關(guān)于天然氣鍋爐中天然氣的燃燒及調整

關(guān)于天然氣鍋爐中天然氣的燃燒及調整索桂波吉林油田濱江物業(yè)管理公司油盛服務(wù)隊單位郵編:138000摘要:為了響應國家建立資源節約型和環(huán)境友好型社會(huì )的號召,各地政府為了改善當地的環(huán)境質(zhì)量,紛紛制定了一系列節能環(huán)保的新舉措,其中,加快當地天然氣鍋爐的使用和普及就是新舉措中的重要一項。燃煤鍋爐到燃氣鍋爐的改進(jìn),不僅減少了對人們煤炭資源的使用,而且很大程度上改善了環(huán)境質(zhì)量。下面,本文就結合天然氣鍋爐燃燒系統的運行過(guò)程,著(zhù)重對天然氣鍋爐的燃燒和調整進(jìn)行分析關(guān)鍵詞:天然氣鍋爐;燃燒系統;燃燒及調整Abstract: in order to respond to the call of the country to build a resource-savingand environment-friendly society, governments around the world to improvelocal environmental quality, have developed a series of new measures, energy saving andenvironmental protection, accelerate the use of local natural gas boiler and animportant popularization is the new initiatives in the Improvement of coal-fired boiler tothe boiler, not only reduced the use of coal resources for people, but also greatly improvedthe quality of environment. Here, running process based on the combination of gas boilercombustion system, focuses on thecombustion and adjustment of the natural gasboiler are analyzedKeywords: natural gas boiler; combustion system; combustion and adjustment中圖分類(lèi)號:P618.13文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)自上世紀開(kāi)始,城市居民的日常熱水供應或是冬季供暖就大多依賴(lài)于燃煤鍋爐,它的使用很大程度上解決了醫院、學(xué)校、居民區、超市或是洗浴中心等人流密集區的熱水和暖氣供應問(wèn)題。隨著(zhù)國家節能環(huán)保目標的提出以及天然氣資源的開(kāi)發(fā)利用,大部分城市都實(shí)現了燃煤鍋爐向燃氣鍋爐的改進(jìn)。在對天然氣的燃燒系統進(jìn)行硏究的基礎上,對天然氣的燃燒及調整進(jìn)行系統分析,就能實(shí)現天然氣鍋爐更加高效、節能、環(huán)保地運轉。中國煤化工天然氣燃燒過(guò)程分析CNMHG(一)不同燃燒方式下的天然氣燃燒過(guò)程在天然氣鍋爐的運轉過(guò)程中,要實(shí)現爐內天然氣充分地燃燒,在天然氣和空氣混合后,對其燃燒方式的選擇非常重要。到目前為止,天然氣鍋爐較為有效的燃燒方式主要有擴散式燃燒和預混式燃燒兩種。前者主要是指天然氣與空氣在鍋爐內邊混合邊進(jìn)行燃燒,后者主要是天然氣與空氣在被送入鍋爐前先混合,等擴散均勻后再送入爐內燃燒。這兩種方式下,天然氣燃燒得快慢、充分與否,主要取決于天然氣與空氣的混合程度。