试析天然气锅炉中的燃烧及调整

摘 要：天然气来源于油田，是一种热量产生很高的优良燃料，是人们生存发展的必不可少的动力能源。一个科学合理地调整措施提高天然气锅炉的燃烧效率具有十分重要的意义，本文通过介绍天然气锅炉的燃烧方式和影响天然气燃烧的因素，对如何在天然气中燃烧进行科学的调整展开进一步研究。

关键词：天然气；锅炉燃烧；调整

随着我国经济的不断发展，部分地区的天然气田的开发和利用使得少量燃气锅炉逐渐得到投入使用，国内的天然气的燃烧效率得到不断提高。但是近年来，我国缺少天然气锅炉的燃烧及其调整方面的经验，针对这个问题，有关部门应该对天然气燃烧进行科学合理的调整。

1 天然气锅炉的燃烧方式

天然气锅炉的燃烧方式有预混和扩散两种，预混燃烧调整就是对天然气压，总体风量，燃烧器的数量进行调整，这样既可以改变锅炉火焰的高度，又能有效地对天然气锅炉燃烧进行调整。具体的做法是将燃气和空气均匀混合之后，送入锅炉内部进行让两者加热燃烧。其扩散方式的扩散速度与燃气和空气的混合比例密切相关，在锅炉中以一定的比例将燃气和空气进行扩散混合与燃烧。天燃气和空气的如果做到充分混合，及时加热，就能达到实现天然气燃烧的目的，降低资源的浪费。

2 影响天然气锅炉燃烧的因素和燃烧过程

天然气燃烧最容易出现的就是燃烧不充分导致的热量损失。天然气锅炉燃烧的不同方式其实就是天然气和空气流之间的混合方式的不同。平行流动的天然气和湍急的空气流之间的混合，天然气和空气流通过某一角度或者垂直方向实现相互交流。其次，燃烧器中的预混燃烧的长度保持在40厘米左右。燃烧器的喷口喷出气流的雷诺数将扩散燃烧纷飞分层流和湍流两种。层流是在分子间的扩散运动，湍流则依靠湍流扩散。最后，天然气的扩散燃烧是指在锅炉内空气和天然气一边燃烧一边扩散混合。扩散燃烧与预混燃烧不同的是，扩散燃烧的火焰一般是长的，如果气体没有燃烧充分，那么往往会造成较大的损失和消耗。在应用过程中，燃气的压力很低，在50-60千帕左右，燃气和空气在混合中能够产生扩散燃烧。因此，在使用扩散燃烧时要注重扩散充分混合，才能得到良好的燃烧效果。还有就是扩散燃烧的火焰具有发光性，火焰均匀，不仅没有较高的温度，还具备良好的稳定性，没有回火和脱火的现象发生。影响锅炉燃烧是否能够充分的因素，主要包括有炉膛的热量负荷承受力，热风混合的比例，起始点燃料均匀性，风的温度和速度大小等。还有就是在燃烧过程中，如果没有很好的控制排烟温度和排烟量的话，那么就很容易造成排烟热大量损失。因此要提高燃烧的整体效果，就要全面分析影响燃烧排烟损失各种因素，排烟热和排烟的量是由气体的受热面积，风量，结渣和空预器的入口温度所决定的，由此来制定出一套科学合理的措施来降低排烟温度，从而提高天然气燃烧锅炉的燃烧效率。还有就是在燃烧过程中，由于某些细节和物质没有调整好，容易造成燃烧热的损失。比如在燃烧中，煤的质量不好，在燃烧过程中很容易着火，就会使得燃料中灰分含量比例升高，燃烧的稳定性就会变差，那么想要使得煤完全燃烧就难上加难了。再者就是煤细度也能影响燃烧热，化学中常常提到接触面积，煤粉越细，接触面积越大，那么越容易着火，燃烧就越完全。

3 天然气锅炉燃烧调整

根据上述对天然气锅炉燃烧的影响因素的分析，为我们对如何调整天然气燃烧的方向奠定了基础。要优化天然气燃烧过程，①要降低排烟量的损失，可以通过对漏风的合理控制来提高烟道入口处和保温区域的严密性。就是在燃烧中药时刻检查封口的槽水位，然后在吹灰之后对火孔和人孔进行细致的检查。尽可能做到多使用热风，少用冷风确保运行的安全。再者就是要降低未完全燃烧造成的热量损失。那么就需要合理控制含氧量，煤粉的细度。及时更换热面来保持清洁度，及时掌握煤质和煤粉的细度变化，适当的降低风的压力和温度，再根据不同的煤合理调整氧气含量，将氧气含量控制一定范围内，以达到提高天然气燃烧效率的目的。同时会使得火焰长度逐渐变短，这就使得燃烧器要增减高度，改变了出力。炉膛火燃中心高度的改变，从而改变炉膛辐射的特性，不管是再热的蒸汽温度都能进行有效的调节。如果在实际使用当中锅炉蒸汽温度和降温水量的设计存在很大的偏差，就能有效利用以上的方法进行调节，但值得注意的是，要在允许范围内进行调节，防止产生过高的热能，使得水冷壁的水循环遭到破坏；②对天然气的总风量的调节。因为天然气具备的特殊的性质，而且燃烧器毫无迹象反映，就会导致空气和燃气之比产生一些偏差，造成燃烧恶化，尤其在试运机组中留下很大的安全隐患。那么就应在试运途中，对机组负荷，天然气的流量，烟气和总分量进行多次严格的检查，并且对参数比例进行核实计算。如果在此过程中存在疑问，要及时查明问题原因，防止产生燃烧的恶化，创造一种安全的锅炉运行环境；③对燃烧器调风器进行调整，根据调风器的内部结构和风在燃烧中产生不同作用，对各级风量进行调整，参照大量的实验结果来制定最佳的配风方案，以保证燃烧器的充分燃烧，提高天然气锅炉的燃烧效率。

总之，要提高天然气锅炉的燃烧效率，降低能源的消耗，就应该对天然气燃烧方式采取科学合理方法。全文从阐述天然气的燃烧方式着手，详细介绍天然气锅炉的燃烧过程及其影响因素，使我们对天然气燃烧有了进一步了解，最后如何对天然气锅炉燃烧过程的调整提出几点措施。

参考文献：

[1]郭萌.天然气锅炉中天然气的燃烧及调整[J].电力建设，2003（2）：19-21.

[2]訾学红，戴洪兴，何洪.天然气催化燃烧在燃气轮机和锅炉中的应用[J].工業催化，2008（6）：40-44.

作者简介：肖江涛（1975- ）男，陕西蓝田人，工程师，主要从事石油化工设备管理工作。

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