Sinusuportahan ng Boiler Forced Draft Fans ang Stable Combustion Air Supply sa Industrial Plants

Sa isang pang-industriya na boiler, ang katatagan ng pagkasunog ay nakasalalay sa higit sa burner mismo. Ang sistema ng pagkasunog ay dapat makatanggap ng tamang dami ng hangin sa kinakailangang presyon, kahit na nagbabago ang pagkarga ng boiler. Ang Boiler Forced Draft Fans ay nagbibigay ng combustion air na ito sa pamamagitan ng pagtulak ng ambient o preheated na hangin patungo sa burner, windbox, grate, o furnace. Sa mga sistemang balanseng draft, gumagana ang forced draft fan kasama ang induced draft fan para kontrolin ang airflow sa boiler.

Bakit Mahalaga ang Pagsusunog ng Air Supply

Ang gasolina ay hindi maaaring masunog nang mahusay kung ang magagamit na oxygen ay hindi sapat. Kasabay nito, ang simpleng pagbibigay ng mas maraming hangin ay hindi solusyon. Ang sobrang hangin ay sumisipsip ng init at nagdadala ng karagdagang init palabas sa stack, na maaaring mabawasan ang kahusayan ng boiler. Para sa kadahilanang ito, ang Boiler Forced Draft Fans ay kailangang magbigay ng sapat na daloy ng hangin sa buong saklaw ng pagpapatakbo sa halip na gumawa lamang ng pinakamataas na posibleng dami ng hangin.

Halimbawa, isaalang-alang ang isang biomass boiler na tumatakbo sa pagitan ng 60% at 100% na load. Kung ang fan ay tumatakbo sa halos buong bilis anuman ang boiler load, ang system ay maaaring makatanggap ng labis na combustion air sa mababang load. Ang mas mahusay na diskarte ay upang kontrolin ang airflow ayon sa aktwal na pangangailangan ng gasolina, gamit ang isang inlet damper, inlet guide vane, o VFD depende sa disenyo ng system. Ang pananaliksik sa boiler-house variable-speed control ay nagpakita rin ng kaugnayan sa pagitan ng pagpapatakbo ng fan, sobrang hangin, at kahusayan ng boiler. 

Huwag Piliin ang Fan Mula sa Motor Power Mag-isa

Ang isa sa mga pinaka-karaniwang pagkakamali kapag pinapalitan ang boiler fan ay humihingi ng 30 kW, 45 kW, o 75 kW na motor at umaasa na ang tagagawa ng fan ay matukoy ang lahat mula sa numerong iyon. Ang lakas ng motor ay isang output ng proseso ng pagpili ng fan, hindi ang pangunahing parameter ng pagpili.

Para sa Boiler Forced Draft Fans, dapat kasama sa pangunahing impormasyon ang:

Kinakailangan ang daloy ng hangin, gaya ng m³/h o CFM

Kinakailangan ang static na presyon o kabuuang presyon

Temperatura ng pumapasok sa hangin

Uri ng gasolina

Kapasidad ng boiler

Altitude ng pagpapatakbo

Inaasahang hanay ng pagkarga

Pagkawala ng presyon ng duct at kagamitan

Burner o rehas na pagtutol

Pagbaba ng presyon ng air preheater, kung naka-install

Pamamaraan ng kontrol

Boltahe at dalas ng motor

Pag-aayos ng pag-install ng fan

Direksyon ng pag-ikot at posisyon ng labasan

Ang kinakailangan sa presyon ay dapat kalkulahin mula sa kumpletong daanan ng hangin. Ang mga duct, elbow, damper, filter, air preheater, windbox, burner register, at iba pang bahagi ay lahat ay nag-aambag ng resistensya. 

Isang Praktikal na Halimbawa ng Pagpili ng Tagahanga

Ipagpalagay na ang isang pang-industriyang boiler ay nangangailangan ng 18,000 m³/h ng combustion air sa 2,200 Pa static pressure sa ilalim ng kondisyon ng pagpapatakbo ng disenyo. Ang fan ay hindi dapat piliin lamang bilang isang "18,000 m³/h fan."

