在提高燃烧效率中烟气分析仪的作用

发布日期：2021-08-20     信息来源：      浏览次数：1078

　　随着人们环保和节能意识的逐渐提高，众多大中型企业如钢铁冶金、石油化工、火力发电厂等，已将提高燃烧效率、降低能源消耗、降低污染物排放、保 护环境等作为提高产品质量和增强产品竞争能力的重要途径。钢铁行业的轧钢加热炉、电力行业的锅炉等燃烧装置和热工设备，是各行业的能源消耗大户。因此，如 何测量和提高燃烧装置的燃烧效率、确定最佳燃烧点，是十分令人关心的。
 
　　供给加热炉、锅炉等加热设备的燃料燃烧热并不是全部被利用了。以轧钢加热炉或锅炉为例，有效热是为了使物料加热或熔化(以及工艺过程的进行)所 必须传入的热量。根据炉子热平衡可知，Q12341 η= 式中，Q——供给炉子的热量；Q1——炉子烟气(废气)中过剩空气带走的物理热；Q2——炉子烟气(废气)中燃料不*燃烧而生成的或未燃烧的 CO 气带走的物理热；Q3——炉子设备热损失(包括炉体散热、逸气损失、冷却水带走、热辐射等)；Q4——其他热损失。由上式可以看出，炉子烟气带走的物理热 是热损失中主要部分。图 1 显示了热效率和各项热损失随着空燃比α的增减的变化规律。当鼓风量过大时(即空燃比α偏大)，虽然能使燃料充分燃烧，但烟气中过剩空气量偏大，表现为烟气 中 O2含量高，过剩空气带走的热损失 Q1值增大，导致热效率η偏低。与此同时，过量的氧气会与燃料中的 S、烟气中的 N2反应生成 SO2、NOX等有害物质。而对于轧钢加热炉，烟气中氧含量过高还会导致钢坯氧化铁皮增厚，增加氧化烧损。当鼓风量偏低时(即空燃比α减小)，表现为烟气 中 O2含量低，CO 含量高，虽说排烟热损失小，但燃料没有*燃烧，热损失 Q2增大，热效率η也将降低。另外，烟囱也会冒黑烟而污染环境。
 
　　由上文可知，热效率与烟气中的 CO、O2、CO2含量以及排烟温度、供热负荷、雾化条件等因素有关。因此，可通过测量并控制烟道气体中 CO、O2、CO2的含量来调节空气消耗系数λ，来达到最高燃烧效率。燃烧效率控制由来已久，上世纪 60 年代，曾广泛采用 CO2分析仪监测烟道气体中 CO2含量来控制空气消耗系数λ以达到最佳，但 CO2含量受燃料品种影响较大。提高燃烧效率直接的方法就是使用烟气分析仪器(如烟气分析仪、燃烧效率测定仪、氧化锆氧含量检测仪)连续监测烟道气体成分，分析烟气中 O2含量和 CO 含量，调节助燃空气和燃料的流量，确定最佳的空气消耗系数。