Optimalizace spalování s nepřetržitým monitorováním teploty výstupních plynů z pece
Průmyslové pece hrají klíčovou roli v různých aplikacích, včetně výroby kovů, chemického zpracování a tepelného zpracování. Tyto pece jsou navrženy tak, aby dosahovaly extrémně vysokých teplot nezbytných pro dosažení specifických procesních výsledků. Proces spalování v těchto pecích zahrnuje přesné míchání paliva a vzduchu za účelem generování tepla, které se poté přenáší do zpracovávaného materiálu.
Klíčovým parametrem pro optimalizaci výkonu pece a zajištění bezpečnosti průmyslových kotlů je výstupní teplota plynu z pece (FEGT). FEGT přímo ovlivňuje přenos tepla v peci a ovlivňuje účinnost procesů přehřívání a opětovného ohřevu. Pokud je FEGT příliš vysoká, může to vést k problémům, jako je struskování, koroze trubek a zvýšené emise oxidů dusíku (NOx). Naopak nízká FEGT může znamenat neefektivní spalování. Proto je přesné a spolehlivé měření FEGT nezbytné pro udržení účinnosti spalování a rovnováhy procesu. Přesné měření FEGT je však náročné kvůli drsným podmínkám prostředí a složité povaze spalovacího procesu v průmyslových pecích.
Měření FEGT (teplota výměníku tepla) poskytuje přesné posouzení přenosu tepla na vodní stěny pece za specifických podmínek zatížení a stanoví očekávaný výkon pro operace přehřívání a opětovného ohřevu. Zvýšená hodnota FEGT může způsobit ulpívání popílku na trubkách a závěsech, což vede k tvorbě strusky a snížené účinnosti výměny tepla, což může vyžadovat časté odfoukávání sazí, způsobovat korozi trubek, snižovat provozní zatížení a představovat bezpečnostní rizika. Na druhou stranu nízká hodnota FEGT může signalizovat nadměrné radiační ztráty na vodních stěnách nebo nedokonalé spalování, což obojí snižuje účinnost. Teplotu výstupního plynu ovlivňují faktory, jako je kvalita paliva, přebytek vzduchu, výběr a sklon hořáku, provoz s nízkými emisemi NOx a dynamika přenosu tepla.
Tradiční metody měření FEGT, jako jsou termočlánky a tepelné modelování, mají značná omezení. Patří mezi ně citlivost na lokální teplotní výkyvy a potenciální nepřesnosti při extrapolaci dat v celé peci. To vedlo k přijetí pokročilých technologií infračerveného měření teploty, které nabízejí bezkontaktní a přesné řešení. Na rozdíl od termočlánků, které měří teplotu pouze v určitých bodech – často v blízkosti stěn pece – a jsou náchylné k opotřebení a poškození v důsledku drsných podmínek, jako je hromadění sazí a popílku, infračervené pyrometry poskytují přesná a komplexní měření teploty plynu v celé peci. Tento pokročilý přístup nabízí hlubší vhled do celkového procesu spalování a zvyšuje tak přesnost i spolehlivost.
