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重油燃燒器在非正常運(yùn)行工況下的煙塵污染及調(diào)整措施
2016-04-26 15:02:45
重油或渣油燃燒器的運(yùn)行性能非常重要，如果調(diào)試不好，有可能造成燃燒效率下降和大量的煙塵污染。本文曾對(duì)二臺(tái)進(jìn)口油爐（油燃燒器也進(jìn)口）在燃用高粘度重油時(shí)排煙處煙塵濃度及排塵量進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果如表1所示：
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表1 高粘度重油時(shí)排煙處煙塵濃度及排塵量進(jìn)行了測(cè)試數(shù)據(jù)
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項(xiàng)目
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油爐出口
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排煙溫度
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除塵及煙道
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煙囪出口
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環(huán)保一類地區(qū)
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排灰量
濃度
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1066KG/周
363mg/Nm3
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(181℃)
—
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235KG/周
—
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831KG/周
283mg/Nm3
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293.8KG/周<100mg/Nm3
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對(duì)上文提到的計(jì)算方法，我們這里進(jìn)行詳細(xì)的名稱說(shuō)明，即PW-2400型X射線熒光光譜分析儀與CH分析儀。
利用這些測(cè)試儀測(cè)出的數(shù)據(jù)繪成表2。很多S03大部分存在于燃燒的煙塵中，其原因有兩點(diǎn)：一是燃燒后排出的煙的溫度比酸露點(diǎn)的溫度低得多；二是燃燒的油中的S成分比較多。當(dāng)使用粘度比較高的重油提供給油爐作為燃料時(shí)，燃燒以后排放出的煙塵里僅有比重為0.0723到0.1698的完全燃盡的煙塵，而大部分的成分都由沒(méi)有完全燃盡的碳所占了。
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表2 兩種重油煙塵灰樣成份特性分析結(jié)果表
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根據(jù)以上的結(jié)論可得知，由于燃爐輕油比重油的粘度少很多，所以在燃燒重油時(shí)需要同時(shí)減輕其粘度并且讓其溫度得到升高，這樣就能夠很大的完善重油燃燒后的煙霧霧氣化。不過(guò)要是將重油和輕油相比的話可以得到，輕油的粒徑比較細(xì)一些，重油的粒徑就比較大一點(diǎn)。
除此之外，外表固體化與聚集并且縮小的現(xiàn)象會(huì)發(fā)生在這樣的過(guò)程中，即當(dāng)油爐高溫度燃燒重油時(shí)產(chǎn)生的霧化性油滴，又經(jīng)過(guò)油爐再次燃燒蒸發(fā)形成了油蒸汽進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)榱私箽さ恼麄€(gè)過(guò)程。
