Jakie są wymagania dotyczące wydajności spalania kotła gazowego pod względem jakości paliwa i czystości paliwa?

Kotły gazowe są szeroko stosowane w polach ogrzewania przemysłowego, komercyjnego i mieszkaniowego. Ich wydajność spalania bezpośrednio wpływa na wykorzystanie energii, koszty operacyjne i poziom zanieczyszczenia środowiska. Poprawa wydajności spalania zależy nie tylko od projektowania i działania kotła, ale także od czystości zużytego paliwa. Czystość paliwa odgrywa kluczową rolę w zapewnieniu wydajnego, bezpiecznego i przyjaznego dla środowiska działania kotłów gazowych. W tym artykule szczegółowo omówiono wymagania czystości paliwa w zakresie wydajności spalania kotłów gazowych, obejmujących takie aspekty, jak zawartość siarki, zawartość zanieczyszczeń, zawartość wilgoci i zawartość metanu w paliwie.

Siar i paliwo wytwarza dwutlenek siarki (SO₂) podczas spalania. Dwutlenek siarki łączy się z parą wodną z wytworzeniem kwasu siarkowego, co powoduje poważną korozję metalowych części wewnątrz kotła. Ponadto dwutlenek siarki jest jedną z głównych przyczyn kwaśnego deszczu, który ma niekorzystny wpływ na środowisko i zdrowie ludzkie. Siarczek może również prowadzić do niepełnego spalania i osadzania się węgla, co dodatkowo zmniejsza wydajność spalania.

Aby poprawić wydajność spalania i przedłużyć żywotność kotła, zawartość siarki w gazie powinna być tak niska, jak to możliwe. Zasadniczo standard zawartości siarki w gazie ziemnym wynosi poniżej 5 ppm (części na milion). Niska zawartość siarki może znacznie zmniejszyć wytwarzanie kwaśnego gazu, zmniejszyć ryzyko korozji i zmniejszyć emisję zanieczyszczeń, spełniając surowe wymagania dotyczące ochrony środowiska.

Zanieczyszczenia w paliwie (takie jak kurz, metale ciężkie, siarczki, azotki itp.) Będą tworzyć niepewne pozostałości lub złóż węgla podczas procesu spalania, blokując palnik i wymiennik ciepła oraz utrudniając skuteczne przenoszenie ciepła. To nie tylko zmniejsza wydajność spalania, ale może również powodować przegrzanie, uszkodzenie lub zmniejszoną wydajność kotła. Ponadto obecność zanieczyszczeń zwiększy zużycie sprzętu i zwiększy koszty utrzymania.

Gaz ziemny o dużej czystości powinien mieć bardzo niską zawartość zanieczyszczeń, która powinna być ogólnie przechowywana na wyjątkowo niskim poziomie, aby zapewnić czyste i całkowite spalanie. Zastosowanie wysokiej jakości paliwa może zmniejszyć wymagania konserwacyjne sprzętu i przedłużyć żywotność serwisu kotła, zachowując przy jednoczesnym utrzymaniu wysokiej wydajności i stabilności cieplnej.

Wilgoć w paliwie pochłonie dużo ciepła do odparowania podczas procesu spalania, co znacznie zmniejszy rzeczywistą wartość kaloryczną paliwa i zmniejszy wydajność cieplną kotła. Paliwo o wysokiej zawartości wilgoci nie tylko zwiększa zużycie energii, ale może również prowadzić do niepełnego spalania, wytwarzać więcej niespalonych substancji i wpływać na środowisko. Ponadto wilgoć w paliwie może skondensować się wewnątrz kotła, powodując korozję lub skalowanie, co dodatkowo wpływa na wydajność i żywotność sprzętu.

Zawartość wilgoci w gazie paliwowym powinna być tak niska, jak to możliwe, najlepiej mniej niż 100 ppm. Utrzymanie niskiej zawartości wilgoci może zwiększyć efektywną wartość kaloryczną paliwa, zapewnić bardziej wydajny proces spalania i zmniejszyć ryzyko korozji i skalowania w kotle.

Ogólnie rzecz biorąc, zawartość metanu w gazie ziemnym powinna osiągnąć ponad 85%, aby zapewnić wysoką wartość kaloryczną i wysoką wydajność spalania. Paliwa o niższej zawartości metanu mogą wymagać wyższej objętości paliwa, aby osiągnąć tę samą moc ciepła, co zmniejszy ogólną wydajność systemu i zwiększy koszty operacyjne.

