2단계 공기 분급 연소 기술을 적용한 개조를 위한 기술적 방법 및 절차

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공기 계층 연소 기술 개조의 기술적 접근법: 석탄 분말 보일러의 연소 과정에 있어서는 상세한 계산 방법이 부족하며, 관련 자료와 규정에서는 연소기의 설계가 일부 경험적 파라미터를 활용하여 이루어집니다. 공기 계층 연소를 적용할 때도 이러한 원칙들을 준수해야 합니다.공기 분급 연소 개조를 위한 기술 로드맵은 5대의 버너를 개조하는 실제 작업을 통해 도출된 것으로, 버너 개조에 적용될 수 있으며, 저NOX 연소 기술의 개조 공사에서의 보급 및 활용에 유리하다.사각형 단면의 원형 석탄분말 보일러에 저NOX 연소 기술을 적용하는 기술 로드맵은 그림 4에 나와 있습니다.http://www.lyxgsh.com/d/file/news/cpzs/2016-04-05/924019c0560b06db144a4e2764518d4e.jpg
주연소구역의 공기과량계수 결정 방법: 주연소구역의 공기과량계수가 0.7일 때 NOX 감축 효과가 가장 좋습니다. 하지만 공기과량계수가 너무 낮으면 로 내부의 공기역학적 구조에 영향을 미칩니다. 또한 ‘대추알형’ 2차 공기를 사용하면 반경 방향으로 분류된 공기 흐름이 형성되어, 연소 초기 단계에서의 1차 공기와 2차 공기의 혼합을 줄일 수 있으며, 그 결과 1차 연소에 필요한 공기량도 줄어듭니다.로의 크기도 공기 과잉 계수 선택에 영향을 미친다. 보일러 용량이 크고 연소기 층수가 많으며 로 내부의 공기역학적 구조가 유연할 경우, 더 낮은 주연소구역 공기 과잉 계수를 선택할 수 있다. 반대로 소형 보일러의 경우에는 더 높은 공기 과잉 계수를 선택해야 한다.따라서로 내부 공기 과량 계수는 여러 요인을 종합적으로 고려하여 선택됩니다.이번 연구를 통해, 420t/h 이하의 보일러의 경우 0.9～1.0을, 420t/h 이상의 보일러의 경우 0.8～0.9를 선택할 것을 권장합니다. 주 연소구역의 연기 흐름 속도를 계산하는 방법은 식 2를 참조하십시오.
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여기서:
Wy – 보일러 내부에서의 연기의 평균 상승 속도
Bj – 보일러의 연료 소비량, kg/s
Vy – 연기의 부피, 계산값, m3/kg (표준 상태)； l1, l2 —— 보일러실 단면의 깊이와 너비, 단위는 m； P —— 현지 대기압, Pa； ϑ ′——로실 출구 온도,℃； ϑa——이론적 연소 온도, ℃. SOFA 높이의 선정은 석탄 분말 연소 시의 질소산화물 전환 곡선을 분석한 결과, 처음 0.5초가 질소산화물 생성을 제어하는 핵심 시간임을 고려하여 이루어집니다.선정된 SOFA는 원칙적으로 가장 위층의 1차 공기가 가장 아래층의 SOFA에 도달할 때까지의 연소가스 체류 시간이 0.5초 이상이어야 합니다.체류 시간이 보장되는 것을 전제로, SOFA에 연료를 분사한 후 연소가 충분히 이루어지도록 하기 위해 SOFA의 높이는 최상층 연소 공기와 열선 각도의 중심선보다 낮아야 한다.연기 속도는 식 3을 이용하여 계산합니다. τ = l3/Wy (3)
여기서:
l3 —— 연소기 상단의 1차 공기 노즐 중심에서 연소 공기 중심까지의 거리
SOFA의 공기량, 풍속, 크기, 층수는 설계 시 고려되어야 한다. SOFA의 공기량은 식 4를 이용하여 계산된다.