1、擴散燃燒下的天然氣燃燒過(guò)程擴散燃燒是指天然氣與空氣在爐內邊混合邊進(jìn)行燃燒,其燃燒速度的快慢與空氣的多少、空氣的密度以及天然氣與空氣的混合程度有關(guān)。其中,擴散燃燒又可分為層流和湍流兩種,前者主要靠分子的高速運動(dòng)來(lái)實(shí)現,后者主要靠氣體湍流的方式來(lái)實(shí)現。人們多年的使用過(guò)程證明,這兩種方式都能保證天然氣燃燒的穩定性。構成擴散燃燒的裝置主要有:油槍、天然氣槍、天然氣分配集箱、旋流器、風(fēng)管、穩焰器等。其燃燒過(guò)程主要是,在燃燒器的外側均勻分布有8根氣槍,氣槍的頂端有可以進(jìn)行分段燃燒的噴孔。在天然氣槍將天然氣噴射進(jìn)鍋爐的過(guò)程中,調風(fēng)器會(huì )通過(guò)風(fēng)管及風(fēng)管調節裝置將空氣送進(jìn)爐內。一次風(fēng)管、二次風(fēng)管及分級風(fēng)管中均設有旋流器,能使風(fēng)在流動(dòng)的過(guò)程中形成高壓漩渦區?？諝庠诟咚傩D的過(guò)程中溫度會(huì )升髙,這時(shí)空氣與天然氣相遇,達到燃點(diǎn)后就會(huì )燃燒。由于油槍可以進(jìn)行分段燃燒,并且不同位置的風(fēng)管會(huì )將空氣從不同位置送入,所以這就既保證了天然氣與空氣的充分混合,又促成了二者邊混合邊燃燒效果的實(shí)現。2、預混燃燒下的天然氣燃燒過(guò)程頂混燃燒是指天然氣在燃燒前先與空氣進(jìn)行混合,等二者混合均勻后,再被送入爐內進(jìn)行燃燒。頂混燃燒屬于動(dòng)力燃燒,天然氣燃燒得充分與否,與風(fēng)管的進(jìn)風(fēng)量以及天然氣形成的射流有很大關(guān)系。頂混燃燒的裝置主要有:主油燃燒器、主天然氣燃燒器、風(fēng)管、天然氣環(huán)形集箱等。其燃燒過(guò)程主要是:天然氣由6根氣槍噴岀后,在環(huán)形集箱高速運轉的作用下,會(huì )在燃燒器附近形成一個(gè)切向圓。從風(fēng)管進(jìn)入的風(fēng)在調風(fēng)器的作用下,會(huì )形成一個(gè)強度很高的旋流。由于天然氣壓力大且燃中國煤化工然氣CNMHG和空氣能夠實(shí)現均勻地混合,這就相應地保證了天然氣燃燒火焰的穩定性。(二)影響天然氣燃燒效率的因素由于天然氣的燃燒裝置非常復雜,所以在天然氣鍋爐的運行中會(huì )出現很多影響天然氣燃燒效率的因素,下面就對其中比較重要幾種進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。1、氣體不完全燃燒熱損失的影響這種情況主要出現在天然氣鍋爐燃燒不良的情況下,熱損失的產(chǎn)生和增多會(huì )造成鍋爐內壓強的減少,在頂混燃燒的過(guò)程中就會(huì )造成燃燒動(dòng)力不足。2、散熱損失的影響散熱對天然氣燃燒的損失主要表現在,鍋爐散熱過(guò)大會(huì )造成燃燒器燃氣壓力不穩定,這樣就會(huì )導致鍋爐燃燒器壓力波動(dòng)過(guò)大而產(chǎn)生事故。3、天然氣與空氣混合不均勻的影響鍋爐熱量的產(chǎn)生主要就是依賴(lài)爐內兩種氣體的燃燒,無(wú)論是擴散燃燒還是頂混燃燒,它們對天然氣與空氣混合的均勻度的要求都非常高。如果二者混合不均勺,就會(huì )造成燃燒后產(chǎn)生的氣體中二氧化碳含量超標,進(jìn)而對環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生影響。所以,只有二者混合均勻了,才能保證整個(gè)燃燒過(guò)程的順利運行。、天然氣燃燒的調整措施探析為了確保天然氣燃燒過(guò)程的順利進(jìn)行,必須對運行過(guò)程中出現的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)調整。對天然氣燃燒的調整主要分為以下四個(gè)方面。