در مقاله آشنایی با دیگهای بخار، به طور مفصل با انواع بویلرها و کاربردهای انها در صنعت و زندگی روزمره آشنا شدیم. امروزه ذیگهای بخار در بسیاری از نیروگاهها، صنایع تبدیلی و تولیدی ، مراکز اموزشی و مجتمعهای بزرگ مسکونی بکار میروند و گستره کاربرد انها به اندازه ایست که بهبود راندمان یا صرفه جویی در مصرف سوخت آنها، هرچند به میزان اندک،می تواند نقش بسزایی در اقتصاد و از ان مهمتر در کاهش مشکلات زیست محیطی داشته باشد.
محققین از سالها پیش در خصوص بهینه سازی مشعلها ، عایقهای حرارتی و مکانیسمهای احتراق تحقیقات قابل ملاحظه ای انجام داده و اکنون تکنولوژی بویلرها نسبت به دهه های گذشته پیشرفت چشمگیری داشته است و به میزان زیادی راندمان آنها را بهبود داده اما قسمتی از بهبود راندمان مربوط به شرایط استفاده و شرایط نگهداری دیگ بخار می شود که بر عهده مصرف کنند همی باشد. همانطور که در مکانیزم عملکرد دیگ بخار یا بویلر شرح داده شد، مشعل بعنوان یکی از کلیدی ترین اجزای سیستم بوده که با ترکیب نسبت سوخت با اکسیژن و ایجاد شعله، دمای اب را بسرعت بالابرده وبخار می نماید. تماس این بخار داغ با اب، موجب گرم شدن ان گردیده که آب گرم در سیستمهای مختلف دیگر مورد استفاده قرار می گیرد.
در این فرایند، یکی از قسمتهایی که مصرف کننده می بایست به طور مداوم انرا پایش و کنترل نماید، مکانیسم احتراق و سیستم مشعل می باشد. در معادله احتراق، همواره نسبت ترکیب سوخت با اکسیژن حائز اهمیت بوده و در خروجی معادله تعیین کننده می باشد- برای روشن شدن مطلب اجازه بدهید معادله سوختن گاز پروپان که یکی از مواد تشکیل دهنده گاز طبیعی است را بررسی نمایم:
در این معادله چنانچه یک واحد سوخت با 5 واحد اکسیژن ترکیب شود به طور معول می بایست 3 واحد دی اکسید کربن و 4 واحد آب تولید نمایند. اما حال فرض کنیم بدلایلی مانند تنظیم نبودن مشعل یا تنظیم نبودن دمپرهای هوای ورودی آن، فرایند احتراق ناقص صورت پذیرد:
مشاهده می شود بعلت تنظیم نبودن میزان سوخت و اکسیژن خروجی فرایند احتراق در معادله دوم تفاوتهای چشمگیری با معادله اولی دارد به این صورت که به ازای افزایش دو واحد اکسیژن ناچار دو واحد سوخت مورد استفاده قرار گرفته است از طرفی به عنوان نتیجه فرایند ، علاوه بر محصولات قبلی یعنی اب و دی اکسید کربن، 2 واخد منوکسید کربن و دو واحد هم دوده برجای می ماند.که اولی بعنوان یک گاز سمی و الاینده زیست محیطی شناخته شدهو دوده هم با نشست بر سطوح تبادل گرمایی و دودکشها، علاوه بر الایندگی زیستی موجب کاهش راندمان بویلر میگردد.البته در فرایند عملی احتراق نیتروژن هم ممکن است در دماهای بالا با اکسیژن ترکیب و تولید اکسیدهای نماید که در مبحث ما نمیگنجد.
به بیان ساده تر،یکی از مهمترین راهکارهای کاهش مصرف سوخت در موتورخانه ها تنظیم نسبت اکسیژن به سوخت می باشد . احتراق کامل سوخت نیاز به اکسیژن کافی و اختلاط مناسب سوخت و هوا در محفظه احتراق دارد. همانطورکه در شکل زیر ملاحظه می شود، درصورتيکه ميزان هواي اضافي کمتر از مقدار ذکر شده در جدول 1 باشد، احتراق بصورت ناقص خواهد بود و راندمان ديگ آبگرم کاهش مي‌يابد. از طرف ديگر، افزايش هواي اضافي به بيش از مقدار مجاز، موجب اتلاف انرژي حرارتی از طریق دودکش مي‌گردد. از اینرو مقدار هوا می بایست با توجه به نوع سوخت تنظیم باشد.
یکی از راهکارهای رایج استفاده از دستگاه آنالیزر دود در دودکش بویلر است که در این روش میزان هوای اضافی محصولات احتراق اندازه گیری می شود و دریچه هوای مشعل دیگ آب گرم تنظیم می شود تا نقطه بهینه یا به اصطلاح نقطه کار مشعل بدست آید.البته صرف اندازه گیری میزان اکسیزن یا منو اکسید بدون درنظر گرفتن دمای دودکش، نمی تواند ما را به نقطه کار مطلوب برساند و در محاسبات می بایست همواره دمای دودکش خروجی را نیز مد نظر قرار داد. این دستگاههای آنالایزر پرتابل، مچهز به سنسورهای دما نیز بوده و دمای دود را نیز اندازه گیری می نمایند.
متاسفانه این تنظیمات دائمی نبوده و معمولا پس از گذشت مدت زمانی از کار کرد مشعل، بدلیل تغییرات محیطی و فشار هوا و نیز سرویسهای دوره ای مشعل و بویلر ، تنظیمات تغییر کرده و مشعل از نقطه کار خود دور می گردد بنابراین مصرف کننده ناچار است هر ازچندگاهی نسبت به تنظیم مشعل و دمپرهای آن اقدام کند.
از آنجا که استفاده از دستگاههای آنالایزر مورد بحث، علاوه بر مسائل فنی و دشواریهای زمان استفاده، مستلزم دانش فنی کافی در خصوص اصول مکانیک سیالات و تاسیسات می باشد، بعنوان راه کاری جایگزین و دائمی، شرکت اندیشه سازان کاوشگر داریس، سیستم پایش احتراق مشعل بویلر خود را که با نظارت دائمی بر نحوه سوخت بویلر ، همواره اپراتور را از بهسوزی مشعل مطمئن می سازد، پیشنهاد می نماید.
