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中國工業(yè)電器理事長程其耀在會議上表示,根據發(fā)展和會頒布節(jié)能中長期發(fā)展規(guī)劃和“一”大重點節(jié)能工程實施意見,工業(yè)鍋爐“一”期間必須將現有在鍋爐平均運行熱效率提高5個百分點,年節(jié)約標準煤2500萬噸。通過該認證,鍋爐生產企業(yè)可在戶和之間樹立良好環(huán)境保護企業(yè)譽和品牌形象,為產品拓展市場提供有力支持,同時也為鍋爐戶選擇產品提供方便和樹立心,解決了企業(yè)、戶、市場和環(huán)境管理部門共同問題。為了實現這一目標,工業(yè)燃氣鍋爐與企業(yè)將制定更為具體節(jié)能工作計劃。首批27家企業(yè)納入工作計劃據該王善武介紹,近幾年中,眾多工業(yè)鍋爐制造企業(yè)在開發(fā)能耗低、產品方面做了大量工作:上海工業(yè)鍋爐廠開發(fā)水火管鍋爐經過多次改進其熱效率可達到83%以上,上海四方鍋爐廠?。但是面對工業(yè)鍋爐行業(yè)年產18萬蒸噸鍋爐、全國在鍋爐55萬臺、178萬蒸噸、年耗煤4億噸、多數鍋爐平均運行熱效率只有65%現狀,工業(yè)鍋爐節(jié)能工作仍然任重道遠。因此,工業(yè)鍋爐根據歷年統(tǒng)計資料選擇了27家企業(yè)作為本計劃實施對象和實施主體進行試點,在取得經驗后再逐步推廣。同時,該將進行鍋爐節(jié)能措施和廠熱效率、運行熱效率等相關情況調研,在此基礎上,組織行業(yè)專家對調研結果進行分析,針對具體大類產品提技術改進和完善化整體方案并組織相關企業(yè)實施,改進現有產品。推廣全國效益可觀程其耀還表示,要實現這一目標,還將建立節(jié)能工作長效機制。
新研制的高速氣體燃燒器,為了達到完全燃燒,使燃氣和空氣通過眾多的噴孔分別進入燃燒室,燃氣射流與空氣射流一一撞擊,均勻混合,合成射流矢量方向應與燃燒室主軸線平行,避免一射流穿透另一射流,造成混合不均。為了減少NOx的生成,采取分區(qū)燃燒,前區(qū)燃燒溫度低于后區(qū)燃燒溫度,在燃燒室出口燃燒溫度。前區(qū)是貧氧燃燒,后區(qū)增加供氧,在燃燒室出口達到過??諝庀禂郸粒?。
如此設計,既能夠合理配風,保證完全燃燒,防止CO生成,又能夠維持較低的燃燒溫度,減少有害氣體NOx的生成。
燃燒室內充滿高溫的燃燒產物,其金屬室壁必須有足夠的冷卻,才能工作。效仿液體火箭發(fā)動機的再生冷卻,在高速氣體燃燒器的設計中,利用空氣在燃燒室外腔流動,吸收室壁傳導的熱量,保證室壁在的溫度范圍內工作。同時將空氣預熱能夠促進完全燃燒和提高理論燃燒溫度。
在燃燒室噴口局部高溫區(qū),專門設計有空氣膜保護金屬壁。
由于采取了以上的設計,高速氣體燃燒器的使用壽命可達3年,而其他單位設計生產的高速氣體燃燒器的燃燒室由耐火材料作內襯,使用壽命為幾個月,甚至有的產品,其耐火材料內襯工作不足3個月就開裂。
在高速氣體燃燒器設計中,為了使燃燒產物具有足夠的動量,燃燒室應該有一定的壓力。根據用戶提供的燃氣物理化學參數和速度要求,進行燃燒計算確定燃燒產物的各個熱力參數后,燃燒室內燃燒產物的壓力可以求出,即pc=pa/[1-(k-1)w2/2kRT]k/(k-1)。