要使焦殼膨脹變大直至成為大的泡泡，必須要其內(nèi)部的氣壓變高達(dá)到一定的氣壓值；而氣壓值的升高又要以氣化的油滴的溫度為基礎(chǔ)，只有當(dāng)它的溫度增高時(shí)’重油才會(huì)轉(zhuǎn)化成油滴；最后都要依賴燃燒爐內(nèi)相對(duì)的氣流之間傳遞熱量以及較高溫度的煙霧氣體的輻射才能進(jìn)一步執(zhí)行上述的兩個(gè)步驟。當(dāng)全部完成這些步驟的時(shí)候，焦殼在膨脹變大到極限程度的時(shí)候，爆炸分裂就會(huì)發(fā)生，焦殼和其中的未燃燒的或者燃燒的氣體液體就會(huì)被釋放到空氣中，并且在空氣中產(chǎn)生了燃燒的過(guò)程。
而對(duì)于絲絮形狀的沒(méi)有實(shí)心的細(xì)小煙塵的產(chǎn)生過(guò)程，是由于焦殼中的氣體液體和空氣沒(méi)有完全融合所以無(wú)法充分燃燒化為灰燼。這種微粒狀的煙霧顆粒質(zhì)量輕，擁有100到300微米的體積，因?yàn)樗鼈兊捏w內(nèi)已經(jīng)由于膨脹發(fā)泡不再是實(shí)心的了。它們也被成為剩余型的、沒(méi)有完全燃燒的焦殼。
重油燃燒后形成的類似粉狀的灰塵顆粒大概占空氣中的比例為70mg/Nm3是因?yàn)檩p油的灰塵量比它的少很多。由重油產(chǎn)生的CH化合物中的某些化合物如果變成了碳黑類煙塵，是基于在高溫中缺少氧氣造成的，而缺氧的情況則較多的發(fā)生在空氣不僅稀薄而且其中含有高濃度的油霧的環(huán)境下。
綜上所述，我們可以了解到為什么會(huì)形成焦殼以及它產(chǎn)生的影響后果。首先焦殼的產(chǎn)生是由于使用含有粘度較高的重油作為燃爐的燃料，使得其排出的煙塵變成絲狀絮狀的焦殼。其次對(duì)于后果則是加大了燃燒完全的難度，而具體的原因是由于重油中的粘度大以及它的灰碳成分偏高。要使得其燃燒排放的煙塵的濃度符合國(guó)家相關(guān)規(guī)定的1類準(zhǔn)則，最基礎(chǔ)的就是要隔絕一切炭黑類的煙塵顆粒。而這一點(diǎn)就要求必須使得絮狀的煙塵顆粒大大降低。尋找根源也就是原材料就是重油的屬性，也就是它的霧化程度和是否在爐內(nèi)完全燃燒。
使得重油燃燒后煙塵的霧化程度減輕的方法有幾下幾點(diǎn)：
一是使得燃燒的重油的粘度變低。對(duì)于怎樣使得燃燒時(shí)的溫度處于可以確定的范圍內(nèi)，就要通過(guò)取樣調(diào)査測(cè)量其對(duì)應(yīng)的粘度值繪制成曲線圖并且依照曲線圖進(jìn)行嚴(yán)格控制。另外，根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)研究的數(shù)據(jù)顯示，霧化度是其粘度的0.215次方[2]。而且煙塵數(shù)量的多少取決于燃燒后產(chǎn)生的焦殼子的直徑大小，同時(shí)燃燒的完全程度是否完全又決定了焦殼的直徑。假若所有的環(huán)境和條件都是相同的，那么燃燒是否完全是由燃燒使用的重油的粘度決定的，這種粘度值與霧化后顆粒的程度成正比。
二是要使用各項(xiàng)性能好并且結(jié)構(gòu)優(yōu)秀的油槍
設(shè)備。油槍中不同的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)以及它們的結(jié)構(gòu)，都會(huì)影響它們的霧化程度和質(zhì)量。所以，要想確定它們的質(zhì)量，就要用各種不同的方式進(jìn)行不同的具體實(shí)驗(yàn)，對(duì)運(yùn)作參數(shù)與結(jié)構(gòu)的最佳化進(jìn)行核實(shí)確立。
要降低產(chǎn)生的煙霧中所含的碳黑類與剩余型的煙塵顆粒的比例，就要確保燃燒爐里有最平衡狀態(tài)的C02和02含量，還有要使得其中的燃油與空氣處于最佳的組合，這樣才能確保燃燒爐內(nèi)充分混合進(jìn)而燃燒。
對(duì)于使得焦殼類與剩余類煙塵變得成分少的方法，最根本的是提高燃燒油滴的速度。那么保溫、防止漏風(fēng)以及操控平衡空氣含量并且盡可能對(duì)其加熱，當(dāng)這些都能做到時(shí)，燃燒爐內(nèi)的溫度自然就會(huì)變高。從而達(dá)到根本的方法。
最后為了使C02和02的產(chǎn)生量變低，可以通過(guò)用添加重油添加劑的方式達(dá)到再次使油滴霧化的目的。
那么，通過(guò)以上的方法，再進(jìn)行燃燒時(shí)，取得排出的煙霧再次進(jìn)行調(diào)查得到，其中的濃度還有煙塵量都大大降低了。說(shuō)明這些技術(shù)對(duì)于改善這方面有很大的作用。使得排放量都通過(guò)了國(guó)家的相關(guān)規(guī)定。
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