QSOFA = QLL × (1.2 – a1) (4)
QSOFA —— 연소 공기의 질량 유량
QLL —— 이론적인 공기 질량
a1 —— 주연소구역의 공기 과잉 계수
질량 유량을 구한 후에는 부피 유량으로 환산해야 한다. 연소 공기가 효과적으로 작용할 수 있도록, 연소 공기가 통과하는 통로의 설계 시에는 굽은 부분을 최대한 줄이고, 공기가 연소 공기 노즐로 들어가는 거리도 줄여야 한다. 또한, 통로의 면적은 SOFA 노즐의 면적보다 1.2배 이상이어야 한다.SOFA 풍속은 50m/s로 설정합니다(풍압의 문제로 인해 일반적으로 더 높은 풍속을 달성할 수 없습니다). 그런 다음 부피 유량과 설정된 풍속을 바탕으로 SOFA의 총 크기를 계산합니다.보일러 용량이 420t/h 미만이더라도 일반적으로 2층 이상으로 설계되며, 이를 통해 저부하 상황에서는 한 층의 SOFA만 가동시켜 SOFA의 고풍속을 유지함으로써 강력한 관통력을 확보할 수 있다. SOFA 노즐은 위아래, 좌우로 움직이도록 설계될 수 있어, 주증기 온도의 편차를 조절하고 불꽃의 높이를 제어하는 데 일정한 역할을 할 수 있습니다. 하지만 보통은 고정된 형태로 설계하는 것이 적합합니다.회전 가능한 형태의 노즐은 정사각형으로 설계하는 것이 좋으며, 고정형 노즐은 원형으로 설계하는 것이 바람직합니다. 이렇게 하면 기류의 강도와 관통력이 향상되어 연소 효율도 높아집니다. SOFA 설치 각도의 설계: SOFA는 기류 회전 방향과 반대 방향으로 설치됩니다. 설치 시의 원주는 초기에 원래의 2차 공기 흐름의 원주와 동일하거나 약간 더 큰 크기로 설정되며, 균형도를 계산한 후 조정이 이루어집니다. 로 내부의 공기역학적 상태의 균형도는 식 5를 참조하여 계산할 수 있습니다. 이 식의 의미는 모든 탄젠트와 코탄젠트 값들의 공기 운동량 비율을 나타냅니다. 유도판을 사용하여 구조를 변경한 경우, 계산 시에는 변경된 노즐을 여러 부분으로 나누어 계산해야 합니다. http://www.lyxgsh.com/d/file/news/cpzs/2016-04-05/c565c88748d50c70b912c01bff0ed8bb.jpg
여기서, jiff는 동력장의 방향과 같은 방향으로 흐르는 기류의 유량을 나타내며, 단위는 m3/s입니다. A와 B는 각각로의 너비와 깊이를 나타내며, 단위도 m입니다； α1, α2는 각각 동력장의 방향과 같은 방향 및 반대 방향을 나타내는 연소기의 각도입니다. 원래의 2차 공기 유입 각도와 면적을 수정할 때는, 원래의 2차 공기의 면적을 일정 부분 줄여서, 수정된 후의 2차 공기의 총면적이 수정 전 수준에 가까워지도록 해야 합니다. 이를 통해 SOFA를 도입함으로써 발생하는 공기량 감소로 인한 풍속 저하 문제를 보완할 수 있습니다. 하지만 가장 위쪽 두 층의 면적은 줄이지 않는 것이 좋습니다. 가장 위쪽 두 층은 불꽃을 억제하고 연료를 초기 단계에서 분류하는 역할을 하기 때문입니다. 만약 이 두 층의 면적을 줄이면 NOX 배출 감소와 석탄가루의 완전 연소에 악영향을 미칩니다. 각 2차 공기 분사구의 면적을 줄일 때는, 면적이 줄어들면서 2차 공기와 1차 공기 사이의 거리가 너무 멀어지지 않도록 주의해야 합니다. 거리가 너무 멀어지면 1차 공기가 뜨거운 연기를 끌어당겨 분사구에 탄화가 발생할 수 있습니다. 원래의 2차 공기 공급 방식을 개선할 때에는, 주 연소구역에서 산소가 부족해져서 보일러 내부에 탄화가 발생하는 것을 막아야 합니다. 이를 위해 일반적으로 2차 공기에 유도판을 설치하여, 2차 공기의 일부를 15°에서 20° 정도의 큰 각도로 분사시킵니다. 이렇게 하면 수냉벽 부분에 산소가 충분히 공급되어 탄화를 방지할 수 있습니다. 유도판의 형태는 그림 5에 나와 있습니다. http://www.lyxgsh.com/d/file/news/cpzs/2016-04-05/d22475462e392b2a54d90fb4d748c2a9.jpg 루양싱강 석화설비유한회사는 각종 석화설비와 촉매분해설비를 전문적으로 생산하는 회사입니다. 특히 연소기, 노즐, 연도방패, 윙밸브 분야에서 뛰어난 기술을 자랑합니다. 문의 전화번호: 0379-62329011