使用燃氣鍋爐的安全要求 實現高度自動化控制溫度

導讀：

壓力試驗是設計者需要重點考慮的問題，是否可以免除以及免除后應采取哪些措施也是設計者需要重點考慮的問題。設計者不能也不應該輕易提出免除壓力試驗的要求，更不應該在設計階段忽略了免除壓力試驗所應該采取的措施，而在制造完成后提出免除壓力試驗的要求。新版《壓力容器安全技術監察規程》第30條規定：“對不能進行耐

壓力試驗是設計者需要重點考慮的問題，是否可以免除以及免除后

壓力試驗是設計者需要重點考慮的問題，是否可以免除以及免除后應采取哪些措施也是設計者需要重點考慮的問題。設計者不能也不應該輕易提出免除壓力試驗的要求，更不應該在設計階段忽略了免除壓力試驗所應該采取的措施，而在制造完成后提出免除壓力試驗的要求。新版《壓力容器安全技術監察規程》第30條規定：“對不能進行耐壓試驗和氣密試驗性試驗的，應注明計算厚度和制造及使用的特殊要求，并應與使用單位協商提出推薦的使用年限和保證安全的措施”。在即將提交技術委員審查的GB150-1998《鋼制壓力容器》的標準提案中，對于是否應免除壓力試驗，筆者提出了增加補充條款建議的提案，補充條款明確規定：免除壓力試驗應“由設計單位技術負責人批準”。

我國的供熱系統主要采用集中供熱的方式，這種供熱方式

我國的供熱系統主要采用集中供熱的方式，這種供熱方式在我國已經具有數十年的發展歷史，尤其是對于溫度較低的北方城市來說，近幾年來使用燃氣鍋爐的安全要求供熱系統已經成為了北方冬季供暖的最主要方式。在過去的集中供熱系統中，采用的是人工燒鍋爐的形式，主要利用的是人工系統加熱提供熱量，但是這種方式存在著一定的能源浪費弊端，也容易造成成本流失的現象，而自動化系統的應用則解決了這些弊端，實現了供熱系統的自動化和節能最大化。

雙錐煤粉燃燒室在小容量工業鍋爐中廣泛采用水冷卻方式,但隨著市場對高容量

雙錐煤粉燃燒室在小容量工業鍋爐中廣泛采用水冷卻方式,但隨著市場對高容量鍋爐需求的增加,雙錐燃燒室體積增大、數量增多,如仍采用水冷卻的方式將導致安裝困難、水系統復雜等問題,亟需開發新的冷卻方式.空氣冷卻形式具有結構簡單、預熱后的空氣可以增加煤粉的著火穩定性等優點,需要考察其首次應用于雙錐煤粉燃燒室中的效果.為了確定空氣冷卻式燃燒室燃燒和壁面冷卻情況,采用數值模擬技術對14MW工業鍋爐燃燒室和爐膛進行三維建模,得到50％和100％兩種負荷下不同內外二次風配風比例下燃燒室內部燃燒情況、金屬壁面溫度、出口火焰形狀和爐膛充滿度.結果表明:控制總空氣過量系數不變,隨著內二次風比例的逐漸增加,燃燒室內的平均溫度逐漸降低;50％負荷下金屬壁面溫度隨二次風比例的增加逐漸降低,100％負荷下金屬壁面溫度先降低后升高,這是內二次風助燃燃燒和外二次風的冷卻共同作用的結果.隨著內二次風比例的增加,金屬壁面的高溫區域逐漸后移,集中于后錐出口區域;在50％負荷下內二次風量占總空氣量比例為0.4時,金屬壁面具有最高溫度930K,100％負荷下內二次風量占總空氣量比例為0.2時,壁面金屬最高溫度835K,2個最高溫度均出現在后錐收縮段,據最高溫度推薦壁面材料選取0Cr18Ni9,2種負荷下最高溫度出現時燃燒室內的內二次風配風量為2600Nm3/h,應盡量使內二次風遠離此配風量;50％負荷下燃燒室平均溫度、金屬壁面平均溫度及最高溫度均高于100％負荷,是空氣冷卻結構需要重點考察的工況.隨著內二次風比例的逐漸增加,火焰長度先增加后減小,當內二次風過小時,出口氣速較小,外二次風具有向中心的速度分量,火焰主要集中在爐膛前部.隨著內二次風比例的增加,出口速度增大,火焰變長變細.但隨著比例的繼續增加,外二次風的軸向速度變小,出口火焰的旋流強度完全由二次風決定,出口旋流強度的增大導致了火焰的變短變粗,在2種負荷下,火焰長度較長時,內二次風比例為0.4～0.5.內外二次風比例為0.5∶0.5時,燃燒室內燃燒情況和壁面溫度均勻穩定,火焰在爐膛內的充滿度最好,是2個考察負荷下均較適合的運行參數。

