟温度。
改变燃料供给量是通过调节燃料阀门的开度来实
现的,增加燃料供给量可以提高排烟温度,减少燃料供给量可以降低排烟温度。
需要注意
的是,调整排烟温度时应控制燃烧器的输出功率,以避免超负荷运行或低负荷运行。
调整锅炉排烟温度需要注意以下几个问题。
要根据锅炉的设计要求和运行负荷确定合
理的排烟温度范围,以充分考虑热效率和烟气对环境的影响。
在调整过程中要注意燃烧过
程的稳定性,避免因调整排烟温度而引起的燃烧不完全或过热等问题。
还要注意燃料的选
择和供应的稳定性,以确保锅炉能够正常运行。
调整锅炉排烟温度是锅炉运行中的重要环节,对于提高热效率和降低污染物排放都具
有重要意义。
通过合理的调整方法和注意事项,可以使锅炉达到最佳运行状态,同时也符
合环保要求。
谈谈锅炉排烟温度的调整
谈谈锅炉排烟温度的调整锅炉排烟温度的调整在锅炉运行中起着非常重要的作用。
排烟温度的过高或过低都会影响锅炉的运行效率和安全性。
调节好锅炉排烟温度是锅炉运行中必不可少的一环。
本文将从锅炉排烟温度的重要性、影响排烟温度的因素、调整排烟温度的方法等方面进行探讨。
一、锅炉排烟温度的重要性1.影响锅炉热效率锅炉排烟温度直接影响燃料的燃烧效率和热传递效率,显著的提高了锅炉的热效率。
过高的排烟温度不仅不能很好地利用热量,同时也会造成能源的浪费。
要正确调整排烟温度,提高热效率。
2.保证锅炉运行安全排烟温度过高会造成锅炉管道和烟囱的过热,引起事故。
而排烟温度太低则会导致过多的烟气在锅炉内部滞留,增加对锅炉设备的腐蚀。
合理调整排烟温度对保证锅炉运行安全起着重要作用。
3.保护环境排烟温度过高不仅影响了锅炉的热效率,同时也会导致烟气排放的污染物浓度更高。
合理调整排烟温度也是对环境的保护。
二、影响排烟温度的因素1.燃料的性质不同燃料的燃烧特性不同,燃料燃烧所需的氧气量也不同,在燃料燃烧时产生的烟气量也会不同,因此对排烟温度的影响也不同。
2.燃烧过程中的空气量过多或者过少的空气量都会直接影响燃料的燃烧完全程度,从而影响排烟温度。
3.燃烧设备的质量和性能燃烧设备的质量和性能不同,会影响燃料燃烧的完全程度和排烟温度。
4.燃烧设备的运行负荷燃烧设备的运行负荷是指燃烧设备在单位时间内所处理燃料的量,运行负荷越大,排烟温度越高。
5.烟气流速和局部热阻烟气流速和烟气管道局部热阻的大小也会直接影响排烟温度。
三、调整排烟温度的方法1.合理控制燃烧空气量调整燃烧时的空气量,保证燃烧的充分,是控制排烟温度的重要手段。
可以根据锅炉燃烧设备和燃料的特性来合理调整燃烧时的空气量。
2.合理选择燃料燃料的选择也有着直接的影响效果。
选择合适的燃料不仅能保证燃料的充分燃烧,还能减少污染物的排放。
3.改进燃烧设备优化燃烧设备的结构和性能,更新老化设备,是改进排烟温度的重要方法。
超临界直流锅炉排烟温度降低浅析
超临界直流锅炉排烟温度降低浅析国电某发电公司660MW机组SG-2066/25.4-M977型超临界参数、四角对冲切圆燃烧并辅助墙式燃烬风直流锅炉,由上海锅炉厂初次设计制造,在锅炉燃烧调整方面缺乏经验,造成排烟温度相对较高。
本文通过分析影响排烟温度高的因素,并提出相应解决方案,摸索及总结参数控制、节能降耗相关经验,提高机组的安全运行和经济效益。
标签:超临界;直流锅炉;排烟温度1 引言国电某发电公司#5机组采用上海锅炉厂SG-2066/25.4-M977型超临界参数变压运行螺旋管圈,单炉膛、一次中间再热、切圆燃烧方式、平衡通风、全钢架悬吊结构Π型露天布置、固态排渣燃煤直流锅炉。
[1]#5炉投产后,锅炉排烟温度偏高,夏季可达170℃以上。
不仅锅炉热效率低,也严重影响到锅炉经济性。
该公司通过锅炉燃烧调整,制粉系统运行调整,系统漏风检查及堵漏等解决方案,有效降低了锅炉排烟温度。
2 影响排烟温度高的因素2.1 漏风漏风包括炉膛漏风、制粉系统漏风、烟道漏风。
是锅炉排烟温度高的重要原因。
炉膛漏风主要包括炉顶密封、看火口、人孔门及炉底机械密封处漏风。
在所有漏风中,以炉底漏风影响最大,漏风使排烟容积增大,导致排烟损失Q2增加。
#5炉膛漏风主要集中在炉底干除渣装置的机械密封处,此外干除渣装置本体布置的检查清灰孔、冷却风孔和观察孔也形成漏风。
2.2 一次风率掺冷风是指在制粉系统和一次风中掺冷风。
掺冷风量过多会使流过空气预热器的空气量减少,使空气预热器的吸热量减少,最后使排烟温度升高。
掺冷风量过多是由于一次风率过高,磨煤机出力下降或部分磨煤机停运造成的。
因此可适当降低一次风率,减少冷风的掺入量。
在炉膛不结焦的情况下,还可提高一次风风粉混合物的温度,减少冷风的掺入量。
2.3 过剩空气系数衡量锅炉燃烧过程的经济性指标为过剩空气系数α。
空气系数α过大,会使锅炉排出的烟气量增多,使锅炉排烟热损失增大,引风机、送风机电能耗量增加。
锅炉排烟温度控制分析
00 — .8 , 电煤 耗上升 01 .5 00 % 供 .7克 / 瓦时 : 千 因此应 进行 1 排烟 温度对 经济性 和 安全性 的影 响 运 行调 整 , 时 对 空预器 和 受 热面 吹灰 , 及 保 锅 炉 厂 有 限 公 司 根 据 美 国 的完好率 和投 入率 , 防止 受热 面结 渣和积 灰。 A B C 燃 烧 工 程 公 司 设 计 制 造 的 H 1 2 /8 B — E G一 01 . 0 2 影响排 烟温 度的 因素 5 一 M2 8 Y 3型 锅炉 , 锅 炉 为亚 临 界参 数 、 次 中 间再热 、 该 一 影 响锅炉 排烟 温 度 的因素 有很 多 , 常有 以下几 个 方 通 单 炉膛 自然循 环汽 包锅炉 。 计燃 用烟煤 , 设 采用 平衡通 风 、 面: 锅炉 负荷 、 煤质 、 内燃烧 情 况、 炉 受热 面 清洁程 度 、 行 运 中速磨 煤机 组 成 的直吹式 制粉 系统 、 动燃烧 器 四角切 圆 摆
