來源:鍋爐技術(shù)
這幾天花時間理順了一下鍋爐燃燒壓力的問題,跟大家分享。新手來瞧瞧,大神請自動飄過……
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研究鍋爐燃燒壓力之前,我們先復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)鍋爐的通風(fēng)。
空氣及煙氣在鍋爐中流動要克服一定的阻力,其動力來自煙囪或通風(fēng)機(jī)械 。
自然通風(fēng)
鍋爐煙囪具有一定的吸風(fēng)和排煙作用。煙囪內(nèi)部是溫度較高的煙氣,重度較小,煙囪外部是溫度較低的空氣,重度較大,在煙囪內(nèi)的煙氣柱及煙囪外等高的空氣柱之間,就有一個因重度差形成的壓差。這個壓差就是煙囪的抽力或通風(fēng)力。
煙囪的抽力取決于煙溫、空氣溫度及煙囪高度,煙溫越高,周圍空氣溫度越低,煙囪的抽力越大;煙囪高度越高,其抽力也越大。確定煙囪高度不僅應(yīng)考慮排煙能力,還應(yīng)考慮環(huán)境保護(hù)的要求。
鍋爐的煙囪不能無限制地增高。煙囪增高時煙氣流經(jīng)煙囪的阻力也相應(yīng)增加。排煙溫度也不宜過高,否則會明顯降低鍋爐的經(jīng)濟(jì)性。因而自然通風(fēng)的通風(fēng)能力是有限的。自然通風(fēng)僅適用于小型、結(jié)構(gòu)簡單、無尾部受熱面的鍋爐。
強(qiáng)制通風(fēng)
強(qiáng)制通風(fēng)分為機(jī)械引風(fēng)、機(jī)械送風(fēng)和平衡通風(fēng)三種:
機(jī)械引風(fēng),也叫負(fù)壓通風(fēng),主要利用煙囪前的引風(fēng)機(jī)來克服煙道、風(fēng)道的阻力。煙氣和空氣都處于被抽吸狀態(tài),爐膛和煙道、風(fēng)道中都呈負(fù)壓。
機(jī)械送風(fēng),也叫正壓通風(fēng),在鍋爐煙風(fēng)系統(tǒng)中只裝送風(fēng)機(jī),靠送風(fēng)機(jī)壓頭來克服煙道風(fēng)道的全部阻力。
平衡通風(fēng),即在鍋爐通風(fēng)系統(tǒng)中同時安裝送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)。利用送風(fēng)機(jī)克服風(fēng)道、燃燒器或燃料層的阻力,把風(fēng)送人爐膛,使風(fēng)道在正壓下工作。利用引風(fēng)機(jī)克服全部煙道、受熱面、除塵設(shè)備的阻力,使煙道和爐膛在負(fù)壓下工作。
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接下來進(jìn)入正題……
由于通風(fēng)情況的選擇不同,爐膛中的燃燒壓力也會大相徑庭。
根據(jù)鍋爐爐膛出口煙氣壓力不同,可分為負(fù)壓燃燒鍋爐,正壓燃燒鍋爐和增壓鍋爐。
負(fù)壓燃燒鍋爐
負(fù)壓燃燒鍋爐是指運(yùn)行中鍋爐的爐膛和煙道中的煙氣壓力低于大氣壓力的鍋爐。根據(jù)鍋爐種類不同,一般維持在10~20Pa 或者20-40Pa的負(fù)壓。負(fù)壓太低,操縱不當(dāng)輕易變正壓往外冒煙,而負(fù)壓太高時,鍋爐漏風(fēng)量將增大。
負(fù)壓燃燒鍋爐受熱面密封結(jié)構(gòu)簡單,在正常工況下,火焰不會外竄。因此,各觀火孔不必按照特殊的密封裝置。但爐外空氣容易從爐墻的不嚴(yán)密處漏人爐膛和煙道,使鍋爐的熱效率降低。
微正壓鍋爐
爐膛出口煙氣壓力大于大氣壓力的鍋爐,稱為正壓燃燒鍋爐。
爐膛出口煙氣壓力高于大氣壓力約200~400Pa的鍋爐,稱為微正壓燃燒鍋爐。微正壓燃燒鍋爐無引風(fēng)機(jī),它利用送風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的壓力克服風(fēng)道和煙道的阻力。
微正壓鍋爐的燃燒和煙氣側(cè)傳熱,都是在正壓下進(jìn)行的。冷風(fēng)不能漏入,爐膛溫度提高,煙氣量減少,使排煙損失減少。因此,燃燒和傳熱都可得到強(qiáng)化,對提高鍋爐效率、減小低溫腐蝕有利。但采用微正壓燃燒時,對鍋爐嚴(yán)密性要求高,故煤粉鍋爐不適宜采用這種燃燒方式,只有部分燃油和燃?xì)忮仩t采用這種燃燒方式。[3]
增壓鍋爐
所謂增壓鍋爐是指參與燃燒的空氣帶有0. 2~0.4 MPa壓力下進(jìn)入爐膛,使鍋爐的燃燒增強(qiáng)了許多。燃燒的增強(qiáng)使?fàn)t膛容積熱負(fù)荷大大提高,強(qiáng)化了爐膛內(nèi)傳熱,以及對流受熱而的傳熱,提高了鍋爐熱效率,鍋爐體積大大減小,占地而積也小了許多。這些特點,正適合于船用鍋爐。