(一)對天然氣壓力的調整對天然氣的工作壓力進(jìn)行調整時(shí),一個(gè)關(guān)鍵步驟就是這種調整必須在允許范圍內,如果超岀允許范圍,就會(huì )造成爐內溫度過(guò)髙,從而破壞鍋爐的水循環(huán)系統,所以,對天然氣工作壓力的調整必須與燃燒器的數目保持一致。在擴散燃燒的天然氣燃燒方式下,天然氣工作壓力增加后,能夠增強天然氣和空氣的混合速率這種調整方法的工作原理主要是,在天然氣壓力變化的情況下,燃燒器的作用也會(huì )相應地產(chǎn)生變化。由于燃燒器的設置有高度的要求,所以在增減的過(guò)程中,就會(huì )改變爐內火焰的高度,這樣就達到了改變爐內燃氣溫度的目的。(二)對天然氣燃燒器的調整一般的電廠(chǎng)鍋爐配有20多個(gè)燃燒器,從上向下分三層布置,采用對沖的燃燒方式。燃氣鍋爐在滿(mǎn)負荷的狀況下,會(huì )采用將燃燒器TYHa中國煤化工這樣CNMHG會(huì )降低鍋爐的運轉效率,而且易造成器械故障的產(chǎn)生。對該情況的解決,必須采用逐步停運最高層燃燒器的辦法。在提高天然氣工作壓力時(shí),必須相應地減少對燃燒器的使用。由于燃燒器的設置髙度不同,所以,通過(guò)逐步減少或停運燃燒器的方法,可以降低爐內火焰的高度,從而降低水溫,避免產(chǎn)生水循環(huán)系統過(guò)熱造成的機械故障問(wèn)題(三)對總風(fēng)量的調整將天然氣與空氣進(jìn)行等比例混合,是天然氣鍋爐正常運行的重要一步,在這個(gè)過(guò)程中,對總風(fēng)量多少的控制和調整是決定天然氣與空氣能否均勻混合的關(guān)鍵?；谔烊粴馊剂系男再|(zhì),如果對總風(fēng)量控制不好,燃燒器以及鍋爐膛內氣體比例就會(huì )失衡,就會(huì )導致燃燒惡化。燃燒不充分的氣體排放到空氣中,就會(huì )造成二氧化碳比例超值,影響空氣質(zhì)量。為了防止這一現象的發(fā)生,必須對天然氣燃燒過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節進(jìn)行實(shí)時(shí)監控,并對各個(gè)監控數值進(jìn)行分析,從而做到將不利因素降低到最小。(四)對燃燒器調風(fēng)器的調節燃燒器調風(fēng)器的作用,一是可以調節爐內火焰的形狀,二是可以通過(guò)調節空氣的分布來(lái)加強天然氣與空氣的混合,并通過(guò)調節各級風(fēng)管的風(fēng)量,確定出天然氣燃燒所需要的最佳風(fēng)力和空氣比重。這是實(shí)現天然氣充分燃燒的重要步驟,也是促進(jìn)天然氣鍋爐正常運轉的重要環(huán)節。結束語(yǔ):天然氣鍋爐在使用的過(guò)程中,實(shí)現了燃料由煤炭到天然氣這一清潔、高效燃料的轉變,這不僅從很大程度上減少了碳、硫氣體對環(huán)境的污染,實(shí)現了環(huán)境的可持續發(fā)展,而且對煤炭資源的大量節約還創(chuàng )造了很大的經(jīng)濟價(jià)值?；谖覈丝诒姸嗟倪@一特點(diǎn),天然氣鍋爐在供暖行業(yè)將有很大的發(fā)展潛力和發(fā)展空間。隨著(zhù)我國對天然氣燃燒系統硏究的日益加深,屆時(shí)天然氣鍋爐的燃燒及調整系統將更具體系化,天然氣鍋爐也會(huì )創(chuàng )造更大的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。參考文獻:[1]郭萌.天然氣鍋爐中天然氣的燃燒及調整[J].電力建設,2011(4)[2]朱寶成,王志英,王玉芬.天燃氣鍋爐安全使用淺析[J].價(jià)值工程,2011(22)[3]文苑林.420t/h燃油鍋爐油氣兩用改造的經(jīng)濟性和YH中國煤化工理工CNMHG大學(xué),2009[4]宋在樂(lè ).天然氣擴散燃燒炭黑生成及與火焰輻射和NOⅩ排放相互作用研究D].上海交通大學(xué),2007中國煤化工CNMHG