不同類型的鍋爐,都有一個最佳過量空氣系數(shù),但實際上幾乎所有的爐子都超過設(shè)計值。過量空氣系數(shù)過大或過小都會產(chǎn)生不良后果,過大會導致煙氣體積增大,爐膛溫度降低,增加排煙熱損失,熱效率降低;過小會使天然氣燃燒不充分,產(chǎn)生大量CO,污染環(huán)境,同時也增大了不完全燃燒熱損失??梢哉f過量空氣系數(shù)的大小直接影響天然氣鍋爐的熱工性能,即鍋爐熱效率。一般過量空氣系數(shù)控制在1.05~1.20之間。
煙氣中CO是由于天然氣不完全燃燒與過量空氣量少產(chǎn)生的,天然氣不完全燃燒容易產(chǎn)生炭黑,長期積累會影響鍋爐的熱傳遞,降低鍋爐的熱效率,對鍋爐本身造成損壞。CO含量越高,則表明天然氣燃燒效率越低,過量空氣量越少,鍋爐熱效率越低。DB11/T 1231-2015《燃氣工業(yè)鍋爐節(jié)能監(jiān)測方法》和DB37/T 846-2007《燃氣工業(yè)鍋爐節(jié)能監(jiān)測方法》分別規(guī)定了CO含量不得超過0.01%與0.02%。
造成鍋爐熱效率偏低的另一原因是排煙熱損失。排煙熱損失是鍋爐的主要熱損失之一,可達10%~20%,而排煙熱損失主要取決于排煙溫度和過量空氣系數(shù)的大小。排煙溫度越高,排煙處煙氣焓越高,排煙熱損失越大,鍋爐熱效率就越低。
因此,要提高天然氣燃燒效率,即提高鍋爐熱效率(以最少的天然氣燃耗獲得最高的熱量),就是要控制好過量空氣系數(shù)、監(jiān)測排煙處CO含量及排煙溫度。