Kazanın yanması, buhar için suyu ısıtan kazanlarda yakıtların nasıl yakıldığının incelenmesidir. Kimyasal işlem ısıtma, binalar ve sıcak su için buhar ısısı ve elektrik türbini jeneratörlerini çalıştırmak için buhar gibi buhar kazanları için pek çok uygulama vardır. Yanma, buhar üretiminde kullanılan ısıyı oluşturmak için yakıtların havada oksijenle reaksiyonudur.
Doğal gaz, akaryakıt ve bitkilerden veya hayvan atıklarından üretilen biyoyakıtlar dahil olmak üzere, kazanın yanması için çeşitli yakıtlar kullanılabilir. Yakıt püskürtüldüğünde ya da hava ile bir kazan içine atomize edildiğinde, bir ateşleme bobini veya küçük pilot alevi karışımı ateşleyebilir. Yanma, bir kısmı suyu buharlaştıracak, bir kısmı da radyasyon ve baca kayıpları nedeniyle kaybolan çok fazla ısı açığa çıkarır. Radyasyon, sıcak bir kazandan daha soğuk bir odaya çıkan kızılötesi ısı kaybıdır. Baca kayıpları, bacadan veya bacalarından kazandan çıkan havalandırılmış ısıtılmış gazlardır.
Sahipler ve operatörler kazan yanma verimliliğini en üst düzeye çıkarmakla ilgileniyorlar. Dikkate alınacak ana konular, yanma verimliliği veya yakıt ve hava karışımlarının ne kadar iyi yandığı ve ısı kayıplarını nasıl en aza indireceğidir. Kazan ve buhar borularının uygun şekilde yalıtılmasıyla radyan ısı kaybı en aza indirilebilir. Kazan tasarımı ve kontrolleri yanma verimini en üst seviyeye çıkarmak için kullanılabilir.
Bir kazanın yanma alanı normalde brülörler ve kontroller içerebilen açık bir kutudan geçen su ve buhar içeren tüplere sahiptir. Boru tasarımı çok geçişli sistemler kullanarak verimliliği artırabilir. Kazana giren su boruları ilk önce baca gazı bölgesinden geçebilir ve bu da bir miktar atık ısı alır ve suyu ısıtır. Tüpler daha sonra, yanma ısısını tam olarak kullanmak için yanma bölgesinden bir kereden fazla geçebilir ve bu da verimliliği arttırır.
Hava ve yakıt karışımları için kazan yanma verimi, kazanın düzgün çalışması için çok önemlidir. Bir yakıt molekülü, tamamen yanması için teorik bir miktarda oksijen gerektirir, ancak gerçekte yanma bölgesindeki çeşitli kayıplar nedeniyle fazla oksijene ihtiyaç duyulur. Hava yaklaşık yüzde 21 oksijen olduğundan, havadaki yanmamış azot da kazanda ısıtılmalı ve baca ile boşaltılmalıdır. Bu, ayrıca kazan verimini de etkiler ve asit yağmuru ve duman oluşumuna bağlı azot bileşikleri üretir.
Çok fazla oksijen, kazanın yanma sıcaklığını düşürür, istenmeyen bazı kirleticileri yaratabilir ve kullanılmayan oksijeni ve azotu ısıtmak için yakıt gerektirir. Oksijen eksikliği kazan verimliliğini azaltabilir ve zaman içinde kazana zarar verebilecek kurum ve diğer yan ürünler oluşturabilir. Araştırmalar, baca gazındaki oksijen ve yanma gazı konsantrasyonlarının izlenmesinin ve uygun bir baca sıcaklığının sürdürülmesinin kazan performansını optimize edebileceğini buldu.
Baca gazı sensörleri ve baca gazı termometreleri kullanılarak daha küçük kazanlar manuel olarak ayarlanabilir, ancak birçok kazan otomatik kontrollerden faydalanabilir. Kazanlar tek bir çalışma noktasında çalışmayabilir ancak manuel verimlilik ayarlarını elverişsiz kılan değişken buhar taleplerine veya çalışma koşullarına sahip olacaktır. Eski kazanlar, yanma için en iyi oranı sağlamak üzere hava ve yakıt giriş pompalarına geri bildirim sağlayan elektronik kontrollerle donatılabilir.
