然氣鍋爐運(yùn)行時煙氣含氧量重要性及調(diào)整方法

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1、然氣鍋爐運(yùn)行時煙氣含氧量重要性及調(diào)整方法－－北京市左家莊供熱廠和方莊供熱廠97年煤爐改燃?xì)鉅t后的試運(yùn)行情況分析王鋼　鄭斌　賀平一、理想燃燒　　1.天然氣的主要成份　　(1)方莊97年12月15日北京電力科學(xué)研究院化驗(yàn)(當(dāng)時主要是華北油田的氣)結(jié)果。表（一）元素名稱二氧化碳甲烷乙烷丙烷正丁烷異丁烷下戊烷異戊烷六碳以上低位發(fā)熱量元素符號CO2CH4C2H6C3H10C4H10C4H10C5H12C5H12C>6Qgdw含量％1.4285.298.322.990.750.580.190.230.329480kc

2、al/Nm3　　(2)左熱98年1月12日北京市技術(shù)監(jiān)督局節(jié)能監(jiān)測站化驗(yàn)(陜甘寧氣已到京)結(jié)果。表（二）元素名稱甲烷氫氣氧氣氮?dú)庖谎趸级趸贾靥佳趸锏臀话l(fā)熱量元素符號CH4H2O2N2COCO2CmHnQgdw含量％901.20.43.401.23.88380kcal/Nm3　　由以上化驗(yàn)的結(jié)果可得如下結(jié)論：　　a.天然氣的主要成份是烷烴(在方莊化驗(yàn)占了98％多，左熱化驗(yàn)占了約94％)?！　.天然氣中含量最大的是甲烷(CH4)，方莊占85.29％，左熱占90％?！　.今后在供天然氣正常的情況下

3、，我們主要使用的是“三北”氣。故天然氣在燃燒時主要化學(xué)反應(yīng)式是：　　CH4＋2O2=CO2＋2H2O　　2.天然氣完全燃燒所需的理論空氣量Vo　　方莊計(jì)算為10.7819Nm3/Nm3　　左熱計(jì)算為9.21Nm3/Nm3　　一般可認(rèn)為，1Nm3的天然氣完全燃燒需要的理論空氣量約為10Nm3。二、實(shí)際空氣量和空氣過剩系數(shù)　　在實(shí)際燃燒中，由于空氣和天然氣的混合很難達(dá)到理想的程度，因此即使供給理論空氣量仍不能使天然氣完全燃燒，必須多供給一些空氣才能使天然氣完全燃燒。在實(shí)際燃燒過程中所供的空氣量稱為實(shí)際空氣量，

4、符號Vα。實(shí)際空氣量與理論空氣量之比稱空氣過剩系數(shù)，符號α=Vα/V0?！　】諝膺^剩系數(shù)α：(可根據(jù)煙氣成份分析結(jié)果來計(jì)算)　　　　式中：O2、CO和RO2分別是干煙氣中氧氣、一氧化碳和三原子氣體(CO2＋SO2)的容積百分比。21是空氣中氧的容積百分?jǐn)?shù)(20.6％≈21％)　　在燃?xì)鉅t運(yùn)行時，只要燃燒不是很壞，CO是微量的，在計(jì)算α?xí)r可以忽略，視其為零。上式可簡化為：　　　　　　(1)　　燒煤時，一般煙氣的含氧量都在10％左右，故100－(RO2＋O2＋CO)79O2－0.5CO≈O2(CO一般為零點(diǎn)

5、零幾)所以α≈21/(21－O2)　　(2)　　在燒天然氣時，由于煙氣含氧量一般應(yīng)小于4％，故不宜用此式簡算。必須用α=(100－RO2－O2)/(100－RO2－4.76O2)計(jì)算?！　?.左熱和方莊去年熱平衡測試的實(shí)例：　　煙氣測試數(shù)據(jù)見表三、表四。表三方莊97.12.5RO2O2COα用（2）計(jì)算α數(shù)值（%）10.477082.5341670.111.1231.137235表四左熱RO2O2COα用（2）計(jì)算αη一工況煙份103.370.00251.171.1990.3二工況煙份103.220.00

6、311.161.1892.5　　3.燒天然氣鍋爐時α值的經(jīng)驗(yàn)簡算式：　　　　從方莊97.12.5和左熱98.1.12三次熱平衡測試的煙氣分析中用式(3)算出的數(shù)與用式(1)算出的數(shù)基本相等，可精確到0.01?！　∪?、鍋爐的熱平衡分析(燃?xì)忮仩t)　　1.正平衡公式：式中：??G——鍋爐循環(huán)水量(kg/h)　　　ics——鍋爐出水焓(kcal/h)　　　ijs——鍋爐進(jìn)水焓(kcal/h)　　　B——燃料耗量(Nm3/h)　　　Ogdw——?dú)怏w燃料干燥基低位發(fā)熱值(kcal/Nm3)　　在左熱和方熱兩廠鍋爐的

7、DCS系統(tǒng)中，G、ics、ijs、B已有瞬時值輸入，只要把測定的Qgdw輸入，就可以隨時顯示鍋爐的效率。　　2.反平衡公式：η=100－q2－q3－q4－q5－q6?。ナ街校簈2——排煙熱損失　　?q3——?dú)怏w不完全燃燒熱損失　　?q4——固體不完全燃燒熱損失　　?q5——散熱熱損失　　?q6——排渣熱損失　　3.方莊、左熱燃?xì)忮仩t反平衡測試結(jié)果及煙氣含氧量：　　通過方熱和左熱的三次反平衡測試分析，我們可以看出，只要燃?xì)鉅t是在正常運(yùn)行，q4和q6為零，而q3如果當(dāng)參與燃燒的空氣量是充分的，也就是說O2值足

8、夠大，也可視其為零。但也應(yīng)看出當(dāng)O2值增大時，q2也在增大，因此隨時保持燃?xì)鉅t的O2值適當(dāng)是保證燃?xì)鉅t效率的關(guān)鍵所在?！　?.積碳問題　　通過97年三臺改造的燃?xì)鉅t運(yùn)行實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)O2值過小時也就是在燃?xì)鉅t缺氧燃燒時，碳?xì)浠衔镌诟邷叵聲a(chǎn)生裂解，生成氫氣和碳黑，從而造成爐內(nèi)管壁，特別是尾部受熱面產(chǎn)生積碳。約在98年1月20日左右，室外氣溫明顯升高，此時排煙溫度也開始明顯升高(兩廠均如此)。在2月24日這天，方莊的1＃爐爐