Wat is ketelverbranding?

Boiler -verbranding is de studie van hoe brandstoffen worden verbrand in ketels die warmtewater voor stoom verwarmen.Er zijn veel toepassingen voor stoomketels, waaronder chemische procesverwarming, stoomwarmte voor gebouwen en heet water en stoom om elektrische turbinegeneratoren aan te sturen.Verbranding is de reactie van brandstoffen met zuurstof in lucht om warmte te creëren die wordt gebruikt voor stoomproductie.

Een verscheidenheid aan brandstoffen kan worden gebruikt voor ketelverbranding, waaronder aardgas, stookolie en biobrandstoffen geproduceerd uit planten of dierenafval.Wanneer brandstof wordt gespoten of geatomiseerd in een ketel met lucht, kan een ontstekingsspoel of kleine pilootvlam het mengsel ontbranden.Verbranding brengt veel warmte vrij, waarvan sommige water aan stoom verwarmen, en sommige gaan verloren door straling en rookkanalen.Straling is infrarood warmteverlies dat optreedt van een hete ketel in een koelere kamer.Rookverliezen zijn verwarmde gassen die door de rookketel of ontluchting uit de ketel worden ontlucht.

Eigenaren en operators zijn geïnteresseerd in het maximaliseren van de efficiëntie van ketelverbranding.De belangrijkste problemen om te overwegen zijn verbrandingsefficiëntie, of hoe goed brandstof- en luchtmengsels verbranden en hoe warmteverliezen kunnen worden geminimaliseerd.Stralingswarmteverlies kan worden geminimaliseerd met een juiste isolatie van ketel- en stoomleidingen.Ketelontwerp en -bedrijven kunnen worden gebruikt om de verbrandingsefficiëntie te maximaliseren.

Het verbrandingsgebied van een ketel heeft normaal buizen die water en stoom bevatten die door een open doos gaan die branders en bedieningselementen kan bevatten.Tube-ontwerp kan de efficiëntie verbeteren, door gebruik te maken van multi-pass systemen.Waterbuizen die de ketel binnenkomen, kunnen eerst door de rookgaszone gaan, die wat afvalwarmte aanneemt en het water voorverwarmt.Buizen kunnen vervolgens meer dan eens door de verbrandingszone gaan om verbrandingswarmte volledig te gebruiken, wat ook de efficiëntie verbetert.

Ketelverbrandingsefficiëntie voor lucht- en brandstofmengsels is van cruciaal belang voor de juiste ketelwerk.Een brandstofmolecuul vereist een theoretische hoeveelheid zuurstof om volledig te verbranden, maar in werkelijkheid is overtollige zuurstof nodig vanwege verschillende verliezen in de verbrandingszone.Lucht is ongeveer 21 procent zuurstof, dus onverbrande stikstof in lucht moet ook in de ketel worden verwarmd en worden geventileerd door de rookkanaal.Dit beïnvloedt verder de ketelefficiëntie en produceert stikstofverbindingen die zijn verbonden met zure regen- en smogvorming.

Te veel zuurstof vermindert de verbrandingstemperatuur van de ketel, kan wat ongewenste verontreinigende stoffen creëren en vereist brandstof om zuurstof en stikstof te verwarmen die niet worden gebruikt.Gebrek aan zuurstof kan de ketelefficiëntie verminderen en roet- en andere bijproducten creëren die de ketel in de loop van de tijd kunnen beschadigen.Uit onderzoek is gebleken dat het monitoren van zuurstof- en verbrandingsgasconcentraties in het rookgas en het handhaven van een juiste rooktemperatuur, kan kunnen optimaliseren van ketelprestaties.

Kleinere ketels kunnen handmatig worden aangepast met behulp van rookgassensoren en rookgasthermometers, maar veel ketels kunnen profiteren van automatische bedieningselementen.Ketels werken mogelijk niet op één werkpunt, maar zullen verschillende stoombehoeften of bedrijfsomstandigheden hebben, waardoor handmatige efficiëntie -instellingen onpraktisch worden.Oudere ketels kunnen worden achtergesteld met elektronische bedieningselementen die feedback geven aan lucht- en brandstofinvoerpompen om de beste verhouding te geven voor verbranding.