Quali sono i requisiti per l'efficienza di combustione della caldaia a gas in termini di qualità del carburante e purezza del carburante?

Caldaie a gas sono ampiamente utilizzati nei campi di riscaldamento industriali, commerciali e residenziali. La loro efficienza di combustione influisce direttamente sull'utilizzo dell'energia, i costi operativi e i livelli di inquinamento ambientale. Il miglioramento dell'efficienza della combustione dipende non solo dalla progettazione e dal funzionamento della caldaia, ma anche dalla purezza del carburante utilizzato. La purezza del carburante svolge un ruolo chiave nel garantire il funzionamento efficiente, sicuro ed ecologico delle caldaie a gas. Questo articolo discuterà in dettaglio i requisiti di purezza del carburante per l'efficienza di combustione delle caldaie a gas, coprendo aspetti come contenuto di zolfo, contenuto di impurità, contenuto di umidità e contenuto di metano nel carburante.

Il solfuro nel carburante genererà biossido di zolfo (SO₂) durante la combustione. L'anidride solforosa si combina con il vapore acqueo per formare acido solforico, che provoca una grave corrosione alle parti metalliche all'interno della caldaia. Inoltre, il biossido di zolfo è una delle principali cause di pioggia acida, che ha effetti negativi sull'ambiente e sulla salute umana. Il solfuro può anche portare a combustione incompleta e deposizione di carbonio, riducendo ulteriormente l'efficienza della combustione.

Al fine di migliorare l'efficienza della combustione ed estendere la durata della caldaia, il contenuto di zolfo nel gas dovrebbe essere il più basso possibile. In generale, lo standard per il contenuto di zolfo in gas naturale è inferiore a 5 ppm (parti per milione). Il basso contenuto di zolfo può ridurre significativamente la generazione di gas acido, ridurre il rischio di corrosione e ridurre le emissioni di inquinanti, soddisfacendo rigorosi requisiti di protezione ambientale.

Le impurità nel carburante (come polvere, metalli pesanti, solfuri, nitruri, ecc.) Formeranno residui incombustibili o depositi di carbonio durante il processo di combustione, bloccando il bruciatore e lo scambiatore di calore e ostacolando l'effettivo trasferimento di calore. Ciò non solo riduce l'efficienza della combustione, ma può anche causare il surriscaldamento, il danno o la ridotta efficienza della caldaia. Inoltre, la presenza di impurità aumenterà l'usura dell'attrezzatura e aumenterà i costi di manutenzione.

Il gas naturale di alta purezza dovrebbe avere un contenuto di impurità molto basso, che dovrebbe essere generalmente mantenuto a un livello estremamente basso per garantire una combustione pulita e completa. L'uso di combustibili di alta qualità può ridurre i requisiti di manutenzione dell'attrezzatura ed estendere la durata della caldaia mantenendo al contempo l'elevata efficienza termica e la stabilità.

L'umidità nel carburante assorbirà molto calore per l'evaporazione durante il processo di combustione, che ridurrà significativamente il valore calorifico effettivo del carburante e ridurrà l'efficienza termica della caldaia. Il carburante con un alto contenuto di umidità non solo aumenta il consumo di energia, ma può anche portare a una combustione incompleta, produrre più sostanze incombusse e influire sull'ambiente. Inoltre, l'umidità nel carburante può condensare all'interno della caldaia, causando corrosione o ridimensionamento, influenzando ulteriormente le prestazioni e la vita dell'attrezzatura.

Il contenuto di umidità nel gas del combustibile dovrebbe essere il più basso possibile, idealmente meno di 100 ppm. Mantenere basso il contenuto di umidità può aumentare il valore calorifico effettivo del carburante, garantire un processo di combustione più efficiente e ridurre il rischio di corrosione e ridimensionamento all'interno della caldaia.

In generale, il contenuto di metano in gas naturale dovrebbe raggiungere oltre l'85% per garantire un alto valore calorifico e un'elevata efficienza di combustione. I carburanti con un contenuto di metano inferiore possono richiedere volumi di carburante più elevati per ottenere la stessa produzione di calore, il che ridurrà l'efficienza complessiva del sistema e aumentano i costi operativi.

