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            燃氣鍋爐廠燃燒成分分析
            發布時間:2021-04-02 14:14:00  作者:

            燃氣鍋爐廠燃燒成分分析
            由于經濟原因以及與燃氣鍋爐相關的法規,天然氣正迅速取代煤炭成為首選燃料。大多數新的燃氣發電設備是結合了燃氣鍋爐輪機和HRSG的聯合循環機組。

            但是,有大量的壁燃式或切向水管式電站鍋爐以前都在燃燒煤。壁單元在爐子的單個壁或相對壁上具有多個燃燒器,而切向燃燒的燃氣鍋爐廠在爐子的四個角中的每個角上具有垂直間隔的燃燒器行。

             

            什么是天然氣?
            天然氣主要由甲烷(典型值> 85%)組成,其余部分為乙烷,丙烷,丁烷和一些惰性成分(氮氣,二氧化碳和氦氣)的變化量。平均總熱值是1,020 BTU / scf。

            燃氣鍋爐

            燃燒天然氣時的排放
            燃氣鍋爐廠燃燒天然氣時的排放可能包括一氧化二氮(NOx),一氧化碳(CO),二氧化碳(CO2),甲烷(CH4),一氧化二氮(N2O),揮發性有機化合物(VOC)和微量二氧化硫(SO2) )和顆粒物(PM)。

             

            氮氧化物
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             燃氣鍋爐制作

            大多數NOx形成在高溫燃燒器區域,受以下三個因素影響:
            1.空氣過多(氧氣過多)。
            2.火焰和爐子的峰值溫度。
            3.峰值溫度暴露時間。

             

            一氧化碳(CO)
            低于最佳燃燒效率會導致高CO水平。燃氣鍋爐調整不理想,燃燒空氣不足,氣流分布不良,燃燒器區域混合不良或燃燒器機械問題是導致高CO排放的少數原因。

             

            揮發性有機化合物(VOC)
            低于最佳燃燒效率也會增加VOC排放量。適當的燃燒可最大程度地減少VOC排放,促進燃燒器之間的良好混合。更加劇烈和湍流的混合會導致更高的火焰溫度和更長的高溫停留時間,從而降低VOC,但必須謹慎地與NOx排放保持平衡。原始燃料中所含的痕量VOC物質(例如苯和甲醛)的確會導致VOC排放,導致爐內燃燒不良或燃燒不完全。

             

            顆粒物
            由于天然氣是一種氣態燃料,因此顆粒物(PM)的排放量很低。天然氣中的PM非常細,通常小于(1)微米。燃燒天然氣時的顆粒物通常是未完全燃燒的較高分子量的碳氫化合物??紤]到這一點,PM排放量的增加是由于混合不良,過多的鍋爐設定空氣進入,燃燒器機械問題和/或燃燒器燃燒空氣不平衡而導致的燃燒不良的結果。

             

            氧化硫
            天然氣幾乎不含硫,因此產生的二氧化硫排放量非常低。最能增加天然氣氣味的添加劑是硫醇(CH3SH:甲硫醇)。

            燃煤鍋爐改燃氣鍋爐

            在燃煤鍋爐中燃燒天然氣時會發生什么?
            ?爐子出口氣體溫度(FEGT)可能會升高
            天然氣燃燒的火焰發射率低于煤炭。這意味著,隨著天然氣的燃燒,爐水壁的吸收率通常會降低。水冷壁吸收的熱量調節FEGT。當較少的燃燒熱被爐子的水冷壁吸收時,進入對流通道(AKA反向通道)的FEGT就會增加。

             

            ?鍋爐效率降低
            根據包括煤炭特性在內的許多因素,在燃燒煤炭時,鍋爐效率通常在87%到89%之間。當將燃煤鍋爐轉換為dgboiler.com/" title="dgboiler">dgboiler.com/" title="dgboiler.com/" title="dgboiler">dgboiler">dgboiler.com/" title="dgboiler">dgboiler.com/" title="dgboiler.com/" title="dgboiler">dgboiler.com/" title="dgboiler.com/" title="dgboiler">dgboiler">dgboiler.com/" title="dgboiler">dgboiler">dgboiler.com/" title="dgboiler">dgboiler.com/" title="dgboiler.com/" title="dgboiler">dgboiler">dgboiler.com/" title="dgboiler">dgboiler.com">燃氣鍋爐時,鍋爐效率通常降低到84-85%。最大的變化是由于氫氣的燃燒。在燃燒煤炭時,這通常是4%的熱損失,而在燃燒天然氣時,這通常是11%的熱損失。燃燒天然氣時,與煤炭燃燒相比,其他損失(如干氣損失,燃料中的水分和未燃燒的碳)較低,每種損失約占1%。

             

            ⇔氣流和煙氣流量略低或大致相同
            燃氣鍋爐在較低的過量空氣(O2)下運行,并且化學計量燃燒的氣流要求不同。燃煤鍋爐通常使用3-3.5%的O2(約20%的過量空氣)運行。天然氣鍋爐通常以1-1.5%的O2(約7%的過量空氣)運行。

             

            蒸汽和出口氣體溫度
            從煤炭轉換為天然氣后,
            燃氣鍋爐的傳熱特性將受到影響。這些影響的特征在很大程度上取決于設備的設計和配置,并且是特定于設備的。煤含有灰分,而天然氣則不含。燒煤時,會在加熱表面上產生灰燼以及結垢或結渣。這些沉積物在燃燒天然氣時不存在,對流通道中的傳熱可能會增加10%到20%,具體取決于多種因素。

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