Una, dapat kumpirmahin ng engineer kung 18,000 m³/h ang aktwal na kinakailangang operating airflow o kung kasama na nito ang kinakailangang margin ng disenyo. Susunod, kailangang kalkulahin ang mga pagkawala ng presyon sa pagitan ng pumapasok na fan at ng pugon.

Halimbawa:

Pagkawala ng air duct: 300 Pa

Pagkawala ng damper: 180 Pa

Pagkawala ng air preheater: 450 Pa

Pagkawala ng windbox at burner: 700 Pa

Iba pang pagkalugi sa system: 350 Pa

Kinakailangang margin: hiwalay na sinusuri ayon sa disenyo ng proyekto

Ang pagpili ng fan ay dapat pagkatapos ay suriin laban sa nagreresultang duty point sa halip na laban sa airflow lamang. Ito ay partikular na mahalaga kapag ang Boiler Forced Draft Fans ay ginagamit bilang mga kapalit para sa isang umiiral na unit, dahil ang mga pagbabago sa ductwork o burner ay maaaring maglipat ng aktwal na operating point.

Dapat Magtugma ang Presyon ng Fan at Airflow sa Boiler

Ang isang fan ay maaaring gumawa ng isang malaking airflow sa mababang presyon at hindi pa rin maihatid ang kinakailangang hangin sa pugon. Sa kabaligtaran, ang pagpili ng sobrang pressure ay maaaring magresulta sa hindi kinakailangang throttling at mas mataas na operating power.

Ito ang dahilan kung bakit mahalaga ang curve ng performance ng fan. Ang punto ng disenyo ay dapat na matatagpuan sa loob ng angkop na rehiyon ng fan curve, na may sapat na hanay ng kontrol para sa normal na operasyon ng boiler.

Para sa Boiler Forced Draft Fans, karaniwang sinusuri ko ang hindi bababa sa tatlong operating point:

Minimum na stable boiler load

Normal na operating load

Pinakamataas na tuloy-tuloy na pagkarga

Kung ang boiler ay karaniwang gumagana sa 70-90% na pagkarga, ang fan ay hindi dapat i-optimize para lamang sa isang teoretikal na 100% na punto. Mahalaga ang aktwal na hanay ng pagpapatakbo dahil nagbabago ang demand ng combustion air sa pagpasok ng gasolina.

Maaaring Maging Kapaki-pakinabang ang Kontrol ng VFD, Ngunit Hindi Ito Awtomatikong Pinakamahusay na Solusyon

Ang mga variable-frequency drive ay madalas na isinasaalang-alang para sa Boiler Forced Draft Fans dahil ang bilis ng fan ay maaaring iakma ayon sa boiler load. Para sa mga tagahanga ng sentripugal, ang mga batas ng fan ay nagbibigay ng kapaki-pakinabang na batayan para sa pag-unawa sa epekto ng mga pagbabago sa bilis: humigit-kumulang nagbabago ang daloy ng hangin sa bilis, humigit-kumulang nagbabago ang presyon sa parisukat ng bilis, at humigit-kumulang nagbabago ang kapangyarihan sa cube ng bilis.

Nangangahulugan ito na ang isang medyo maliit na pagbawas sa bilis ay maaaring makagawa ng isang makabuluhang pagbawas sa kapangyarihan ng fan.

Gayunpaman, ang pagpili ng VFD ay dapat ding isaalang-alang ang motor, pinakamababang bilis ng pagpapatakbo, pagtugon sa kontrol, mga kinakailangan sa pagsisimula, mga pagsasaalang-alang ng harmonic, at ang kinakailangang diskarte sa pagkontrol sa daloy ng hangin. Ang isang VFD ay hindi dapat basta na lamang idagdag dahil ito ay mas mahusay. Ang buong boiler control system ay kailangang isaalang-alang. Ano ang Mangyayari Kapag ang Fan ay Maliit ang Laki? Ang isang maliit na Boiler Forced Draft Fan ay maaaring magmukhang katanggap-tanggap sa panahon ng mababang-load na operasyon ngunit maging isang bottleneck kapag ang boiler ay lumalapit sa full load.