Czystość paliwa bezpośrednio wpływa na kompletność spalania. Paliwa o wysokiej czystości mogą w pełni reagować z tlenem podczas procesu spalania, aby wytwarzać kompletne produkty spalania, takie jak dwutlenek węgla i woda, przekształcając w ten sposób jak najwięcej energii chemicznej w paliwo w energię cieplną. Paliwo o niskiej ostrości może zawierać dużą ilość niepotrzebnych zanieczyszczeń, co powoduje niekompletne spalanie, tlenek węgla, sadzy i inne niespalone substancje, które nie tylko marnują paliwo, ale także zwiększa trudność utrzymania sprzętu.

Wydajność cieplna jest ważnym wskaźnikiem wydajności kotłów gazowych, reprezentujących zdolność kotła do przekształcania energii chemicznej paliwa na energię cieplną. Wykorzystanie paliwa o wysokiej ostrości może zmniejszyć osadzanie substancji niezainteresownych i zanieczyszczenie powierzchni wymiany ciepła, zapewniając, że ciepło może zostać skutecznie przeniesione na podłoże, które należy podgrzewać. Paliwa o niskiej zawartości zanieczyszczenia mogą zmniejszyć częstotliwość czyszczenia i konserwacji sprzętu, aby kotł mógł utrzymać wydajne działanie przez dłuższy czas.

Emisje kotłów gazowych obejmują głównie dwutlenek węgla, parę wodną i niewielką ilość tlenków azotu (NOX). Wysoka czystość paliwa oznacza mniej szkodliwych emisji wytwarzanych podczas procesu spalania. W szczególności paliwo o niskiej zawartości siarki może znacznie zmniejszyć emisję dwutlenku siarki i zmniejszyć ryzyko kwaśnego deszczu i zanieczyszczenia powietrza. Paliwa o wysokiej zawartości metanu pomagają zmniejszyć wytwarzanie niespalonych substancji i jeszcze bardziej zmniejszyć negatywny wpływ na środowisko.

Korzystanie z paliwa o dużej czystości może nie tylko poprawić wydajność spalania, ale także przedłużyć żywotność usług gazowych. Paliwa o niskiej zawartości siarki, niskie życie zmniejszają korozję i zużycie wewnętrznych komponentów kotła, zmniejszają węgiel i kokowanie oraz zmniejszają osadzanie brudu na powierzchniach wymiany ciepła. Czynniki te współpracują w celu zmniejszenia wymagań dotyczących konserwacji kotła i przedłużenia żywotności sprzętu, zmniejszając w ten sposób koszty operacyjne.

Aby spełnić wymagania dotyczące czystości paliwa, paliwa można wstępnie traktować przed użyciem. Na przykład zanieczyszczenia i wilgoć w gazie ziemnym można usunąć poprzez takie procesy, jak desulfuryzacja, odwodnienie i filtracja. Sprzęt do separowania może skutecznie zmniejszyć zawartość siarki w gazu ziemnym i uniknąć tworzenia kwaśnych gazów. Sprzęt do suszenia może zmniejszyć zawartość wilgoci paliwa i zapewnić wysoką wartość kaloryczną paliwa. Ponadto filtry mogą usuwać cząstki stałe z paliwa i zmniejszyć tworzenie się złóż węgla podczas spalania.

Czystość paliwa ma istotny wpływ na wydajność spalania kotłów gazowych. Paliwo o dużej czystości może nie tylko poprawić wydajność cieplną kotła, ale także przedłużyć żywotność obsługi sprzętu, zmniejszyć koszty konserwacji i znacznie zmniejszyć zanieczyszczenie środowiska. Aby osiągnąć najlepszą wydajność kotła gazowego, zawartość siarki, zawartość zanieczyszczenia, zawartość wilgoci i zawartość metanu w paliwie muszą być ściśle kontrolowane. Poprzez wstępną obróbkę paliwa, wybór wysokiej jakości dostawców paliwa oraz wzmocnienie monitorowania i konserwacji układu paliwowego, można skutecznie zapewnić wysoką czystość paliwa, osiągając w ten sposób wydajne, bezpieczne i przyjazne dla środowiska działanie kotła. 3