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锅炉燃料、燃烧、热平衡+基本知识


燃料油为什么需要加热?根据什么控制加热温度?

燃料油在管道中能否顺畅的流动,在油喷嘴中能否良好雾化,都与油的粘度有关。而油的粘度是随着温度而变化的,温度升高,粘度降低。因此,对油加热的目的主要是降低粘度。

为了保证雾化质量,要求进入压力雾化喷嘴的油粘度不大于1.98×10-5—2.767×10-5m2/s(3—4°Et),进入蒸汽雾化喷嘴的油粘度不大于5.03×10-5—5.77×10-5m2/s(或7—8°Et)。为此,必须根据粘度的要求,把油加热到适当的温度。不同种类的燃料油,粘度特性不同,加热温度也不一样。一般,重油加热约在110—130,原油加热温度约在90左右。

 

燃油设备为什么都需要有可靠的接地?

燃料油是不良导体,在与空气、钢铁、布料等发生摩擦时,会产生静电,静电荷在油面上积聚,能产生很高的电压。一旦放电,就会产生火花,从而有可能引起油的燃烧与爆炸。为了防止事故发生,所有贮油、输油管线和设备,都必须有可靠的接地。马路上行驶的油罐车,下面拖一根链与地面接触,也是为了这一目的。
产生静电电压的高低,与油的流速、管道的材料和粗糙度、空气湿度及油中杂质含量有关。流速高、湿度低、管道粗糙度大,都使产生的静电电压高。因此,输油管线除了要有可靠的接地外,还要控制油速不能太高,保持管道内壁光滑。

 

燃料油中灰分含量极少,可以不考虑其危害吗?

燃料油中灰分含量确实很少,重油的质量指标规定:Aar≤0.3%,燃料油的实际灰分量一般不超过渡0.05%。灰分含量虽低,但对电厂锅炉的危害依然存在,甚至是严重的。主要表现在:

1)灰分对油喷嘴产生磨损,影响雾化质量。

2)燃油中的灰分含有钒、钠等碱金属元素,会在水冷壁、过热器、再热器等高温受热面管上形成高温粘结灰。

3)燃油炉的高温积灰中,有较多的五氧化二钒及由钠形成含硫酸的复盐,它们都能破坏金属表面的氧化保护膜,从而在过热器和再热器上发生高温腐蚀。

4)燃油中的灰分在低温受热面上沉积,除使受热面低温腐蚀加剧外,还有可能堵塞空气预热器管,严重时会因通风阻力大、风量不足而影响电厂锅炉出力。

 

为什么燃油炉的积灰有时可能比煤粉炉还严重?

燃料油中灰分虽然很少,但有时燃油炉的积灰情况却可能比煤粉炉还严重,尤其是燃烧含硫量较高的重油时会更为突出,其主要原因是:

1)燃油灰分中有钒、钠等碱性金属元素,燃烧过程中形成低熔点氧化物,粘附于高温受热面上其粘性很强,促使其它灰粒也很快粘附上去。

2)燃油中含硫量高时,低温腐蚀加剧,潮湿的受热面管表面使灰粒易于粘附上去。同时,燃油灰分中的钙先生成氧化钙,再与三氧化硫生成硫酸钙,可形成很牢固的积灰层。

3)当燃烧不良时,会产生大量炭黑粒子,碳黑很细,吸附性强,容易吸附于省煤器和空气预热器管壁上。

4)燃料油燃烧后生成的灰粒很细,易吸附于受热面上。它不象煤粉炉有较多的粗灰粒,不仅自身不易于吸附受热面上,还会因有较大的冲击动能,将已吸附上的细灰粒冲刷掉,不易形成厚的积灰层。

 

什么是燃烧?什么是完全燃烧与不完全燃烧?

所谓燃烧,是指燃料中的可燃物与空气中的氧发生强烈放热的化学反应过程。实质上燃烧是可燃物与氧的氧化反应,只是这种氧化反应应强烈到光放热的程度。

燃烧后的燃烧产物中不再含有可燃物质,即灰渣中没有剩余的固体可燃物,烟气中没有可燃气体存在时,称完全燃烧。

燃烧后的燃烧产物中还有剩余的可燃物存在时,称为不完全燃烧。

 

什么是自燃与点燃?

所谓自燃,就是可燃物与空气的混物,由于温度升高或其它条件变化,在没有明火接近的情况下,而自动着火燃烧。例如,储煤场的堆煤、煤粉仓内的煤粉有时就会自燃。

在大气温度下,煤也能进行缓慢地氧化,析出少量热量,如果散热条件不好,温度逐渐升高。温度的升高,促进氧化过程的加强,析出的热量更多,温度升高更快,当达到足够高的温度时,而自动着火燃烧,这就是自燃形成的过程。出现自燃时的温度,称自燃温度或自燃点,也叫着火温度。


着火的另一种方式是点燃。所谓点燃,是利用明火将可燃物与空气的混合物引燃。电厂锅炉的燃烧都是点燃的。