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另外,烟囱也会冒黑烟而污染环境。
综上所述,减少不必要的能量损耗、提高燃烧效率的关键就在于使空气和燃料的配合达到最佳程度,既不浪费更多的燃料,也不加热更多的空气再白白放掉。
怎样才能做到这一点呢?
由于烟道气中含有所有这些信息,所以一个最直接的方法就是利用分析仪监视烟道中的能量损失情况,并适量调整空/燃比,使能耗降到最低。
目前几乎所有的工业炉窑是在调试时找出燃烧的最佳空/燃比点,并以烟道氧含量来标志。
一般将氧含量控制在3%-5%。
由此可知提高燃烧效率最直接的方法就是使用烟气分析仪器(如烟气分析仪、燃烧效率测定仪、氧化锆氧含量检测仪)连续监测烟道气体成分,分析烟气中O2含量和CO含量,调节助燃空气和燃料的流量,确定最佳的空气消耗系数。
烟气分析仪已经成为控制炉窑燃烧和运行不可缺少的重要设备,正确使用它并通过它合理调节炉窑热工操作参数,将收到以下效果:
(1)节约能源。
减少助燃空气量和排风量,节省通风机动力费用。
减少烟气中过量空气带走的热量损失,达到节能的目的。
或减少过量燃烧供给量,直接实现节约燃料。
(2)减少环境污染。
减少NOX、SO2等污染物的排放。
(3)提高产品质量。
控制烟气残氧量可减少还原罐氧化烧损,提高企业经济效益。
4)延长炉窑使用寿命。
二.发生炉煤气燃烧计算
已知发生炉煤气湿成分(%)为:
CO干
H2干
CH4干
CNHM干
CO2干
H2S干
O2干
N2干
H2O
30.27
12.65
3.63
3.1
0.5
49.85
CO湿
H2湿
CH4湿
CNHM湿
CO2湿
H2S湿
O2湿
N2湿
H2O湿
28.06
11.73
3.36
2.87
0.46
46.21
7.87
煤气中水分为加压机出口温度40℃时,饱和含水量是0.06327Kg/m3,则:
H2O湿=0.06327x22.4÷
18=7.87%
R湿=R干{100/(100+0.124g干水)}
1、煤气发热量按公式
Q低用=126.2CO湿+107.8H2湿+359.1CH4湿+597.7C2H4湿+……+231.2H2S湿
=126.2x28.06+107.8x11.73+359.1x3.36
=6012.24(KJ/m³
)=1438(Kcal/m³
)
1,助燃空气量按公式
L0=
0.5CO湿+0.5H2湿+2CH4湿+3C2H4湿-O2湿+1.5H2S湿
21
=
0.5x28.06+0.5x11.73+2x3.36-0.46+1.5x0
21
=1.25(m³
/m³
取a=1.2,则
Ln=1.2x1.25=1.49(m³
湿空气需要量(若需考虑空气中的水时)
Ln湿=Ln(1+0.00124ϕg水干)(m³
/kg)或(m³
=1.49(1+0.00124x0.68x18.98)
=1.514m³
式中ϕ--当地空气平均相对湿度按照(68%);
g水干--空气的饱和水汽含量,(按照20〫,g水干=18.98g/m³
)。
2,实际燃烧产物体积按公式(1-20)
VCO2=(CO+CO2+CH4+2C2H6)*0.01
=0.01x(28.06+2.87+3.36)
=0.3429(m³
VH2O=(2CH4+3C2H6+H2+H2S+H2O+0.0124ϕg水干LN)*0.01
=0.01x(2x3.36+11.73+7.87+0.0191)
=0.2634(m³
VO2=0.21(a-1)LO
=0.21(1.2-1)x1.25
=0.0525(m³
VN2=(N2+79LN)*0.01
=0.01(46.21+79x1.493)
=1.64(m³
则:
Vn=VCO2+VH2O+VN2+VO2+VSO2
=0.3429+0.2634+0+0.0525+1.64(m³
=2.2988(m³
4、实际燃烧产物组成
CO2=(VCO2/Vn)100%
=0.3429/2.2988
=14.92%
H2O=(VH2O/Vn)100%
=0.2634/2.2988.