锅 炉 排 烟 温 度控 制 分 析
刘思 军 孟 凡 明 ( 唐鲁 大 北发电 公司) 有限
摘 要 : 锅 炉 各 项 热损 失 中 , 烟 热 损 失 是 对 锅炉 效 率 影 响最 大 这 种现 象更加 剧烈。 在 排 的一 项 , 为 5 一 % , 约 % 8 降低 排 烟 温 度 对 提 高 锅炉 效 率 及 全 厂 的 经济 排烟 温 度升 高会使 排烟 焓值增 加 ,排烟 热损 失增 加 。 运 行 有 着 非 常 重要 的意 义 。
( 接 第 3 6页 ) 上 1
式 组 合 , 而 发挥 以上两 种 滤 波器 的 各 自优 势 , 从 同时 通过 力度 , 配合 当地警力资源做 好协同巡查 ; 提高排查检测 ④ 这种 混杂 交互地 结 合适 用 , 大 限度地 降低 减小 上 述两种 人员 的职 业素养 和专 业技 能 , 最 尤其是 对 突发无 序 的谐 波状 滤 波器 的 自身缺 陷 , 而在保 证 滤波 装置基 本 效用 全面 实 况 的应急 处理 能力 。 从 现 的前 提下 , 一步 提 高 了工作 效 率 、 进 降低 了 实际 作 业失 3 结 语 误率 。混 合 式滤波 器也 具备 前期 投入 成 本低 、 中期 运转效 配 电网 的谐波 问题 的处理 解决 工作 是一 项具 专业 性 、 率 高、 后期 维 护 难度 小 等 一 系列 显著 优 势 , 以也 是 目前 复 杂性 、 所 制约 性 的综 合型 作 业工 程 , 于 既存 的谐 波 问题 对 普 遍 应用 的主流 滤波 处理模 式。 的安 检排 查在 整个 电力 运 营系统 中起着 连 接性 、 调 性 的 协 23 建 立 长期 高效 的谐 波 监测排 查 机 制 在 实 际 的用 关键 作用 。 满足居 民持续增 长 的用 电需求 以及保 证 电能 . 从 电谐 波检 测 中 , 规窃 电、 违 无表 用 电也 是 不可 忽 视 的谐 波 输 送 系统 的安全 稳定 的立 足点 出发 , 进一步 加 强配 电网谐 产 生 的“ 虫 ” 在广 大城 乡过 渡 区域 以及 农村地 区 , 蛀 。 这种 波隐患 的检 测 ,稳步 细化具 体 的谐 波 问题 的 改进步 骤 , 快 集 中性 、 群体 化 的恶 劣现 象 已经泛 滥 多年。 违规 用 电导致 速 有 效地 降低谐 波 事故 发 生 率 ,进行 规 范 集 约 的实 时 管 继而 提 升 整个 电能行 业 的竞 争力 , 终 实 现 电能产 业 最 了实 际售 电量 大量 减 少 , 波 的 出现频 率 急剧 增 加 , 而 理 , 谐 从 使 得 整个输 送 线路 的 电压 负荷 的稳定 性大 大 降低 , 失 电 经济效 益 的可持续 增长 。 损 参考文献: 量 直 线上涨 ,最 终 导致 整个 电网系统 的实 效性 大打 折扣 。 【】 伟 , 秀 英 . 谈 低 压 配 电 系 统 的选 择 【 . 值 工 程 .0 2 1陈 宋 浅 J价 ] 2 1 所 以加 强 区域 用 电管理 , 止用 户私 自窃 电 , 大 限 度地 防 最 解 决谐 波 问题 , 已经刻 不容缓 。 而在 具体 的 实施措施 方面 , (2 . O)
燃气锅炉排烟温度标准
燃气锅炉排烟温度标准燃气锅炉排烟温度是指燃烧完毕后的烟气在锅炉烟囱内的温度。
合理的排烟温度标准对于燃气锅炉的安全运行和节能减排至关重要。
本文将从燃气锅炉排烟温度标准的重要性、合理的排烟温度范围以及影响排烟温度的因素等方面进行阐述。
首先,燃气锅炉排烟温度标准的重要性不言而喻。
合理的排烟温度标准可以有效地保障锅炉的安全运行。
如果排烟温度过高,不仅会导致燃烧不完全,产生一氧化碳等有害气体,还可能引发锅炉的烟囱积炭、结焦等问题,严重时还会引发火灾等安全隐患。
而排烟温度过低,则会导致热效率降低,能源浪费严重,不利于节能减排。
因此,制定合理的排烟温度标准,对于燃气锅炉的安全运行和节能减排具有重要的意义。
其次,合理的排烟温度范围是多少呢?一般来说,燃气锅炉排烟温度的合理范围应在150℃至250℃之间。
在这个温度范围内,既可以保证燃烧充分,减少有害气体的排放,又可以提高热效率,节约能源。
当然,具体的排烟温度标准还需根据燃气锅炉的型号、燃烧方式、燃料特性等因素进行调整,以确保最佳的运行效果。
最后,影响排烟温度的因素有哪些呢?首先,燃料的选择会直接影响排烟温度。
不同种类的燃料燃烧完毕后产生的烟气温度也会有所不同。
其次,燃烧系统的调整和维护也会对排烟温度产生影响。
合理的燃烧系统调整和定期的维护保养可以有效地控制排烟温度,提高锅炉的热效率。
此外,环境温度、燃烧空气的供应、烟气排放系统的设计等因素也都会对排烟温度产生一定的影响。
总之,合理的燃气锅炉排烟温度标准对于燃气锅炉的安全运行和节能减排至关重要。
在实际运行中,我们需要严格控制排烟温度,确保其在合理的范围内,同时也要注意对影响排烟温度的因素进行有效的控制和调整,以保障燃气锅炉的高效、安全运行。