La purezza del carburante influisce direttamente sulla completezza della combustione. I carburanti ad alta purezza possono reagire completamente con l'ossigeno durante il processo di combustione per produrre prodotti di combustione completi come anidride carbonica e acqua, convertendo così la stessa energia chimica nel combustibile possibile in energia termica. Il carburante a bassa purezza può contenere una grande quantità di impurità non combustibili, con conseguente combustione incompleta, monossido di carbonio, fuliggine e altre sostanze non bruciate, che non solo spreca il carburante ma aumenta anche la difficoltà della manutenzione dell'attrezzatura.

L'efficienza termica è un importante indicatore di prestazioni delle caldaie a gas, che rappresenta la capacità della caldaia di convertire l'energia chimica del carburante in energia termica. L'uso di carburante di alta purezza può ridurre la deposizione di sostanze non combustibili e l'inquinamento delle superfici di scambio di calore, garantendo che il calore possa essere trasferito in modo efficiente sul mezzo che deve essere riscaldato. I carburanti con basso contenuto di impurità possono ridurre la frequenza della pulizia e della manutenzione delle apparecchiature, in modo che la caldaia possa mantenere un funzionamento efficiente per un tempo più lungo.

Le emissioni delle caldaie a gas includono principalmente anidride carbonica, vapore acqueo e una piccola quantità di ossidi di azoto (NOX). Elevata purezza del carburante significa meno emissioni dannose generate durante il processo di combustione. In particolare, il carburante a basso contenuto di zolfo può ridurre significativamente le emissioni di biossido di zolfo e ridurre il rischio di pioggia acida e inquinamento atmosferico. I carburanti con un alto contenuto di metano aiutano a ridurre la generazione di sostanze non bruciate e riducono ulteriormente gli impatti negativi sull'ambiente.

L'uso di carburante ad alta purezza può non solo migliorare l'efficienza della combustione, ma anche estendere la durata delle caldaie a gas. I carburanti a basso contenuto di zolfo, riducono la corrosione e l'usura dei componenti interni della caldaia, riducono il carbonio e il coke e riducono la deposizione di sporcizia sulle superfici di scambio di calore. Questi fattori lavorano insieme per ridurre i requisiti di manutenzione della caldaia ed estendere la durata delle attrezzature, riducendo così i costi operativi.

Al fine di soddisfare i requisiti di purezza del carburante, i carburanti possono essere pretrattati prima dell'uso. Ad esempio, le impurità e l'umidità nel gas naturale possono essere rimosse attraverso processi come la desolfurizzazione, la disidratazione e la filtrazione. Le apparecchiature di desolforazione possono effettivamente ridurre il contenuto di zolfo in gas naturale ed evitare la formazione di gas acidi. Le attrezzature di asciugatura possono ridurre il contenuto di umidità del carburante e garantire l'alto valore calorifico del carburante. Inoltre, i filtri possono rimuovere particelle solide dal carburante e ridurre la formazione di depositi di carbonio durante la combustione.

La purezza del carburante ha un impatto vitale sull'efficienza della combustione delle caldaie a gas. Il carburante ad alta purezza non può solo migliorare l'efficienza termica della caldaia, ma anche estendere la durata dell'attrezzatura, ridurre i costi di manutenzione e ridurre significativamente l'inquinamento ambientale. Al fine di ottenere le migliori prestazioni della caldaia a gas, il contenuto di zolfo, il contenuto di impurità, il contenuto di umidità e il contenuto di metano nel carburante devono essere strettamente controllati. Attraverso il pretrattamento del carburante, la selezione di fornitori di carburante di alta qualità e il rafforzamento del monitoraggio e della manutenzione del sistema di alimentazione, l'elevata purezza del carburante può essere effettivamente garantita, raggiungendo così un funzionamento efficiente, sicuro e ecologico della caldaia.333