Ang mga karaniwang sintomas ay kinabibilangan ng:

Ang fan ay tumatakbo nang malapit sa pinakamataas na bilis

Kawalan ng kakayahang makamit ang kinakailangang daloy ng hangin

Mababang furnace oxygen

Hindi matatag na pagkasunog

Ang pagtaas ng CO

Nabawasan ang produksyon ng singaw

Mas mataas na pagkonsumo ng gasolina

Labis na pagbaba ng presyon sa buong sistema ng hangin

Ang damper ay nananatiling ganap na bukas

Bago palitan ang fan, gayunpaman, dapat kumpirmahin ng mga technician na ang problema ay aktwal na kapasidad ng fan. Ang maruming filter, naka-block na duct, maling nakaposisyon na damper, fouled air preheater, o binagong burner ay maaaring magpapataas ng resistensya ng system at lumikha ng mga sintomas na mukhang maliit ang laki ng fan.

Halimbawa ng Kaso: Biomass Boiler na May Hindi Sapat na Airflow

Isaalang-alang ang isang biomass boiler na orihinal na idinisenyo para sa humigit-kumulang 15,000 m³/h ng combustion air. Pagkatapos ng ilang taon ng operasyon, ang planta ay nagbago sa isang mas basa na biomass fuel.

Napansin ng operator na hindi na mapanatili ng boiler ang dating kondisyon ng combustion sa mataas na load. Ang unang palagay ay ang FD fan ay naging masyadong maliit.

Nakita ng isang inspeksyon sa site ang tatlong mahahalagang kundisyon:

Ang bentilador ay umaabot pa rin ng humigit-kumulang sa orihinal nitong bilis ng disenyo.

Ang inlet damper ay halos ganap na nakabukas

Ang bagong gasolina ay naglalaman ng higit na kahalumigmigan.

Samakatuwid, sinuri ng pangkat ng engineering ang kinakailangan ng combustion-air at presyon ng system bago magpasya sa isang kapalit na fan. Ito ay mahalaga dahil ang pagpapalit ng gasolina ay maaaring magbago ng mga kinakailangang kondisyon ng pagkasunog; Ang pagpapalaki lamang ng laki ng fan ay maaaring hindi malutas ang pinagbabatayan na problema sa proseso.

Ang huling pagpili ng fan ay batay sa binagong airflow at mga kinakailangan sa presyon kaysa sa lumang rating ng motor.

FD Fan at ID Fan Dapat Isaalang-alang Magkasama

Sa isang balanseng-draft boiler, ang FD fan ay nagbibigay ng combustion air habang ang ID fan ay nag-aalis ng flue gas at tumutulong na mapanatili ang kinakailangang presyon ng furnace. Ang dalawang fan na ito ay gumaganap ng magkaibang trabaho ngunit direktang nakakaapekto sa parehong proseso ng pagkasunog.

Kung ang gilid ng FD ay nagsu-supply ng mas maraming hangin kaysa sa kayang alisin ng system, maaaring tumaas ang presyon ng furnace. Kung ang gilid ng ID ay humihila nang masyadong malakas kaugnay sa papasok na combustion air, maaaring magkaroon ng labis na negatibong presyon.

Samakatuwid, kapag pinapalitan ang Boiler Forced Draft Fans, kapaki-pakinabang na suriin din ang umiiral na ID fan duty. Ang bagong FD fan ay dapat magkasya sa operating range ng kumpletong draft-control system sa halip na masuri bilang isang nakahiwalay na piraso ng kagamitan.

Naaapektuhan din ng Air Temperature ang Pagpili ng Fan

Dapat tukuyin ang temperatura ng combustion air bago piliin ang Boiler Forced Draft Fans.

Kung pinangangasiwaan ng fan ang nakapaligid na hangin, iba ang density sa isang sistema kung saan dumaan ang hangin sa isang air preheater. Habang tumataas ang temperatura ng hangin, bumababa ang density nito, na nakakaapekto sa ugnayan sa pagitan ng volumetric flow, mass flow, pressure, at fan power.

Halimbawa, ang dalawang system ay maaaring parehong magpakita ng 20,000 m³/h sa papel habang tumatakbo sa malaking magkaibang temperatura ng hangin. Samakatuwid, ang pagkalkula ng engineering ay kailangang itatag ang aktwal na operating temperature at pressure na batayan sa halip na ituring ang volume number bilang independiyente sa mga kondisyon ng operating.