谈谈锅炉排烟温度的调整
谈谈锅炉排烟温度的调整锅炉作为工业生产中常用的热能设备,其排烟温度的调整对于锅炉的正常运行和燃烧效率起着非常重要的作用。
正确调整锅炉排烟温度,不仅可以提高燃烧效率,降低能源消耗,还能减少环境污染,保护大气环境。
掌握锅炉排烟温度的调整方法,对于锅炉运行管理人员来说至关重要。
一、锅炉排烟温度的意义锅炉排烟温度是指锅炉燃烧完毕后废气排放的温度。
它直接影响着燃料的热效率和环境排放。
一般来讲,锅炉排烟温度越高,表明锅炉燃烧效果越差,热效率越低,燃料的利用率也就越低。
高温排烟还会导致废气中的有害气体对环境造成更大的污染,例如二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等。
调整锅炉排烟温度的主要目的就是提高锅炉的燃烧效率,减少环境污染,达到节能减排的目的。
1. 调整燃料供给:燃料的燃烧状态不良是导致锅炉排烟温度过高的主要原因之一。
为了降低排烟温度,可以通过调整燃料供给量来减少燃料的过剩。
还可以通过改变燃料的分配方式和燃料的进风量等来使燃料在锅炉燃烧室内均匀分布,提高燃烧效率,降低排烟温度。
2. 调整燃烧风量:合理的燃烧需要适量的氧气参与如果燃烧风量过大,会导致过量的氧气参与燃烧过程,造成燃料的部分未燃尽,从而提高排烟温度。
通过调整燃烧风量来控制燃烧效果,减少排烟温度是一种常用的方法。
3. 清理锅炉换热面:锅炉使用一段时间后,换热面会因为燃烧产生的灰尘和积碳等物质而结垢,这些物质会影响热量的传递效率,导致排烟温度升高。
定期对锅炉的换热面进行清理,保持换热面的清洁,是降低排烟温度的有效措施。
4. 调整炉膛空气分配:炉膛内适当的空气分配可以提高燃料的燃烧效率,调节炉膛内空气的分布均匀程度,可以有效降低排烟温度。
5. 使用高效节能设备:在调整锅炉排烟温度的使用高效节能设备也是一种重要的手段。
在烟气中使用余热回收装置来回收烟气中的热量,提高燃烧效率,降低排烟温度。
1. 注意安全:在调整锅炉排烟温度时,一定要注意安全。
特别是在操作燃料供给和燃烧风量时,要谨慎操作,避免发生危险事故。
谈谈锅炉排烟温度的调整
谈谈锅炉排烟温度的调整
锅炉排烟温度是指锅炉燃烧后产生的废气经过烟囱排出时的温度。
锅炉的排烟温度对锅炉的能效、运行安全等方面都有着很大的影响,因此锅炉排烟温度的调整尤为重要。
一、锅炉排烟温度的影响因素
1.炉膛的温度:炉膛的温度太高,会导致燃料不完全燃烧,产生大量的一氧化碳和烟尘等有害气体,同时也会使排烟温度增高。
2.燃料的质量:燃料的质量会直接影响燃烧效果,如果燃料质量不好,会导致燃烧不完全,排烟温度增高。
4.出口管道:出口管道的阻力会影响排烟温度,阻力过大会使排烟温度下降,阻力过小会使排烟温度增高。
1.调整进风量:进风量的大小直接影响燃烧效果,如果进风量过大或过小,都会导致燃烧不完全,从而影响排烟温度。
因此,通过调整进风量的大小,可以使燃烧效果更加完全,从而使排烟温度达到最佳状态。
3.清洗炉膛和烟道:炉膛和烟道的清洗可以去除积存的灰尘和污物,保证炉膛内的空气流通畅通,从而使燃烧效果更加完全,排烟温度降低。
4.调整出口管道:出口管道的阻力对排烟温度有很大的影响,因此需要对出口管道进行调整。
如果出口管道阻力过大,需要适当增大出口管道的直径或增加排烟管的数量,从而使阻力变小,排烟温度提高。
5.增加净化器设备:锅炉排烟中往往含有大量的有害气体和粉尘颗粒,可以通过加装净化器设备来处理这些废气,保证排放的废气符合环保要求,同时也能有效降低排烟温度。
总之,锅炉排烟温度的调整是非常重要的,可以通过多种方式来进行调整。
只有保证排烟温度在适宜范围内,才能保证锅炉的正常运行和安全使用。
燃气锅炉节能降耗之降低锅炉排烟热损失
燃气锅炉节能降耗之降低锅炉排烟热损失降低锅炉排烟热损失:排烟热损失主要与排烟量和排烟温度有关。
燃料一定的情况下,排烟量主要取决于过量空气系数的大小。
在保证较小的排烟量情况下,降低排烟温度可有效减小排烟热损失。
燃气锅炉排烟中可利用的热能有烟气的显热和其中水蒸气的汽化潜热两部分。
天然气的主要成分是,与燃煤锅炉相比,燃气锅炉排烟烟气中会含有更多的水蒸气。
一般燃气锅炉排出的烟气温度都超过150℃,烟气中含有的水蒸气处于过热状态,无法凝结成液态水而放出汽化潜热,造成较大的显热和潜热损失。
烟气余热冷凝回收设备的技术原理,就是利用温度较低的冷水冷却烟气,把烟气温度降低至接近露点温度或把烟气中的水蒸气温度降低到冷凝温度(60℃)以下,同时实现烟气的显热和水蒸气的汽化潜热的回收利用。
因此,对于冷凝式燃气锅炉,由于排烟温度很低,排烟显热损失较少,利用了汽化潜热后,按燃料低位发热量计算,冷凝式锅炉的热效率可达到或超过100%。
燃气锅炉降低排烟热损失,可以从以下几个方面进行节能降耗:1. 保证锅炉受热面的清洁:及时清除水垢和定期吹灰,避免烟气阻隔,减少排烟热损失。
2. 合理调整锅炉燃烧系统:通过调节燃气锅炉鼓风和燃气阀门,保证锅炉燃烧室氧含量,既满足燃烧需要,又避免过量空气系数过大,防止排烟过多。
3. 采用先进的锅炉炉膛设计:合理的炉膛结构设计,可以减少受热面的热偏差,避免火焰死角,减少排烟体积。
4. 采用热风再循环:当燃气锅炉需要长期运行时,关闭上炉膛进行维护保养。
由于热烟气不会冷却燃烧室,所以无需添加助燃空气,节约了燃气燃料。
