烧嘴使用预热器后的节能效果分析

学术论文 2017-11-29 16:40:58

烧嘴采用经预热器预热后的空气作为助燃风,是工程上常见的现象。设计者和投资者力图达到节能效果,较低生产成本,但具体节能效果怎样,是投资者最关心的问题,大科也经常回答咨询者这个问题,往往是定性的回答,并没有定量化解答,因为很多情况下并不是一个数据能解释的了的,其实也是本着负责的态度来回答的。 

首先解释一下预热器在烧嘴上应用的原理,预热器是利用炉内排出的高温烟气将燃气或是空气预热到适当的温度,使燃气与空气进入炉内燃烧时带入一部分物理热以节约燃料和提高理论燃烧温度,常见的方法是使用预热空气的方式进行换热。从操作原理上可将预热器分为换热式和蓄热式两大类。从从传热方式上讲可分为对流式和辐射式。 

接下来分析一下节能效果,燃料的热利用率与燃料的热量计温度、烟气温度、不完全燃烧程度、空气过剩系数和燃气及空气的预热温度有关。在其他条件相同的情况下,燃气与空气预热后燃料节约率可用下列公式表达: 

n=Q1/(Q2+Q1-Q3)*100% 

Q1代表空气和燃气带入炉膛的物理热 

Q2代表燃烧化学热 

Q3代表烟气带走的热量 

具体的数据并不是很容易计算出,但也可以定性进行分析。由于烟气要带走部分热量,燃料的燃烧不能完全被利用,当预热空气和燃气时,由于烟气量没有改变,出炉烟气温度不变时,烟气带走的热量和不预热时相同,这说明,预热带入的物理热量比同样热量的化学热更加有用。 

单纯从烧嘴这方面讲,使用预热空气或是预热燃气后可以加快燃烧速度和改善燃烧完全度。但不是换热温度越高越好,粗略分析,烧嘴采用预热器后,预热温度每提高100℃传热面积要增加一倍,此外提高预热温度后,换热器的材质价格也越高,对烧嘴的要求也越来越高,从投资的经济效益来看,也并非预热温度越高,效益越好。

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