=11.46%
O2=(VO2/Vn)100%
=0.0525/2.2988
=2.28%
N2=(VN2/Vn)100%
=1.64/2.2988
=71.34%
烟气检测:
及时掌握燃烧气氛,确定燃烧是否充分或空气过剩。
烟气标准:
残氧≤5%(3-5%)
CO≤1%
CO2≤15±
2%
注:
1、烟气中残氧含量以煤烟为准,CO含量以空烟为准;
2、检测时,残氧通过烟气中CO2含量进行比对分析;
如果CO2含量偏差较大,需查明是泄漏的原因,还是实际空气系数过大的问题;
否则,不能作为调整的依据。
检测时,监测点前系统不允许有泄漏。
三、脉冲燃烧调整规程
1、各部门职责
a、车间
Ⅰ、加强对烧嘴前手阀及烧嘴进行维护;
烧嘴喷口是燃烧系统的关键部位,要最优的气体出口速度和喷射角度,既保证充分燃烧又强化炉内温度均衡,避免局部高温过热;
Ⅱ、负责炉内温度的均衡,勤侧、勤调、亲看;
Ⅲ、负责升温曲线的制定;
b、中控
Ⅰ、对入炉煤气、空气的量进行适时控制及调整,要保证总量供用的稳定;
Ⅱ、负责根据实际煤气热值对空燃比进行修正;
(加强煤气成分的热值化验,填报)
Ⅲ、及时通过气缸上的接近开关及控制界面的启闭位置,了解换向是否正常,及时判断故障;
(三通换向阀,以压缩空气为气源,通过PLC模块输出的24v电源控制电磁阀的得电与失电,控制气源的通断,来打开或关闭阀门)
Ⅳ、通过烟气分析控制空煤比,并结合实际操作经验,逐步摸索,使空燃比趋于合理;
c、电控
Ⅰ、加强对各换向阀、快切阀、调节阀、电磁阀,气缸等脉冲燃烧控制系统设备的维护;
Ⅱ、对温度、流量、压力等仪器仪表进行效验;
Ⅲ、负责脉冲燃烧系统各流量阀、调节阀开度,及升温曲线的设定;
2、操作规程
a、参照以往各烧嘴前手动蝶阀开度,逐个打开各个烧嘴;
如:
1线或二线
上排烧嘴由外向内煤气开度:
40-50%→20-25%→0-5%
下排烧嘴由外向内煤气开度:
20-25%→10-15%→0-5%
空气手阀开度:
比煤气大10%;
注意:
下排烧嘴空间较小,不要开的过大,否则易烧损氧化还原罐;
b、监测还原罐罐温,根据还原罐纵向横向温差,逐个烧嘴进行调节,确保还原炉内温度均衡,并做好记录,特别是烧嘴前手阀的开度,必须在现场做好标记;
※一线、二线还原炉还原罐前、中、后三个火道中心温度,作为每个烧嘴供热量的依据;
逐个还原罐的温度,作为烧嘴火焰长度的依据;
※三线、四线还原罐前、中、后温度,作为每个烧嘴火焰长度的依据;
逐个还原罐的温度,作为烧嘴供热量大小的依据;
※各工况均在距烧嘴喷口1m左右达到最高温度,随后温度变化不大,比较平缓,火焰长度适宜;
c、罐温均衡,火焰长度合适后,观测中控界面空气、煤气流量,压力,流量阀开度,并做好记录;
d、逐个按调整好的开度,确定每个烧嘴的空气、煤气流量;
(※因煤气手阀易堵,运行20天左右稍加大开度,30天左右再适当开大,但不要超过30-35%;
e、监测烟气,根据烟气残氧、CO、及实际空气过剩系数,调整空煤比;
确保空煤比合理,烟气成分符合要求;
f、逐个微调烧嘴,确保每个烧嘴空煤比与中控显示空煤比相符(或接近),
温度均衡;
g、设定煤气、空气、烟气流量阀开度,脉冲燃烧投入运行;
(注:
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