除此之外,为了进一步降低燃气锅炉的运行成本并减少废气排放,一些厂商已经开始积极探索使用新技术和新材料来改进传统锅炉的设计和制造。
例如,一些新型的环保型锅炉采用了更先进的燃烧技术和烟气处理系统,能够显著降低氮氧化物和硫化物的排放量。
综上所述,通过保证锅炉受热面的清洁、合理调整锅炉燃烧系统、采用先进的锅炉炉膛设计、采用热风再循环以及使用新型环保型锅炉等措施,可以有效地降低燃气锅炉排烟热损失,提高锅炉的热效率,从而减少燃料的消耗和废气的排放。
降低锅炉排烟温度的必要性-0
降低锅炉排烟温度的必要性
排烟温度是气体离开锅炉时的温度,带有很大部分没有利用的热量。
排烟温度越高,浪费的能量越多,锅炉的效率就会越低。
对于同样的空气和氧气过量系数,燃烧效率随着排烟温度的增加线性减小。
对空气过量系数9.5%,氧气过量系数2.0%,当排烟温度为300摄氏度F时,其理论最大燃烧效率仅83.1%,相应地,整个锅炉的能效肯定更低。
要提高锅炉能效,无锡真空泵就必须降低排烟温度。
由于排出的空气带走了很大一部分热量,尤其是在温度较高时(400摄氏度F到600摄氏度F)。
因此,若能把这部分能量重新利用起来,则能极大地提高锅炉的能效北京油烟净化器。
比如,设计一些特殊的热交换节能装置,利用排除空气所带的热量对水加热,再把加热后的水供给锅炉使用。
当然,对于使用不同燃料的锅炉,这种热交换节能装置所能达到的节能效果也有所不同。
当气体通过热交换节能设备之后,气体温度会有所降低。
而在排出的烟气中含有O2,CO2,CO,NOx,SO2和水蒸气等,烟气温度过低将导致气体液化,形成酸性较强的液体,如果附着在设备上,会造成严重腐蚀。
尤其是其中的CO2和SO2,在温度过低时,会和水蒸气形成具有较强腐蚀性的碳酸和硫酸。
所以在使用这种节能装置时,不能让气体温度下降过大,以免造成对其他设备的
损害。
另外,热交换装置对安装在烟囱中的位置也有要求。
因为如果安得太低,温度低的气体不能到达烟囱顶端,这就不利于气体排出,所以在设计安装时应考虑这些因素。
锅炉排烟温度的影响与分析
锅炉排烟温度的影响与分析一、原因分析1、空气预热器自身原因在空气预热器自身方面,可能导致排烟温度升高的原因主要有设计、制造及安装质量三个方面。
设计原因有空气预热器选型不当、传热元件选型不当以及计算换热效率过高导致裕度不足等;制造质量主要是由于生产工艺或设备的原因造成传热元件达不到设计要求,减少了换热元件的表面面积;安装质量主要是装入元件盒后与隔板间形成较大的缝隙而又没有采取封堵措施在运行时形成烟气走廊,还有施工阶段对传热元件保护不好,造成大量的铁屑、焊渣进入传热元件内部无法清除或传热元件变形等原因导致流通截面减小,换热面积减少。
2、锅炉系统的原因(1)一次风率偏大造成排烟温度上升锅炉设计的一次风率一般在21%左右,某些电厂运行时高达30%,为了维持一定的磨煤机出口温度,其冷风量也要相应地大幅增加,导致在总风量不变的前提下,通过空气预热器的总风量则相应减少,排烟温度上升。
(2)入磨混合风温偏小造成排烟温度升高在一次风率及一次风出口温度符合设计的前提下,磨煤机入口混合风温偏低,也就是冷一次风量增加,同上理,导致排烟温度上升。
(3)系统漏风造成排烟温度上升因为锅炉本体、制粉系统、烟道都存在漏风,锅炉制造厂设计时对系统的漏风量一般以2%以考虑,但实际运行时有可能超过设计考虑量的几倍。
例如有些电厂锅炉采用干式除渣器,这种除渣设备比湿式除渣的漏风量大得多,有些电厂炉膛及尾部烟道漏风厉害排烟温度升高。
(4)煤质变化带来的影响锅炉及其辅助设备都是按给定的煤种条件设计的,当实际燃烧的煤种发生大的变化时,设备性能必然发生变化。
比如实际煤种水分大幅高于设计煤种,为了达到设计的干燥出力,则需要更多的热一次风,造成在一定的总风量前提下,通过空气预热器的二次风量降低,从而减弱了烟-风间的传热,排烟温度上升。
(5)锅炉运行状况对J⅛烟温度的影响锅炉运行氧量过高,意味着入炉总风量过高,总的烟气量增加,从而超过了空气预热器设计的换热能力,排烟温度上升;吹灰不及时,受热面沾污严重,空气预热器传热元件堵塞,造成吸热不足,排烟温度上升;由于环境温度过高或是送风机的原因造成空气预热器入口空气温度过高,造成传热温压减小,空气预热器放热降低,排烟温度也会升高。
燃气锅炉排烟温度降低对烟气扩散的影响分析
燃气锅炉排烟温度降低对烟气扩散的影响分析锅炉烟气中蕴含着大量的显热和潜热,充分利用烟气中的热量可以减少能源消耗,从而实现污染物减排。
天然气锅炉烟气含湿量较高,水蒸气冷凝过程会放出大量的气化潜热,同时产生大量的水,且天然气杂质较少,凝结水相对清洁,因此天然气的烟气余热回收成为研究的热点。
在供热系统中,燃气锅炉烟气余热回收可以采取不同的技术路线。
最常见的是在常规燃气锅炉尾部增设冷凝式换热器,这方面的研究包括传热理论与实验研究[1-4]、强化传热与防腐研究[5-7]、冷凝换热装置的设备开发及示范工程的应用等[8-9]。
燃气锅炉烟气的露点在55℃左右(过剩空气系数在1.15时),只有被加热介质温度低于55℃才能回收烟气中的冷凝热,在30℃甚至以下才能取得更好的热回收效果。
在我国的集中供热领域,热网回水温度一般在50℃以上,因此不能充分回收烟气冷凝热。
这种直接在燃气锅炉尾部增设冷凝式换热器的方法往往只能回收烟气的部分潜热,不能实现冷凝热的深度回收。