什么是鍋爐節涌？造成這種情況的成因是什么？料層中氣泡會匯合長大，當氣泡直徑長大到接近床截面時，料層會被分成幾段，成為相互間隔的一段氣泡一段顆粒層，顆粒層被氣泡像推動活塞一樣向上運動，達到某一高度后崩裂，大量的細小顆粒被拋出床層，被氣泡帶走，大顆粒則雨淋般落下，這種現象稱為節涌，或騰涌、氣截。

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結論：

壓力試驗是設計者需要重點考慮的問題，是否可以免除以及免除后應采取哪些措施也是設計者需要重點考慮的問題。我國的供熱系統主要采用集中供熱的方式，這種供熱方式在我國已經具有數十年的發展歷史，尤其是對于溫度較低的北方城市來說，近幾年來燃氣鍋爐供熱系統已經成為了北方冬季供暖的最主要方式。雙錐煤粉燃燒室在小容量工業鍋爐中廣泛采用水冷卻方式,但隨著市場對高容量鍋爐需求的增加,雙錐燃燒室體積增大、數量增多,如仍采用水冷卻的方式將導致安裝困難、水系統復雜等問題,亟需開發新的冷卻方式.空氣冷卻形式具有結構簡單、預熱后的空氣可以增加煤粉的著火穩定性等優點,需要考察其首次應用于雙錐煤粉燃燒室中的效果.為了確定空氣冷卻式燃燒室燃燒和壁面冷卻情況,采用數值模擬技術對14MW工業鍋爐燃燒室和爐膛進行三維建模,得到50％和100％兩種負荷下不同內外二次風配風比例下燃燒室內部燃燒情況、金屬壁面溫度、出口火焰形狀和爐膛充滿度.結果表明:控制總空氣過量系數不變,隨著內二次風比例的逐漸增加,燃燒室內的平均溫度逐漸降低;50％負荷下金屬壁面溫度隨二次風比例的增加逐漸降低,100％負荷下金屬壁面溫度先降低后升高,這是內二次風助燃燃燒和外二次風的冷卻共同作用的結果.隨著內二次風比例的增加,金屬壁面的高溫區域逐漸后移,集中于后錐出口區域;在50％負荷下內二次風量占總空氣量比例為0.4時,金屬壁面具有最高溫度930K,100％負荷下內二次風量占總空氣量比例為0.2時,壁面金屬最高溫度835K,2個最高溫度均出現在后錐收縮段,據最高溫度推薦壁面材料選取0Cr18Ni9,2種負荷下最高溫度出現時燃燒室內的內二次風配風量為2600Nm3/h,應盡量使內二次風遠離此配風量;50％負荷下燃燒室平均溫度、金屬壁面平均溫度及最高溫度均高于100％負荷,是空氣冷卻結構需要重點考察的工況.隨著內二次風比例的逐漸增加,火焰長度先增加后減小,當內二次風過小時,出口氣速較小,外二次風具有向中心的速度分量,火焰主要集中在爐膛前部.隨著內二次風比例的增加,出口速度增大,火焰變長變細.但隨著比例的繼續增加,外二次風的軸向速度變小,出口火焰的旋流強度完全由二次風決定,出口旋流強度的增大導致了火焰的變短變粗,在2種負荷下,火焰長度較長時,內二次風比例為0.4～0.5.內外二次風比例為0.5∶0.5時,燃燒室內燃燒情況和壁面溫度均勻穩定,火焰在爐膛內的充滿度最好,是2個考察負荷下均較適合的運行參數。什么是鍋爐節涌？造成這種情況的成因是什么？料層中氣泡會匯合長大，當氣泡直徑長大到接近床截面時，料層會被分成幾段，成為相互間隔的一段氣泡一段顆粒層，顆粒層被氣泡像推動活塞一樣向上運動，達到某一高度后崩裂，大量的細小顆粒被拋出床層，被氣泡帶走，大顆粒則雨淋般落下，這種現象稱為節涌，或騰涌、氣截。