Vad är pannförbränning?

Förbränning av pannor är studien av hur bränslen bränns i pannor som värmer vatten för ånga.Det finns många applikationer för ångpannor, inklusive uppvärmning av kemisk process, ångvärme för byggnader och varmt vatten och ånga för att driva elektriska turbingeneratorer.Förbränning är reaktionen av bränslen med syre i luften för att skapa värme som används för ångproduktion.

En mängd olika bränslen kan användas för förbränning av pannor, inklusive naturgas, bränsleolja och biobränslen producerade från växter eller djuravfall.När bränsle sprayas eller atomiseras i en panna med luft, kan en tändspole eller liten pilotflamma antända blandningen.Förbränning frigör en hel del värme, av vilka några värmer vatten till ånga, och vissa går förlorade på grund av strålning och rökförluster.Strålning är infraröd värmeförlust som uppstår från en varm panna till ett svalare rum.Rökförluster är uppvärmda gaser som ventileras från pannan genom dess rökrö eller ventil.

Ägare och operatörer är intresserade av att maximera effektiviteten i pannförbränningen.De viktigaste frågorna att överväga är förbränningseffektivitet, eller hur väl bränsle- och luftblandningar brinner och hur man minimerar värmeförluster.Strålningsvärmeförlust kan minimeras med korrekt isolering av panna och ångledningar.Pannkonstruktion och kontroller kan användas för att maximera förbränningseffektiviteten.

Förbränningsområdet för en panna har normalt rör som innehåller vatten och ånga som passerar genom en öppen låda som kan innehålla brännare och kontroller.Rördesign kan förbättra effektiviteten genom att använda multi-pass-system.Vattenrör som kommer in i pannan kan först passera genom rökgaszonen, vilket tar lite avfallsvärme och förvärvar vattnet.Rör kan sedan passera genom förbränningszonen mer än en gång för att fullt ut utnyttja förbränningsvärme, vilket också förbättrar effektiviteten.

Förbränningseffektivitet för pannor för luft- och bränsleblandningar är avgörande för korrekt panndrift.En molekyl bränsle kräver en teoretisk mängd syre för att brinna helt, men i verkligheten behövs överskott av syre på grund av olika förluster i förbränningszonen.Luft är cirka 21 procent syre, så obränt kväve i luften måste också värmas upp i pannan och ventileras av röken.Detta påverkar vidare panneffektiviteten och producerar kväveföreningar som har anslutits till surt regn och smogbildning.

För mycket syre minskar pannans förbränningstemperatur, kan skapa några oönskade föroreningar och kräver bränsle för att värma syre och kväve som inte används.Brist på syre kan minska panneffektiviteten och skapa sot och andra biprodukter som kan skada pannan över tid.Forskning har funnit att övervakning av syre- och förbränningsgaskoncentrationer i rökgasen och upprätthåller en korrekt rökstemperatur kan optimera pannprestanda.

Mindre pannor kan justeras manuellt med hjälp av rökgasensorer och rökgastermometrar, men många pannor kan dra nytta av automatiska kontroller.Pannor får inte fungera vid en enda driftpunkt, men kommer att ha olika ångkrav eller driftsförhållanden, vilket gör manuella effektivitetsinställningar opraktiska.Äldre pannor kan eftermonteras med elektroniska kontroller som ger feedback till luft- och bränsleinmatningspumpar för att ge det bästa förhållandet för förbränning.