近年来随着吸收式换热技术[10-11]的日趋成熟,利用吸收式换热技术可以实现烟气余热的深度利用,系统利用吸收式热泵产生一种低温冷介质,使得烟气的排烟温度更低,余热回收更彻底,水蒸气被大量冷凝下来,节能和环保效果均更为显著,这种技术路线逐步得到了业内人士的认可并备受关注。
文献[12]介绍了这种技术,并就该系统及余热回收装置进行了传热理论与实验研究、冷凝换热装置的设计和设备开发,并陆续在几个锅炉房中成功应用。
随着新技术的应用,水蒸气被冷凝的量越来越大,烟气中的碳氧化物、氮氧化物等污染物会溶于冷凝液中,从而减少了直接排放到大气环境中的各种污染物的量,其减排总量多大?该技术使系统的排烟温度越来越低,可以做到低于30℃排放,排烟温度的降低对污染物扩散的影响如何?本文针对烟气余热深度利用技术的环境排放问题进行研究,研究结论将对该技术的推广应用提供重要的参考。
2 基于吸收式换热的烟气余热利用系统将吸收式换热的理念应用到燃气锅炉的烟气余热回收中,其流程见图1。
锅炉排烟温度对锅炉燃烧运行的影响探究
锅炉排烟温度对锅炉燃烧运行的影响探究摘要:在对锅炉运行的调查研究中发现,由于锅炉受到多种因素的影响,使得锅炉在运行的过程中排烟温度过高,造成大量的资源浪费现象,更不利于锅炉的稳定运行。
因此,在面对这种运行现状下,应分析锅炉排烟温度高的原因,再有针对性的做出相应的解决措施,保证锅炉的稳定运行。
关键词:锅炉排烟温度;锅炉燃烧运行;前言:锅炉在运行的过程中,主要以煤作为燃料,根据锅炉的运行方式选择煤种,并做好煤种的处理工作,保证锅炉的高效运行,同时应做好日常锅炉的管理、维护和保养等,才能有效避免锅炉燃烧排烟温度过高的现象发生,进而提升锅炉的运行效率。
一、锅炉排烟温度对锅炉燃烧运行的重要性锅炉每只燃烧器共设有三层油点火燃烧器和一套微油点火装置,作为锅炉启动时暖炉和低负荷稳燃用,四角三层,油枪采用简单机械雾化喷嘴,油点火装置中设置有可伸缩的高能点火器,可直接点燃燃油,在喷燃器 A 层一次风喷口各角处共设有 4 套微油点火装置。
锅炉炉膛采用平衡通风系统,选用两台动叶可调轴流式送风机;两台入口静叶可调轴流式引风机;两台离心式一次风机。
锅炉炉底采用干式排渣机连续出渣。
过热汽温主要靠一、二级喷水减温器调整,共布置有二级四个喷水点,再热汽温主要靠摆动燃烧器调节,并在再热器进口导管装设了两只事故喷水减温器。
本燃烧器采用水平浓淡煤粉燃烧技术,以提高锅炉低负荷运行的能力,水平浓淡煤粉燃烧器是利用煤粉入燃烧器一次风喷嘴体后,经百叶窗的分离作用,将一次风气流分成浓淡两股;两部分之间用垂直隔板分开,燃烧器出口处设有带波纹形的稳燃钝体。
浓相气流的煤粉浓度高着火好,即使在低负荷情况下,浓相气流的风煤比仍可保持在较合适的范围内,使着火特性不会明显恶化。
钝体形成的高温烟气回流区又充分为煤粉着火提供了热源,这两者的结合为低负荷稳燃提供了保证。
二、锅炉排烟温度对锅炉燃烧运行的影响1.锅炉在运行的过程中,会根据锅炉的运行需求为选择相应的煤种,而煤在燃烧的过程中与锅炉的烟气特征和烟气量有着直接的关系,煤种内的水分以及发热量会直接影响到锅炉排烟温度的变化,也就是说煤种燃烧的排烟温度与收到的水分成正比关系,与煤的发热量成反比关系。
锅炉排烟温度对锅炉燃烧运行的影响探究
锅炉排烟温度对锅炉燃烧运行的影响探究摘要:随着国有企业深入改革,现在的大多数电厂更加注重节能降耗,而锅炉燃烧运行效率的有效构建,关系到电厂的安全稳定运行,同时也是节能降耗的重要保障。
本文探究影响降低排烟热损失的因素及可能有效减少损失的运行措施。
较高的排烟温度,就意味着燃料中较多的一部分热量被烟气带走散失在大气中,造成锅炉的排烟热损失。
排烟温度越高,排烟热损失越多。
关键词:排烟温度锅炉效率燃烧运行1、影响锅炉排烟温度的主要因素从我厂锅炉运行的情况看,影响锅炉排烟温度的主要因素有:煤种的影响、受热面的清洁程度、炉膛火焰中心高度、炉膛氧量、制粉系统的运行方式、给水温度的影响、炉膛和制粉系统漏风、空预器风工况1.1煤种的影响我厂原本设计煤种是烟煤,迫于国内燃煤资源紧缺,开始配煤掺烧,主要以印尼煤为主。
印尼煤具有高水分、低灰分、低硫分、高挥发分等特性。
挥发分增大时,煤粉着火迅速,燃烧的时间会缩短,这是炉膛出口温度降低,导致排烟温度降低;相反,如果挥发分减少,煤粉着火时间推迟,燃烧的时间也会增加,造成炉膛出口温度增加,导致排烟温度升高。
1.2受热面的清洁程度灰分多的话,受热面的沾污和磨损会越来越严重,炉内结焦会影响水循环,造成炉膛出口温度升高,而尾部受热面沾污会使排烟温度显著升高。
1.3炉膛火焰中心在相同的负荷及其他条件不变的情况下,炉膛火焰中心高度越高,水冷壁辐射热减少,锅炉出口温度升高导致排烟温度越高。
1.4炉膛氧量正常情况下,对着炉膛出口过量空气系数的增加,排烟温度升高。
过量空气系数增加后,虽然烟气量增加,烟速提高,对流放热加强,但传热量增加的程度不及烟气量增加的程度。
当然过量空气系数不能过小,会使燃料不能燃尽,增加不完全燃烧损失。
1.5制粉系统的运行方式当制粉系统运行时,由于燃料中的一部分水分进入炉膛,会使炉膛温度降低和烟气量增加,制粉系统运行时漏入的冷空气作为一次风进入炉膛,流经空预器的空气量减少,是排烟温度升高。
谈谈锅炉排烟温度的调整
谈谈锅炉排烟温度的调整锅炉排烟温度的调整在锅炉运行过程中非常重要,它直接影响着锅炉的燃烧效率和热效率。
合理调整排烟温度,不仅可以降低能耗,提高锅炉的经济性,还可以减少环境污染,保护大气环境。
