燃料的燃燒過程是熱力設(shè)備的主要工作過程。這個過程的效率決定于燃料中可燃元素——碳(C)、氫(H)、硫(S) 的燃燒是否*。
只有在一定的條件下,燃料才能達(dá)到*而劇烈的燃燒,其中主要的條件是:
1)不斷地供給燃料以燃燒所需的足夠分量的空氣;2)燃料與空氣應(yīng)充分混和以反應(yīng)物質(zhì)間有必要的接觸。
3)為了使燃燒在要求的速度下進(jìn)行,須保持必要的溫度。
違反上述條件就會造成熱力損失一一化學(xué)的和機(jī)械的不*燃燒損失(化學(xué)的和機(jī)械的未燒盡)。因此在熱力設(shè)備的運(yùn)行過程中,就必須用各種調(diào)節(jié)的方法來控制燃料的燃燒過程。所謂控制,就是將燃燒的產(chǎn)物進(jìn)行分析,以明確這些產(chǎn)物在質(zhì)與量方面的組成成分(煙氣分析)。
在燃料*燃燒的情況下,煙氣是由燃料中可燃元素(C、H和S)的*氣化物所組成的,這些氣體為:二氧化碳 (C02)、亜硫酸酑CS02)及水蒸汽(H20)。很明顯,由于很多原因(燃料與空氣的混和不良,燃燒裝置不完善),只有在供給比燃燒反應(yīng)本身所需要的量為多的空氣時,燃料才能*燃燒。因此,假使不考慮燃料中的氮,在*燃燒的產(chǎn)物中應(yīng)當(dāng)含有從空氣中導(dǎo)入的氮(N2)和燃燒時未被利用的過量氧 (02)。分析燃燒室范圍以外的煙氣時,由于從燃燒室到取樣地點(diǎn)的一段內(nèi)漏入了空氣,因而氮(N2)和過量氧(02)就增加了。
當(dāng)*燃燒時,煙氣的成分可由下列等式來表示:
co2+so2+h2o+o2+n2=100[%].
當(dāng)燃燒不*時,在燃燒的產(chǎn)物中就發(fā)現(xiàn)可燃?xì)怏w:一氧化碳(CO)、甲烷(ch4)、氫(H2)和重(不飽和的)碳?xì)浠衔镆虼耍谶@種情況下煙氣的成分如下列等式:
C02 +S02 + H20 + CO + ch4+H2 十十 o2 +n2 = 100[%]
當(dāng)固體燃料燃燒時,通常因化學(xué)的不*燃燒而產(chǎn)生一氧化碳,可是當(dāng)液體、氣體和具有較大氫含量的固體燃料不*燃燒時,除一氣化碳外,還可能氫和碳?xì)浠衔铩?/p>
測定爐煙成分所用的儀器叫作煙氣分折器。
蘇聯(lián)制造的煙氣分析器在實際控制、試驗和研究鍋爐設(shè)備的工作中,應(yīng)用廣泛的有手動式化學(xué)煙氣分析器和自動式電氣煙氣分析器。
化學(xué)煙氣分折器的作用原理,是用適當(dāng)?shù)奈談﹣砦煔庵械膫€別成分。這種儀器有可能相當(dāng)?shù)刈鞒龌蚨嗷蛏俚娜终?,但須用人工操作,因此只有在實驗室中,或在蒸汽鍋爐和燃燒裝置作熱工試驗時才使用。
電氣煙氣分折器的作用原理是基于比較燃燒產(chǎn)物和空氣 的導(dǎo)熱性,或基于煙氣的可燃成分燃盡時所產(chǎn)生的熱量。幷且由于溫度變化而引起的儀器中敏感部分電阻的變化,也可 以用來測定混和氣體中某種成分的體積含量。電氣煙氣分析 器僅能測定煙氣中的一兩種成分(C02和co+h2)。它的度比化學(xué)分析器低,但是能夠不斷地進(jìn)行分析和把分折的 結(jié)果傳述到較遠(yuǎn)的地方。
用電氣煙氣分析器來測定煙氣成分,雖然不夠精密,但是用它所得的分析結(jié)果也已足夠判靳燃燒裝置的運(yùn)行是否合理。在熱工試驗和校驗電氣煙氣分析器時,則需使用化學(xué)煙氣分析器。
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