鍋爐燃?xì)獯呕?jié)能效果探討使用.doc

燃?xì)獯呕幚碓砼c節(jié)能效果的探討(太原市質(zhì)量檢驗協(xié)會,山西太原030012) 陳慶生,陳松林摘要:根據(jù)磁學(xué)和化學(xué)原理闡釋了磁場對燃?xì)夥肿拥淖饔?并以實例說明采用磁化技術(shù)可以延緩燃?xì)鉄於氯麜r間,提高熱效率。并對磁化器的應(yīng)用前景做了探討。關(guān)鍵詞:磁化;燃?xì)?節(jié)能1 前言磁化技術(shù)是一門與流體力學(xué)、結(jié)晶學(xué)、磁生物學(xué)、物理學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)等學(xué)科相關(guān)聯(lián)的邊緣學(xué)科,盡管其機(jī)理尚在探討中,但其在應(yīng)用中的顯著效果已成為無可否認(rèn)的客觀事實。目前磁化技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生及日常生活等領(lǐng)域,在節(jié)能、降耗,提高經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益等方面表現(xiàn)出明顯的作用。有關(guān)磁化技術(shù)在燃?xì)馐褂弥幸粯佑衅溆梦渲?同樣能收到采用其它方法難以取得的效果,因此磁化技術(shù)正日漸被各行業(yè)專家所重視,具有廣闊的發(fā)展前景。2 燃?xì)獾拇呕幚碓泶艌鍪且环N物質(zhì),處在磁場內(nèi)的任何物質(zhì)都要受到磁場力的作用。在磁力的作用下,構(gòu)成物質(zhì)的基本分子的運動狀態(tài)就會發(fā)生一定的變化,運動狀態(tài)變化的形式與程度與磁場及環(huán)境條件有關(guān),更主要的是與該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和屬性有關(guān)。發(fā)生爐煤氣由H2 、CO、CH4 、CO2 、O2 、N2 、焦油蒸氣、水蒸氣等氣體和霧狀油滴、灰粉、煤粉等固態(tài)粉塵所組成。其中焦油重餾分是導(dǎo)致煤氣燒嘴堵塞的主要原因。在煤氣輸送過程中,未被冷卻的霧狀油滴隨著系統(tǒng)溫度的下降,冷凝下來的焦油形成液流時便粘附在燒嘴的內(nèi)壁上,這部分焦油近火一方溫度增高,分子量較小的焦油餾分蒸發(fā)后與煤氣一道入爐燒掉。在蒸發(fā)輕餾分的同時,總有一定量的重餾分滯留在燒嘴內(nèi)壁上和煤氣夾帶的粉塵粘合,日積月累,粘合層增厚導(dǎo)致燒嘴通道截面縮小,最終導(dǎo)致煤氣通量下降,燃燒工況變壞,生產(chǎn)效率下降,嚴(yán)重時堵死造成停產(chǎn)。燃料氣的分子多為非極性分子, 從總體上講,該分子的正負(fù)電荷中心處于重合狀態(tài), 因而不顯電性, 但是隨著燃?xì)獾倪\動, 分子內(nèi)各個帶電的微粒會使正負(fù)電荷中心發(fā)生瞬間的相對位移, 導(dǎo)致該分子瞬間呈現(xiàn)出一定的極性, 分子間出現(xiàn)了色散力,這種力瞬生即逝, 并不間斷地進(jìn)行。色散力雖然很小, 但依舊是范德華力中的主要作用力, 是不可忽視的。非極性分子在磁化器等誘導(dǎo)體的作用下可被磁化。所謂的物質(zhì)被磁化, 是指其內(nèi)能發(fā)生了變化, 亦指磁場力對分子內(nèi)不停運動的帶電微粒的作用。燃料油等燃料分子的磁化率是極低的, 但磁化并不能使它變?yōu)榇判晕镔|(zhì), 而只是使其內(nèi)能發(fā)生部分變化, 使色散力轉(zhuǎn)化為誘導(dǎo)極化。