本文将从锅炉排烟温度的意义、调整方法和注意事项等方面进行详细的阐述。
一、排烟温度的意义1.评价锅炉燃烧状态排烟温度是反映锅炉燃烧状态的重要指标之一,一般来说,锅炉燃烧状态越好,排烟温度越低。
当燃烧状态不佳时,排烟温度会升高,这时需要调整燃烧参数,以使排烟温度恢复到正常水平。
2.影响锅炉热效率排烟温度的高低直接影响着锅炉的热效率,一般来说,排烟温度越低,热效率越高。
因为排烟温度高意味着烟气中含有的热量流失多,而排烟温度低则说明烟气中的热量得到了充分利用,热效率提高。
3.环保要求高温的排烟不仅意味着有宝贵的热能未能利用,还意味着有大量的烟尘和二氧化硫等有害气体排放到大气中,对环境造成污染。
降低排烟温度也是环保的需要。
1.合理选择燃料首先要选择适宜的燃料,不同的燃料燃烧产生的热量和烟气特性有所不同。
选用低硫、低灰分的燃料,可以减少烟气中的污染物的排放,也有利于降低排烟温度。
2.合理确定空气系数过量的空气会使烟气中氧含量过多,导致排烟温度升高。
需合理确定燃烧时的空气系数,在确保燃烧充分的前提下,控制好空气系数的大小,以降低排烟温度。
3.调整燃烧参数适时调整燃烧参数,如调整炉排速度、燃烧时间、风量大小等,使燃烧更加稳定,烟气中的热量得以充分利用,排烟温度得以降低。
4.提高余热利用采用余热回收装置,将排烟中的高温烟气通过余热交换器传递给水或空气,从而降低排烟温度,提高热效率。
5.清理换热面定期对锅炉的换热面进行清理,保持换热面的清洁,防止因积灰导致传热能力下降,从而提高换热效率,降低排烟温度。
1.燃烧参数调整要稳妥在调整燃烧参数时,要注意稳步进行,以免导致燃烧状态不稳定,影响正常生产。
2.保证安全运行在调整排烟温度时,要确保锅炉的运行安全,不得影响锅炉的正常工作和安全性。
排烟温度及其他参数对锅炉效率的影响
排烟温度对锅炉效率的影响随着电力工业的迅猛发展, 节能降耗也愈发重要。
作为火力发电厂的三大主机之一的锅炉, 其效率的大小直接影响整个机组的经济性。
而输入锅炉的热量除一部分被工质吸收外, 还有一些热量损失掉了。
对于煤粉锅炉而言, 在锅炉热损失中占最大比例的是排烟热损失( q2) ( 随锅炉排烟带走的热量) 。
锅炉排烟热损失的大小主要取决于排烟温度的高低和排烟处的烟气量的大小。
在燃料及送风条件保持稳定时, 排烟量的变化可以忽略。
排烟温度的高低直接影响锅炉效率的大小, 排烟温度越高, 锅炉效率越小。
一般排烟温度每升高10~15℃, 锅炉效率会下降1%[1]。
找出排烟温度对锅炉效率的影响趋势, 对于理论分析及实际运行中合理选取排烟温度至关重要。
本文以山东某电厂6 号锅炉为例, 理论计算排1.烟温度对锅炉效率的影响。
1设备情况某350 MW机组锅炉采用直吹式制粉系统、四角切圆燃烧方式,燃烧器整组最大摆动角度士30。
该炉设计燃用晋北烟煤,配有5台RP一903型碗式中速磨煤机,每台带1层煤粉燃烧器。
锅炉风烟系统由一次风系统、二次风系统和对流烟道组成,配有2台送风机,2台引风机,2台一次风机以及2台双通道三分仓回转式空气预热器。
锅炉常规运行维持一次风压约8.5 kPa,风箱一炉膛差压1.2~1.26 kPa,炉膛负压一110~一120 Pa,磨煤机出口温度65~75℃,燃烧器摆角水平,运行氧量在机组负荷350 MW时为2.5%~2.7%,280 MW负荷时约5.0%,210 MW负荷时约5.5%。
炉渣含碳量约lo%,飞灰含碳量低于5%。
锅炉排烟温度相对较高,在350 MW负荷时高达164~165℃,设计锅炉效率为94.10%,实测仅为92.5%。
对此,进行了锅炉运2磨煤机出口温度通过提高磨煤机出口温度,改变其入口冷、热风比例,使通过空气预热器的一次风量增加,从而降低锅炉排烟温度,提高锅炉效率。
当机组负荷为350、280、210 MW时,在相同的空气预热器人口风温和烟温条件下,将磨煤机出口温度从基准工况的70℃提高到80℃左右,排烟温度下降了2~8℃,各负荷下的排烟热损失q。
排烟温度与锅炉效率的关系
排烟温度与锅炉效率的关系wyg概述:本文简单论述了排烟温度对锅炉效率的影响,以及负荷、煤种对排烟温度的影响。
关键词:排烟温度锅炉效率Overview:This artide simply describe influence to boiler efficiency because of exhaust gas temperature and to coal kinds, load.Keyword:exhaust gas temperature boiler efficiency 众所周知,锅炉效率与其各项损失密切相关。
锅炉的损失由排烟损失,机械不完全燃烧损失,灰渣物理损失,化学不完全燃烧损失,散热损失组成,而在这五项损失中,排烟损失是对锅炉效率影响最大的一项损失,约为5~8%。
所以降低排烟损失对提高锅炉效率及全厂的发电经济性有着非常重要的意义。
一、排烟温度对锅炉效率的影响影响排烟热损失的主要因素是排烟温度及排烟量两项。
排烟温度比环境温度高得越多,排烟量越大,排烟损失越大,这一点从求解锅炉效率的正,反平衡法都能证明,首先,锅炉的正平衡方式为:η= q×100%7000×4.18×b 其中:η—锅炉效率 b—标煤煤耗q—锅炉产生的热量当锅炉在相同负荷,相同参数条件下产生相同的蒸汽,排烟温度及排烟量增加,就意味着产生相同质量的蒸汽所需要的标煤量增加,从而造成锅炉效率的下降。