Lalo itong nagiging mahalaga sa mga boiler na gumagamit ng mga air preheater o iba pang kagamitan sa pagbawi ng init.

Mga Pagsusuri sa Pagpapanatili na Hindi Dapat Laktawan

Kahit na ang isang wastong napiling fan ay maaaring mawalan ng pagganap dahil sa mga problema sa pagpapanatili. Para sa Boiler Forced Draft Fans, dapat na kasama sa regular na inspeksyon ang impeller, bearings, shaft, coupling, motor current, vibration, inlet condition, damper position, at ductwork.

Kung unti-unting bumababa ang daloy ng hangin habang ang bilis ng bentilador ay nananatiling hindi nagbabago, huwag agad na pataasin ang bilis. Unang check:

Pagbara ng inlet filter

Pagbubukas ng damper

Pagbara ng duct

Impeller fouling

Kondisyon ng tindig

Kondisyon ng sinturon o pagkabit

Pag-ikot ng fan

Presyon ng system

Panlaban sa burner o windbox

Ang isang impeller na kontaminado ng alikabok o mga deposito ay maaaring magbago sa kondisyon ng aerodynamic at magpapataas ng kawalan ng timbang. Ang pagtaas ng bilis sa pag-compensate ay maaaring magpapataas ng mekanikal na pag-load nang hindi nalulutas ang orihinal na problema. Anong Impormasyon ang Dapat Ipadala sa isang Fan Manufacturer? Para sa isang RFQ na kinasasangkutan ng Boiler Forced Draft Fans, ang isang kapaki-pakinabang na teknikal na pagtatanong ay dapat maglaman ng higit pa sa kapasidad ng boiler.

Maaaring kabilang sa isang praktikal na RFQ ang:

Kapasidad ng boiler: 20 TPH

Panggatong: Biomass / karbon / natural gas / langis

Kinakailangang daloy ng hangin: 18,000 m³/h

Kinakailangang presyon: 2,200 Pa

Temperatura ng hangin: 40°C

Altitude: 35 m

Dalas ng pagpapatakbo: 50 Hz

Boltahe ng motor: 415 V

Kontrol: VFD

Pag-install: Panloob

Pag-ikot: Upang makumpirma

Direksyon sa labasan: Upang makumpirma

Kung papalitan ang umiiral na fan, ang mga litrato, impormasyon ng nameplate, curve ng fan, data ng motor, mga dimensyon ng duct, at aktwal na mga sukat sa pagpapatakbo ay lubhang kapaki-pakinabang din.

Kung mas kumpleto ang data ng pagpapatakbo, mas madaling pumili ng Boiler Forced Draft Fans na tumutugma sa tunay na tungkulin ng boiler sa halip na pumili ng isang modelo mula sa isang catalog batay lamang sa nominal na airflow.

Pangwakas na Pagsasaalang-alang

Ang pangunahing layunin ng Boiler Forced Draft Fans ay diretso: bigyan ang combustion system ng matatag, nakokontrol na hangin sa presyon na kinakailangan ng boiler. Ang hamon sa engineering ay ginagawang available ang airflow na iyon sa buong saklaw ng pagpapatakbo habang pinapanatiling kontrolado ang lakas ng fan, pressure ng furnace, mga kondisyon ng pagkasunog, at mekanikal na pagiging maaasahan.

Para sa isang bagong proyekto ng boiler, ang fan ay dapat mapili mula sa kumpletong pagkalkula ng air-side resistance. Para sa isang kapalit na proyekto, ang aktwal na data ng pagpapatakbo ay dapat ihambing sa orihinal na curve ng fan bago magpasya kung ang problema ay hindi sapat na kapasidad ng fan, tumaas na resistensya ng system, o isang pagbabago sa mga kondisyon ng pagkasunog.

Samakatuwid, ang isang mahusay na napiling Boiler Forced Draft Fan ay hindi lamang isang high-airflow fan. Ito ay isang sangkap na tumugma sa gasolina ng boiler, sistema ng pagkasunog, pagkawala ng presyon, temperatura ng pagpapatakbo, paraan ng kontrol, at inaasahang hanay ng pagkarga. Iyon ang nagpapahintulot sa boiler na mapanatili ang matatag na pagkasunog nang hindi kinakailangang mag-aaksaya ng kapangyarihan ng fan.