這樣煤氣中攜帶的被誘導(dǎo)極化的油分子, 沿管線作有秩序的排列與流動, 可以減少流動的內(nèi)部阻力。與此同時, 有秩序排列的結(jié)果必將使中間部分的燃料分子同極相斥, 從而使經(jīng)燒嘴噴出的燃料得以深度霧化, 加強(qiáng)了燃料與空氣的混合, 提高了燃燒效率, 降低了燃料消耗?，F(xiàn)利用液體燃料油霧化的經(jīng)驗公式來說明煤氣中焦油滴磁誘導(dǎo)霧化的狀況。= K0. 2 f 0. 6 W0.25P0. 4式中.燃料油霧滴的平均直徑;K 常數(shù);燃料油的粘度;W 燃料油流動速率;f 燃料油的表面張力;P 噴射器壓差。上式是用來描述燃料油各參數(shù)之間的關(guān)系,對夾帶少量焦油滴的發(fā)生爐煤氣的噴嘴來說,數(shù)值上可能不盡相同,但定性論證磁化器對焦油的作用仍具有比照的科學(xué)價值。通過燃料油磁化噴霧的成功事實結(jié)合上式說明,燃料油霧滴的直徑較磁化前變小了。霧滴直徑變小系因磁化使得燃料油表面張力下降,同樣煤氣中的焦油霧滴直徑也變小了,這樣很容易在蒸發(fā)前被煤氣以油滴狀態(tài)帶進(jìn)爐內(nèi),煤氣中粉塵失去了與油滴粘合的機(jī)會,也就失去了在噴嘴附近積聚的條件,很自然地粉塵也被煤氣帶入了爐內(nèi)。磁場對煤氣中可燃?xì)獾淖饔门c焦油霧滴的作用相仿,氣體燃料比液體燃料的分子間作用力更小,所以在相同的磁場強(qiáng)度下,氣體較液體更易接受外力的作用,更易從內(nèi)能的變化中獲得新的活性。所以氣體燃料磁化后更有利于燃燒,生產(chǎn)實踐也證明了這一點。3 應(yīng)用實例和應(yīng)用前景的探討內(nèi)蒙二機(jī)廠于1985 年4 月在臺車式煤氣爐上安裝了QCT 型磁化器, 經(jīng)兩個月的試用取得了初步效果, 當(dāng)時使用效果總結(jié)為: (1) 各燒嘴的潔凈程度比使用磁化器前有很大的改善, 未使用磁化器前一般情況下每周至少清理一次, 如遇煤氣質(zhì)量下降時, 甚至每班清理一次, 而在使用磁化器的40天中, 只清理過一次燒嘴, 6 個燒嘴中只有1 個有少許焦油, 5 月25 日作檢查性清理, 6 個燒嘴都很干凈, 沒有焦油, 而且噴射管、配風(fēng)門處都很干凈; (2) 燒嘴潔凈程度提高, 爐子的熱效率有了較大的提高, 從24 爐次的升溫時間看, 總的趨勢是升溫時間平均縮短1P31P4 ; (3) 從40 天, 24 爐次的統(tǒng)計分析, 節(jié)約煤氣25000m3 , 節(jié)約煤氣費1400 余元; (4) 減少了勞動強(qiáng)度和爐子維修工作量, 延長了燒嘴的使用壽命; (5) 通過熱平衡測試和1984 年相比節(jié)能11,2 % , 熱效率提高了15,167 % , 有的車間熱效率提高了33,152 %。測試結(jié)果說明磁化器所產(chǎn)生的節(jié)能效果是顯著的。安裝磁化器前后熱處理爐能耗測試對比如表1所示。表1 ,-安裝磁化器前后能耗測試對比表-筆者走訪了幾家煤氣站和燃?xì)?城市煤氣) 鍋爐使用單位,大多數(shù)企業(yè)都存在燒嘴堵塞、運行不穩(wěn)定、熱工效率低的現(xiàn)象。我們參照內(nèi)蒙二機(jī)廠的經(jīng)驗,建議煤氣站在燒嘴進(jìn)氣的前方安裝磁化器,每年節(jié)約陽泉無煙煤1400t ,可節(jié)省28 萬元。山西省的城鎮(zhèn)燃煤鍋爐被取締,大都改為燃?xì)?城市煤氣、高爐煤氣、油制氣) 。列入環(huán)保部門限期整改的燃煤鍋爐臺數(shù)達(dá)數(shù)千臺,總噸位約1520 萬t 。如果在這些燃?xì)庠O(shè)備上安裝磁化器,每年可以節(jié)約近