熱電聯(lián)產是指既生產電能，又利用汽輪發(fā)電機組做過功的蒸汽對用戶供熱的生產方式。這種同時生產電、熱能的方式，具有提高能源利用率、改善環(huán)境等綜合效益。此外，在分布式能源發(fā)展下，也出現(xiàn)了應用其他類型能源實施熱電聯(lián)產的項目。
前一篇文章《煙氣分析儀在熱電聯(lián)產中的應用基礎知識》，主要介紹了：
? 熱電聯(lián)產發(fā)動機中的典型燃燒過程
? 煙氣分析儀在熱電聯(lián)產中的測量點及測量目的
下文中，我們將繼續(xù)介紹。
在 λ 值基礎上發(fā)展的排放理論
通常來說：燃燒圖上曲線的移動，取決于空氣和燃料的配比。
NOx（氮氧化物）：
NOx = NO + NO2 –> 對 NOx 分開測量
● NO2 濃度可能有較大波動
● 包含來自燃料的 NOx 和熱 NOx- NOx 值最高，意味著設備能效最高
CxHy（碳氫化合物） ：
CxHy + O2 –> CO2 + H2O (燃燒方程式)
富燃發(fā)動機 (λ ≤ 1)
特性
● 發(fā)動機空燃比小于等于1，燃料因此未能高效利用
● 典型應用：壓縮站，如燃氣運輸（類似汽車內的汽油發(fā)動機）
● 典型工作范圍：λ~ 0.85至0.95
富燃發(fā)動機的優(yōu)缺點：
+ 濃度高性能好
+ 初始成本低于稀燃發(fā)動機
+ 操作安全
– 高能耗
– 高排放（若未有效控制）
– 不適用于生物質能氣
NOx （氮氧化物）：
NOx ≤ NOx max.: 由于燃燒不充分或燃料未燃盡（HC），NOx 成分較低 –> 未達到最高溫度（因此熱氮氧化物較少產生）
CxHy 或 HC（碳氫化合物，如甲烷）：
由于缺少氧氣，燃料（HC）未燃盡 –> CxHy 值較高
CO（一氧化碳）：
燃燒過程中氧氣不足會導致一部分CO 分子無法轉化成 CO2。因此不能實現(xiàn)充分燃燒或造成燃料未燃盡。 –> 導致燃料消耗更高
稀燃發(fā)動機 (λ > 1)
特性
● 稀燃發(fā)動機使用更多的空氣
–> 燃料得以充分使用
● 典型應用：
醫(yī)院、政府大樓、服務器大樓、污水處理廠、采礦等的電力供應
● 典型工作范圍：λ~1.05至1.3
稀燃富燃發(fā)動機的優(yōu)缺點：
+ 適于生物質能氣的使用
+ 燃料使用效率更高
+ 排放較低
– 功效不高
NOx （氮氧化物）：
NOx > NOx max.: 由于氧氣較多，爐膛燃燒溫度不高，因此 NOx 濃度不高（熱NOx較少）
CxHy 或 HC（碳氫化合物，如甲烷）：
若空氣過量太多，則燃燒溫度會偏低，不足以充分燃燒所有的燃料（HC）–> CxHy 值會升高
CO（一氧化碳）：
燃燒過程中的過氧會讓 CO 分子充分與 O2 結合生產 CO2。–> 氧氣被留下
正確配置發(fā)動機
防止“爆震”和“火花故障”
富燃發(fā)動機的設置選項
燃料 / 空氣混合配比錯誤：
取決于負荷點以及發(fā)動機生產廠商提供的產品規(guī)格或者國家排放法規(guī)。
TWC（三元催化轉化器）后 HC / NOx 較高：
–> TWC 之前 / 之后均測量，發(fā)現(xiàn) TWC 前 NOx 較高
TWC 前 NOx 較高：
–> 爐膛燃燒溫度高：將點火調早，并檢查Lambda 探頭。
TWC 前 NOx 或 HC 值較高：
–> 氣缸熄火導致的誤差：可燃氣體成分、環(huán)境溫濕度、可燃氣體溫度和壓力、渦輪增壓器后面的進氣溫度等。
稀燃發(fā)動機的設置選項
脫銷（SCR）前NOx水平偏高：
–> SCR之前/之后均測量，發(fā)現(xiàn)SCR前NOx較高
SCR 前 NOx 水平偏高：
–> 點火點太早
–> 將點火點往后推
甲烷含量太低（通常與生物質氣一起波動）：
–> 點火溫度低
–> 點火偏早
爆震設置選項：
–> 燃燒室壁上的白熾燃燒（燃燒和燃油殘余）
–> 點火偏早
–> 新發(fā)動機配備爆震傳感器
–> 石頭撞擊、鎖鏈拍擊等可能導致爆震傳感器的信號錯誤（=聲音）
請注意：
點火過早會導致爆震，點火過晚會導致點火失敗。
–> 只有通過測量儀器才能實現(xiàn)點火點的精準調整。
此外，“指標值” 對其他的參數(shù)也可能有影響
（如潤滑劑、溫度等）磨損增加。
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