在提高燃燒效率中煙氣分析儀的作用

發布日期：2021-08-20     信息來源：      瀏覽次數：2223

　　隨著人們環保和節能意識的逐漸提高，眾多大中型企業如鋼鐵冶金、石油化工、火力發電廠等，已將提高燃燒效率、降低能源消耗、降低污染物排放、保 護環境等作為提高產品質量和增強產品競爭能力的重要途徑。鋼鐵行業的軋鋼加熱爐、電力行業的鍋爐等燃燒裝置和熱工設備，是各行業的能源消耗大戶。因此，如 何測量和提高燃燒裝置的燃燒效率、確定最佳燃燒點，是十分令人關心的。
 
　　供給加熱爐、鍋爐等加熱設備的燃料燃燒熱并不是全部被利用了。以軋鋼加熱爐或鍋爐為例，有效熱是為了使物料加熱或熔化(以及工藝過程的進行)所 必須傳入的熱量。根據爐子熱平衡可知，Q12341 η= 式中，Q——供給爐子的熱量；Q1——爐子煙氣(廢氣)中過剩空氣帶走的物理熱；Q2——爐子煙氣(廢氣)中燃料不*燃燒而生成的或未燃燒的 CO 氣帶走的物理熱；Q3——爐子設備熱損失(包括爐體散熱、逸氣損失、冷卻水帶走、熱輻射等)；Q4——其他熱損失。由上式可以看出，爐子煙氣帶走的物理熱 是熱損失中主要部分。圖 1 顯示了熱效率和各項熱損失隨著空燃比α的增減的變化規律。當鼓風量過大時(即空燃比α偏大)，雖然能使燃料充分燃燒，但煙氣中過剩空氣量偏大，表現為煙氣 中 O2含量高，過剩空氣帶走的熱損失 Q1值增大，導致熱效率η偏低。與此同時，過量的氧氣會與燃料中的 S、煙氣中的 N2反應生成 SO2、NOX等有害物質。而對于軋鋼加熱爐，煙氣中氧含量過高還會導致鋼坯氧化鐵皮增厚，增加氧化燒損。當鼓風量偏低時(即空燃比α減小)，表現為煙氣 中 O2含量低，CO 含量高，雖說排煙熱損失小，但燃料沒有*燃燒，熱損失 Q2增大，熱效率η也將降低。另外，煙囪也會冒黑煙而污染環境。
 
　　由上文可知，熱效率與煙氣中的 CO、O2、CO2含量以及排煙溫度、供熱負荷、霧化條件等因素有關。因此，可通過測量并控制煙道氣體中 CO、O2、CO2的含量來調節空氣消耗系數λ，來達到最高燃燒效率。燃燒效率控制由來已久，上世紀 60 年代，曾廣泛采用 CO2分析儀監測煙道氣體中 CO2含量來控制空氣消耗系數λ以達到最佳，但 CO2含量受燃料品種影響較大。提高燃燒效率直接的方法就是使用煙氣分析儀器(如煙氣分析儀、燃燒效率測定儀、氧化鋯氧含量檢測儀)連續監測煙道氣體成分，分析煙氣中 O2含量和 CO 含量，調節助燃空氣和燃料的流量，確定最佳的空氣消耗系數。