式中pc為燃燒室壓力;pa為環(huán)境壓力;k為燃燒產物絕熱指數;R為燃燒產物氣體常數;T為燃燒溫度;w為燃燒產物在噴口處的流速。
空氣和燃氣進入燃燒器,流經各自的通道,經過噴孔進入燃燒室,沿途存在一定的流阻。
燃燒器的空氣入口壓力pk是燃燒室壓力pc和空氣壓降Δpk之和,燃燒器的燃氣入口壓力pr是燃燒室壓力pc和燃氣壓降Δpr之和。即:pk=pc+Δpk 。pr=pc+Δpr。
pk和pr不能過高,應該滿足用戶提供的使用條件。高速氣體燃燒器在使用天然氣作燃氣時,燃燒產物速度為100 m/s,其天然氣入口壓力為2 500 Pa,空氣入口壓力為2 100 Pa。
高速氣體燃燒器是利用液體火箭發(fā)動機的燃燒技術為工業(yè)加熱爐開發(fā)的一種、節(jié)能、低污染燃燒器。經天然氣燃燒試驗,證明其工作可靠、操作簡單、熱負荷調節(jié)范圍大、空氣過剩系數及燃氣溫度調節(jié)范圍大。該燃燒器目前已成功地應用在油田、陶瓷、鋼鐵等行業(yè)的加熱爐上。
平焰燃燒器:火焰呈扁平形狀的燃燒器。圖2為雙旋平焰燃燒器??諝夂腿細夥謩e經旋流器流出,兩者以旋流狀態(tài)強烈混合后進入喇叭形火道燃燒。由于氣流的離心力和附壁效應,火道出口處形成扁平火焰。這種燃燒器溫度均勻,升溫較快,可節(jié)約燃氣,但加工安裝的技術要求較高。
聯(lián)合式燃燒器:可交替或同時使用兩種燃料的燃燒器。有燃氣-油聯(lián)合燃燒器和燃氣-煤粉聯(lián)合燃燒器。采用聯(lián)合式燃燒器可提高爐膛輻射熱量和爐膛溫度。
除以上幾種燃燒器外,為了節(jié)約能源,減少污染和降低噪聲,工業(yè)上還發(fā)展了一些新型燃燒器,如浸沒式燃燒器、高速燃燒器、低氧化氮燃燒器和脈沖燃燒器等。
熱煤氣燃燒器是以熱煤氣為熱源的加熱設施(如鍋爐、工業(yè)爐等),用來實現熱煤氣燃 燒 過程的專用裝置。主要作用是按一定比例和一定混合條件將熱煤氣和助燃空氣引入加熱設施 內燃燒或在燒嘴內燃燒,并滿足加熱過程對火焰的方向、外形、剛性和鋪展性的要求。開發(fā) 的熱煤氣燃燒器包括燃燒器本體及點火機構2部分。
非恒溫加熱設施(如鍋爐),由于熱負荷波動幅度大,燃燒器實現強制比例配風燃燒較 困難,因此,本體結構通常為自擴散式(或稱自由式),即熱煤氣不與助燃空氣提前混合( 或只有在熱強度要求較高時進行部分混合),而是噴入爐內后,與爐膛內空氣邊混合邊燃燒 。
自擴散式燃燒器的優(yōu)點是不易回火,調節(jié)比大,結構簡單,燃燒負荷高,性能好;缺 點是空氣過剩系數大(通常為1.1~1.25),火焰強度低。恒溫加熱設施(如大部分密閉式 工業(yè)窯爐),由于爐膛內蓄熱溫度高,燃燒熱負荷波動幅度小,煤氣消耗量相對穩(wěn)定,因此 ,燃燒器一般選擇預混比例式燃燒方法,即煤氣和助燃空氣在燃燒器內或噴口處已完成比例 預混,然后噴入爐內燃燒。預混燃燒器的優(yōu)點是空氣過剩系數?。ㄍǔ?.03~1.05),火 焰強度高;缺點是易回火,調節(jié)比小。
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