另外,通过反平衡求解锅炉效率的公式:η=[1-(q2+q3+q4+q5+q6)]×100%η—锅炉效率 q2—排烟损失q3—化学不完全燃烧损失 q4—机械不完全燃烧损失q5—散热损失 q6—灰渣物理损失(而其中q2=(K1α+K2)(Qpy-tf)%100 其中K1=煤种系数,tf=送风温度,Qpy=排烟温度。
)我们可以清楚地看到,当排烟温度Qpy上升时,排烟损失增大,即q2增大造成锅炉效率的下降。
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燃气锅炉排烟温度降低对烟气扩散的影响分析锅炉烟气中蕴含着大量的显热和潜热,充分利用烟气中的热量可以减少能源消耗,从而实现污染物减排。
天然气锅炉烟气含湿量较高,水蒸气冷凝过程会放出大量的气化潜热,同时产生大量的水,且天然气杂质较少,凝结水相对清洁,因此天然气的烟气余热回收成为研究的热点。
在供热系统中,燃气锅炉烟气余热回收可以采取不同的技术路线。
最常见的是在常规燃气锅炉尾部增设冷凝式换热器,这方面的研究包括传热理论与实验研究[1-4]、强化传热与防腐研究[5-7]、冷凝换热装置的设备开发及示范工程的应用等[8-9]。
燃气锅炉烟气的露点在55℃左右(过剩空气系数在1.15时),只有被加热介质温度低于55℃才能回收烟气中的冷凝热,在30℃甚至以下才能取得更好的热回收效果。
在我国的集中供热领域,热网回水温度一般在50℃以上,因此不能充分回收烟气冷凝热。
这种直接在燃气锅炉尾部增设冷凝式换热器的方法往往只能回收烟气的部分潜热,不能实现冷凝热的深度回收。
近年来随着吸收式换热技术[10-11]的日趋成熟,利用吸收式换热技术可以实现烟气余热的深度利用,系统利用吸收式热泵产生一种低温冷介质,使得烟气的排烟温度更低,余热回收更彻底,水蒸气被大量冷凝下来,节能和环保效果均更为显著,这种技术路线逐步得到了业内人士的认可并备受关注。
文献[12]介绍了这种技术,并就该系统及余热回收装置进行了传热理论与实验研究、冷凝换热装置的设计和设备开发,并陆续在几个锅炉房中成功应用。
随着新技术的应用,水蒸气被冷凝的量越来越大,烟气中的碳氧化物、氮氧化物等污染物会溶于冷凝液中,从而减少了直接排放到大气环境中的各种污染物的量,其减排总量多大?该技术使系统的排烟温度越来越低,可以做到低于30℃排放,排烟温度的降低对污染物扩散的影响如何?本文针对烟气余热深度利用技术的环境排放问题进行研究,研究结论将对该技术的推广应用提供重要的参考。
2 基于吸收式换热的烟气余热利用系统将吸收式换热的理念应用到燃气锅炉的烟气余热回收中,其流程见图1。
在燃气锅炉房增设吸收式热泵与烟气冷凝换热器,吸收式热泵以天然气为驱动能源,产生冷介质,该冷介质与烟气在烟气冷凝换热器中换热,换热过程可以采用直接接触式换热器或者间接换热器,使系统排烟温度降至露点以下,烟气中的水蒸气凝结放热,达到回收烟气余热及水分的目的。
热网回水首先进入吸收式热泵中被加热,然后进入燃气锅炉加热至设计温度后供出,完成热网水的加热过程。
燃气锅炉的排烟进入烟囱底部,被置于烟气冷凝换热器顶部的引风机抽出,与吸收式热泵的排烟混合后进入烟气冷凝换热器中,系统排烟温度降低到30℃以下后送入烟囱中排放至大气。
在烟囱抽出烟气与送回烟气口之间增设隔板。
我们的实验系统采用直接接触式烟气冷凝换热器。
利用该技术可使系统供热效率(系统供热量与输入系统中的燃气的低位热量之比)提高l0%以上。
目前该项技术已经在北京总后锅炉房余热回收工程、北京竹木厂锅炉房余热回收工程中应用,取得了较好的节能效果。
这种技术的增量投资(包括吸收式热泵、烟气冷凝换热器及配套水泵、阀门等设备的投资)一般在3a 以内可以回收。
3 烟气冷凝对排烟组分的净化机理烟气冷凝对排烟组分的净化是复杂的传热传质过程。
烟气冷凝是烟气中水蒸气在换热壁面上冷凝成液膜或细小的水滴,继而汇聚成大水滴或细小液流。
在这过程中,烟气中的不同组分将会溶入冷凝水溶液中,或者与冷凝水溶液发生反应,烟气中的有害物质得以去除,使得排烟中有害气体含量降低。
烟气冷凝过程中NO x。
的净化:氮的氧化物有NO,NO2,N2O,N2O5等,统称NO x。
构成大气污染和光化学烟雾的物质主要是NO、NO2,其他忽略不计。
锅炉烟气中氮的氧化物主要是NO,而NO2含量较少。
NO稍溶于水,溶解量忽略不计。
NO2易溶于水,形成亚硝酸和硝酸水溶液。
NO2溶于水的反应式为:2NO2+H2O9HNO3+HNO2。
4 直接接触式烟气冷凝换热净化效果测试烟气冷凝可减少排烟中的有害物质,但其净化效果受到多种因素的影响。
这些因素有冷凝液量、燃料种类、热交换介质的温度等。
有研究发现[13]:烟气冷凝对NO x的净化效果与烟气中SO2的存在与否有关。
在烟气中无SO2存在时,烟气冷凝对NO x的净化效果较好,一般对NO x的吸收率能达到10%~20%;烟气中有SO2存在时,烟气冷凝对NO x的净化效果明显降低,一般对NO x的吸收率在10%以下。
由于SO2的亲水性强于NO x,烟气中有SO2存在时,SO2与水的作用抑制了NO x与水的作用,使得烟气冷凝对NO x的净化效果降低。
针对本文所示系统,系统比传统燃气锅炉的排烟温度更低,冷凝液量更大,其净化效果需要进行实验研究。
实验系统中采用直接接触式烟气冷凝换热器,这种方式的优势在于:极大地增加了烟气一水两相流体的接触面积,瞬间完成传热和传质,达到强化换热的效果。
