Page 9 - Boiler plant and distribution system optimization manual

Basic Firing Rate Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Parallel Positioning Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Jackshaft Control Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Series Positioning Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Cross Limiting Control Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Metering Control Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Feedwater Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Blowdown Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Furnace Pressure Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Oxygen Trim . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Carbon Monoxide Trim . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Digital Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

Chapter 9
Boiler Tune Up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
A Tuneup Starts with an Inspection and Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Stack Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Inspecting Your Boiler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Furnace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
Fundamental Combustion Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
Flame Appearance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
The Ideal Flame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Problems that Can Occur in a Burner Flame of Ideal Geometry . . . . . . . . . 98
Combustion of Oil [Figure 9.24] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
The Basics of a Tuneup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Finding the Smoke and CO Threshold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
Minimum Excess Oxygen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Control System Linearity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
Step-By-Step Procedure for Adjusting Boiler Controls for
Low-Excess Oxygen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .104
Review of the Fine Tuning Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Tuning Boiler Controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
High Efficiency Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Chapter 10
Over 100 Ways to Improve Efficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113
High Efficiency Operations (Checklist 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Combustion Systems (Checklist 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
Boiler Improvements (Checklist 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
Metering and Monitoring (Checklist 4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
Boiler Water Management (Checklist 5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Capital Investment Projects (Checklist 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
Steam System Improvements (Checklist 7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Heat Recovery Projects (Checklist 8) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
Process Heating Systems (Checklist 9) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
Building HVAC Projects (Checklist 10) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
Standard Practices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180

Chapter 11
Boiler Plant Calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
Finding Excess Air Using Flue Gas Analysis of Carbon

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