Factori de influență și parametri măsurați privind sistemele de arzătoare și cazane și importanța acestora pentru optimizarea eficienței și emisiilor.
Generarea de căldură în sisteme de arzătoare și cazane
Sistemele de cazane furnizează energia termică necesară pentru generarea de energie electrică, încălzirea clădirilor, producția de ciment și sticlă și multe alte aplicații industriale. Funcționând cu combustibili precum cărbunele, petrolul sau gazul, aceste sisteme sunt capabile să genereze cantități mari de energie cu o bună eficiență generală.
Întrucât pentru generarea căldurii se folosesc cantități mari de combustibil iar combustia generează cantități mari de gaze de ardere, setarea sistemelor de cazane vizează un nivel înalt de eficiență împreună cu un nivel cât mai mic de emisii poluante - în special în contextul în care limitele statutare privind emisiile devin din ce în ce mai stricte pentru poluanți precum NOX, CO și CO₂.
Din acest motiv, valorile emisiilor se determină atât în timpul punerii în funcțiune cât și în timpul întreținerii cazanelor și arzătoarelor sau în timpul măsurătorilor oficiale. Eficacitatea economică a sistemului și setarea arzătorului pot fi amplu evaluate folosind aceste date. Este important să se cunoască principiile de bază ale procesului de combustie și să se înțeleagă influența parametrilor individuali de măsurare și control asupra performanței și emisiilor de poluanți pentru a optimiza eficiența sistemului de cazane și pentru a putea ajusta emisiile conform cerințelor legislative.
Procesul de combustie din sistemele de arzătoare și cazane
Compușii de carbon sau hidrocarburi sunt arși cu oxigenul din aer pentru a genera căldură în sistemele de cazane. Combustia are loc într-o cameră de combustie etanșeizată. Energia termică creată este transferată într-un mediu de transfer termic cu ajutorul unui schimbător de căldură și este transportată la punctul de destinație. Combustibilii solizi sunt arși fie în strat compact, fie în strat fluidizat sau într-un nor de particule de praf, combustibilii lichizi sunt pulverizați printr-un arzător în camera de combustie sub formă de ceață, iar combustibilii gazoși sunt deja amestecați cu aerul de combustie în arzător.
Celelalte componente ale sistemului asigură alimentarea și distribuția combustibilului, transferul și disiparea căldurii și evacuarea gazelor de ardere și reziduurilor de combustie, precum cenușa și zgura.
În combustie se degajă numeroase substanțe care sunt evacuate din camera de combustie sub formă de gaze de ardere. Vaporii de apă și dioxidul de carbon (CO₂) reprezintă cea mai mare parte a gazelor de ardere sau gazelor de evacuare. Aceștia apar ca produși de reacție din combustibil și din aerul de combustie. În funcție de alimentarea cu aer, gazele de ardere conțin și oxizi de azot (NOX) sau monoxid de carbon (CO) și componente ale combustibilului ars incomplet. Impuritățile din combustibili pot genera și sulfură de hidrogen, oxizi de sulf, acid fluorhidric (HF) și acid clorhidric (HCI), fiind frecvent prezente și negrul de fum, metalele grele și alte particule.
Reacții chimice în timpul procesului de combustie
Aerul de combustie în sine este alcătuit din câteva substanțe. Acesta conține în principal azot (N₂) și oxigen (O₂), un procent variabil de vapori de apă și urme de dioxid de carbon (CO₂), hidrogen (H₂) și gaze nobile. Cu excepția oxigenului și a cantităților mici de azot, aceste componente se regăsesc și în gazele de ardere.
Acesta a fost doar un mic fragment. Doriți să aflați mai multe? Completați formularul de mai jos și veți primi documentul complet în format PDF pe e-mail. Absolut gratuit.