4.1 测试方案对系统的两种工况进行了测试,工况1是不开启烟气余热回收系统,工况2是开启烟气余热回收系统。
基于两组测试结果定量分析余热回收装置效果。
在余热回收烟气系统中设采样孔,采样孔有效内直径为100mm,开孔位置如图1中的A、B、C三点所示,A点位于锅炉的排烟口处,B点位于吸收式热泵的排烟口处,C点位于烟囱总出口处。
A、B点的数据用于日常分析和校核,本文主要分析C点的数据4.2 测试数据分析系统工况1:余热回收系统关闭,仅燃气锅炉运行。
该工况下,燃料消耗量为1572m3/h,总供热量为14.0MW。
系统工况2:余热回收系统开启,燃气锅炉与吸收式热泵同时运行。
该工况下,燃气锅炉燃料消耗量为1572m3/h,吸收式热泵燃料消耗量为358.5m3/h,系统总供热量为19.01MW,其中锅炉供热量为14MW,余热回收系统供热量为5.01MW(其中含1.9MW烟气余热)。
工况2与工况1相比,系统供单位热量(1MW·h)的燃料消耗量由112.3m3天然气降低到101.6m3,供热节能率,为9.5%。
供热节能率等于工况2燃气耗量与工况1燃气耗量之差与工况1燃气耗量之比。
表1中,两个工况下的烟气采样分析结果是以烟囱总出口处(C点)的数据进行对比分析。
表1中*为折算值,是将工况1的NO x排放速率折算到与工况2供应相同的供热量条件下的NO x排放速率。
表1中排放因子定义为每1m3天然气燃烧后排放的NO x的质量。
可以看出,同样消耗1m3天然气,工况2比工况1排放因子减少了5.73%。
5 烟气余热深度利用系统排放分析与评价5.1 系统排放总量分析设两种工况供应相同的热量(1MW·h),工况1的排放总量=112.3m3×0.75g /m3=84.225g;工况2的排放总量=101.6m3×0.707g/m3=71.831g,总排放量比工况1减少了14.7%。
分析其贡献率包含两部分,一部分是因为燃料的节省降低了排放总量,这部分贡献即节能贡献率,约9.5%,另一部分是采用了吸收式烟气余热回收装置使得污染物浓度降低,对总排放量的贡献约5.2%。
5.2 排烟温度降低对烟气扩散的影响分析该项烟气余热回收技术对污染物扩散的影响可以从两个方面分析。
随着排烟温度的降低,一方面,烟气余热回收量逐渐增大,供相同的热量节省了燃料,燃料的节省会使NO x排放速率减小,NO x的最大落地浓度减小;另一方面,随着烟气温度的降低,污染物不易扩散,烟气本体的NO x的最大落地浓度增加。
两种因素的作用一正一负,因此需要对两方面分别分析,从而得出其综合效果。
5.2.1排烟温度和燃料节省对烟气扩散的影响为了清楚地分析两种因素的影响,首先假设排烟温度不变的条件下,仅分析节省燃料对排放的影响;然后假设燃料消耗量不变,仅分析排烟温度降低对排放的影响。
采用HJ 2.2—2008《环境影响评价技术导则大气环境》中推荐的模式进行计算,利用Screen3软件进行模拟,该软件采用高斯模型进行计算。
综合分析正负两方面因素,排烟温度降低对NO x最大落地浓度的影响要比燃料的节省对NO x最大落地浓度的影响更为显著,说明排烟温度降低是主要影响因素,综合起来NO x最大落地浓度是随着烟气温度的降低逐渐增大的。
5.2.2实际两种工况污染物扩散情况分析表2中木表示折算值,是将工况1排放量折算到与工况2相同供热量条件下的数据。
标准状态是指101325Pa、0℃,工况1烟气排放量对应状态为101360Pa、54.1℃,工况2烟气排放量对应状态为101310Pa、22.3℃。
NO x 最大落地浓度和最大落地距离见表2。
落地浓度随落地距离(落地处与烟囱的距离)的变化根据模型测算结果,余热回收工况(工况2)NO x最大落地浓度略有增加,增加了2.88m p。
g/m3。
从图4中可见,余热回收工况NO x落地浓度达到峰值后,随落地距离衰减速率大于燃气锅炉供热工况(工况1),即余热回收工况虽然NO x 最大落地浓度略有增加,但是迅速衰减,在距离烟囱300m以后,两种工况的NO x落地浓度就基本相当了。
无论是哪一种工况,其NO x落地浓度均远低于GB 3095—2012《环境空气质量标准》中的二类区NO2的1h平均值(200m g/m3)。
余热回收工况最大落地距离减小了17.6%,减小了污染范围。
6 结论①系统减排总量:通过对烟气余热深度利用系统进行实测得出,测试工况下,系统排放总量减少了14.7%。
分析其贡献率包含两部分,一部分是燃料的节省降低了排放总量,这部分贡献即节能贡献率,约为9.5%,另一部分是采用了吸收式烟气余热回收装置使得污染物浓度降低,对总排放量的贡献约为5.2%。
②NO x最大落地浓度的影响因素:燃料节省和排烟温度降低均对NO x最大落地浓度产生影响。
随着燃料的节省,NO x最大落地浓度减小;随着排烟温度的降低,NO x最大落地浓度增加。
排烟温度降低对NO x最大落地浓度的影响更为显著,使得总的趋势是随着排烟温度的降低,NO x最大落地浓度增大。
③余热回收工况NO x最大落地浓度略有增加,但是迅速衰减。
无论是哪一种工况,其排放均远低于GB 3095—2012《环境空气质量标准》中的二类区NO2的1h平均值(200m g/m3);且余热回收工况最大落地距离减小了17.6%,减小了污染范围。
④随着排烟温度的降低,对烟气扩散的总体影响较小,在烟气余热回收技术的推广应用过程中,利用该项技术的燃气锅炉房均不必要重新进行环境影响评价。