【燃气锅炉】锅炉最终排出的烟气中含有可燃气体,如CO、H2、CH4、CmHn等,由此而形成的热损失占输入热量的百分率即为化学不完全燃烧热损失,用q3 表示。因为可燃气体中含有的化学能未被利用,随烟气带走,所以称为化学不完全燃烧热损失。煤粉炉q3较小,一般不超过0.5%,当锅炉燃用液体或气体燃料时q3较大,一般在1%~1.5%范围内。

用煤粉做燃料排烟中为何存在化学不完全燃烧热损失
煤粉喷入炉膛后,在火焰和高温烟气的加热下,首先是水分析出,紧接着是挥发分析出并裂解为可燃气体。挥发分是以气态的型式燃烧的。在挥发分析出气化的过程中,会形成对空气的排挤作用,造成局部地区空气不足。由于受炉膛容积热负荷下限的制约,炉膛的体积有限,燃料在炉膛内停留的时间很短,仅有几秒钟。虽然炉膛内总的空气量是过剩的,但气体燃料仍然难于在这样短的时间内与空气充分均匀地混合,达到完全燃烧,所以,炉膛出口烟气中常含有少量可燃气体。
烟气进入烟道后,由于温度降低和可燃气体的浓度很低,烟气中的少量可燃气体难以再进行燃烧,因而形成化学不完全燃烧热损失。
通常煤的挥发含量越高,挥发分析出的速度也越快,煤粉中以气体燃料形式燃烧的比例越多,挥发分气化对空气的排挤作用越明显,排烟中不完全燃烧的可燃气体越多。由于煤的挥发分主要是重碳氢化合物,而重碳氢化合物在高温和空气不足的情况下,大部分分解为CO和H2,所以,排烟中的可燃气体主要是CO和H2。
当煤粉炉燃用挥发分较高的煤(Vdaf >25 %)时,排烟中的可燃气体形成的化学不完全燃烧热损失q3约为0.5%。当煤粉炉燃用无烟煤或半无烟煤时,因挥发分含量很少,q3很小,可以忽略不计。
燃油锅炉的化学不完全燃烧热损失q3较燃煤锅炉高
燃油雾化喷入炉膛后,在火焰和高温烟气的加热下,绝大部分裂解气化成可燃气体,以气体的形式燃烧,燃油中仅有很少的一部分残炭是在焦粒状态下进行燃烧的。由于燃油中裂解气化成气体燃料的比例比煤中挥发分气化成气体燃料的比例大3~4倍,且燃油裂解气化成气体燃料的速度比煤更快,过程比煤更短,因此,燃油裂解气化为气体燃料的过程中,对空气的排挤作用更明显。
由于燃油时火焰短,燃烧迅速,燃油炉的容积热负荷比煤粉高约30%,即锅炉容量相同时,燃油炉的炉膛体积比煤粉炉小约30%,因此,燃料在燃油炉内停留的时间比煤粉炉更短。
由于燃油炉中以气态形式燃烧的燃料比例比煤粉炉高,与空气充分混合更困难,在炉膛内停留时间更短,所以,燃油炉的化学不完全燃烧损失q3较煤粉炉高。通常燃油炉的q3为1.0%~1.5%,而煤粉炉的q3不大于0.5%。
佰特冷暖设备(北京)有限公司