การเผาไหม้หม้อไอน้ำคืออะไร?

การเผาไหม้หม้อไอน้ำเป็นการศึกษาว่าเชื้อเพลิงถูกเผาในหม้อไอน้ำที่น้ำร้อนสำหรับไอน้ำอย่างไรมีการใช้งานมากมายสำหรับหม้อไอน้ำรวมถึงความร้อนในกระบวนการทางเคมีความร้อนไอน้ำสำหรับอาคารและน้ำร้อนและไอน้ำเพื่อขับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันไฟฟ้าการเผาไหม้เป็นปฏิกิริยาของเชื้อเพลิงที่มีออกซิเจนในอากาศเพื่อสร้างความร้อนที่ใช้สำหรับการผลิตไอน้ำ

เชื้อเพลิงที่หลากหลายสามารถใช้สำหรับการเผาไหม้หม้อไอน้ำรวมถึงก๊าซธรรมชาติน้ำมันเชื้อเพลิงและเชื้อเพลิงชีวภาพที่ผลิตจากพืชหรือของเสียจากสัตว์เมื่อเชื้อเพลิงถูกฉีดพ่นหรืออะตอมลงในหม้อไอน้ำที่มีอากาศขดลวดจุดระเบิดหรือเปลวไฟนักบินขนาดเล็กสามารถจุดประกายส่วนผสมการเผาไหม้จะปล่อยความร้อนจำนวนมากซึ่งบางส่วนทำให้น้ำร้อนเป็นไอน้ำและบางส่วนก็หายไปเนื่องจากการแผ่รังสีและการสูญเสียของไอเสียการแผ่รังสีคือการสูญเสียความร้อนอินฟราเรดที่เกิดขึ้นจากหม้อไอน้ำร้อนไปสู่ห้องเย็นการสูญเสียไอเสียเป็นก๊าซอุ่นที่ระบายออกมาจากหม้อไอน้ำผ่านปล่องควันหรือช่องระบายอากาศ

เจ้าของและผู้ประกอบการมีความสนใจในการเพิ่มประสิทธิภาพของการเผาไหม้หม้อไอน้ำปัญหาหลักที่ควรพิจารณาคือประสิทธิภาพการเผาไหม้หรือการผสมเชื้อเพลิงและอากาศที่ดีเพียงใดและวิธีลดการสูญเสียความร้อนการสูญเสียความร้อนแบบเรดิโอสามารถลดลงได้ด้วยฉนวนที่เหมาะสมของหม้อไอน้ำและท่อไอน้ำการออกแบบและการควบคุมหม้อไอน้ำสามารถใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้สูงสุด

พื้นที่การเผาไหม้ของหม้อไอน้ำโดยปกติจะมีหลอดที่มีน้ำและไอน้ำผ่านกล่องเปิดที่อาจมีหัวเผาและควบคุมการออกแบบหลอดสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพโดยใช้ระบบหลายผ่านท่อน้ำที่เข้าสู่หม้อไอน้ำอาจผ่านเขตก๊าซไอเสียเป็นครั้งแรกซึ่งต้องใช้ความร้อนของเสียและอุ่นน้ำจากนั้นหลอดสามารถผ่านเขตการเผาไหม้มากกว่าหนึ่งครั้งเพื่อใช้ความร้อนจากการเผาไหม้อย่างเต็มที่ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ

ประสิทธิภาพการเผาไหม้ของหม้อไอน้ำสำหรับอากาศและเชื้อเพลิงผสมมีความสำคัญต่อการทำงานของหม้อไอน้ำที่เหมาะสมโมเลกุลของเชื้อเพลิงต้องใช้ออกซิเจนในเชิงทฤษฎีในการเผาไหม้อย่างสมบูรณ์ แต่ในความเป็นจริงออกซิเจนส่วนเกินเป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากการสูญเสียต่าง ๆ ในเขตการเผาไหม้อากาศเป็นออกซิเจนประมาณ 21 เปอร์เซ็นต์ดังนั้นไนโตรเจนที่ไม่เผาไหม้ในอากาศจะต้องได้รับความร้อนในหม้อไอน้ำและระบายออกโดยไอเสียสิ่งนี้มีผลต่อประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำและผลิตสารประกอบไนโตรเจนที่เชื่อมต่อกับฝนกรดและการก่อตัวของหมอกควัน

ออกซิเจนมากเกินไปช่วยลดอุณหภูมิการเผาไหม้ของหม้อไอน้ำสามารถสร้างมลพิษที่ไม่พึงประสงค์และต้องใช้เชื้อเพลิงเพื่อให้ความร้อนออกซิเจนและไนโตรเจนที่ไม่ได้ใช้การขาดออกซิเจนสามารถลดประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำและสร้างเขม่าและผลพลอยได้อื่น ๆ ที่สามารถสร้างความเสียหายให้กับหม้อไอน้ำเมื่อเวลาผ่านไปการวิจัยพบว่าการตรวจสอบความเข้มข้นของออกซิเจนและการเผาไหม้ของก๊าซในก๊าซไอเสียและรักษาอุณหภูมิไอเสียที่เหมาะสมสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของหม้อไอน้ำได้

หม้อไอน้ำขนาดเล็กสามารถปรับได้ด้วยตนเองโดยใช้เซ็นเซอร์ก๊าซไอเสียและเครื่องวัดอุณหภูมิก๊าซไอเสีย แต่หม้อไอน้ำจำนวนมากสามารถได้รับประโยชน์จากการควบคุมอัตโนมัติหม้อไอน้ำอาจไม่ทำงานที่จุดปฏิบัติการเดียว แต่จะมีความต้องการไอน้ำที่แตกต่างกันหรือเงื่อนไขการดำเนินงานซึ่งทำให้การตั้งค่าประสิทธิภาพด้วยตนเองไม่สามารถทำได้หม้อไอน้ำเก่าสามารถติดตั้งอีกครั้งด้วยการควบคุมทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ให้ข้อเสนอแนะกับปั๊มอินพุตอากาศและเชื้อเพลิงเพื่อให้อัตราส่วนที่ดีที่สุดสำหรับการเผาไหม้