Hva er kjelforbrenning?

Forbrenning av kjele er studiet av hvordan drivstoff blir brent i kjeler som varmer vann for damp.Det er mange bruksområder for dampkjeler, inkludert kjemisk prosessoppvarming, dampvarme for bygninger og varmt vann, og damp for å drive elektriske turbingeneratorer.Forbrenning er reaksjonen av drivstoff med oksygen i luft for å skape varme som brukes til dampproduksjon.

En rekke drivstoffer kan brukes til forbrenning av kjele, inkludert naturgass, drivstoffolje og biodrivstoff produsert fra planter eller dyreavfall.Når drivstoff sprayes eller forstøves i en kjele med luft, kan en tenningsspole eller liten pilotflamme antenne blandingen.Forbrenning frigjør mye varme, hvorav noen varmer vann til damp, og noen går tapt på grunn av stråling og røykstap.Stråling er infrarødt varmetap som oppstår fra en varm kjele til et kjøligere rom.Røykstap er oppvarmede gasser som er ventilert fra kjelen gjennom røykrøret eller ventilen.

Eiere og operatører er interessert i å maksimere effektiviteten av kjeleforbrenning.Hovedproblemene du må vurdere er forbrenningseffektivitet, eller hvor godt drivstoff- og luftblandinger brenner, og hvordan jeg kan minimere varmetap.Strålende varmetap kan minimeres med riktig isolasjon av kjele og damprør.Kjeledesign og kontroller kan brukes til å maksimere forbrenningseffektiviteten.

Forbrenningsområdet til en kjele har normalt rør som inneholder vann og damp som passerer gjennom en åpen boks som kan inneholde brennere og kontroller.Rørdesign kan forbedre effektiviteten ved å bruke multi-Pass-systemer.Vannrør som kommer inn i kjelen kan først passere gjennom røykgasssonen, som tar noe av avfallsvarme og forvarmer vannet.Rør kan deretter passere gjennom forbrenningssonen mer enn en gang for å utnytte forbrenningsvarmen fullt ut, noe som også forbedrer effektiviteten.

Kjelforbrenningseffektivitet for luft- og drivstoffblandinger er avgjørende for riktig kjele -drift.Et molekyl med drivstoff krever en teoretisk mengde oksygen for å brenne fullstendig, men i virkeligheten er det nødvendig med overflødig oksygen på grunn av forskjellige tap i forbrenningssonen.Luft er omtrent 21 prosent oksygen, så uforbrent nitrogen i luft må også varmes opp i kjelen og ventes av røykrøret.Dette påvirker ytterligere kjeleeffektivitet og produserer nitrogenforbindelser som har blitt koblet til surt regn og smogdannelse.

For mye oksygen reduserer kjelens forbrenningstemperatur, kan skape noen uønskede miljøgifter og krever drivstoff for å varme opp oksygen og nitrogen som ikke brukes.Mangel på oksygen kan redusere kjeleeffektiviteten og skape sot og andre biprodukter som kan skade kjelen over tid.Forskning har funnet at overvåking av oksygen- og forbrenningsgasskonsentrasjoner i røykgassen og opprettholder en riktig røyktemperatur, kan optimalisere kjeleytelsen.

Mindre kjeler kan justeres manuelt ved bruk av røykgasssensorer og røykgasstermometre, men mange kjeler kan dra nytte av automatiske kontroller.Kjeler kan ikke operere på et enkelt driftspunkt, men vil ha forskjellige dampkrav eller driftsforhold, noe som gjør manuelle effektivitetsinnstillinger upraktiske.Eldre kjeler kan ettermonteres med elektroniske kontroller som gir tilbakemelding til luft- og drivstoffinngangspumper for å gi det beste forholdet for forbrenning.