上海煤氣_》2004年第4期向天然氣轉(zhuǎn)換時工業(yè)加熱設(shè)備的調(diào)整上海燃?xì)馄謻|銷售有限公司王謹(jǐn)楊鳳玲摘要:文章介紹了氣體和液體燃料用于工業(yè)加熱的一些基本特性,以及對工業(yè)加熱設(shè)備的燃料從人工煤氣或油向天然氣轉(zhuǎn)換時,設(shè)備應(yīng)做的調(diào)整。關(guān)鍵詞:工業(yè)加熱設(shè)備人工煤氣油天然氣技術(shù)準(zhǔn)備設(shè)備調(diào)整由于天然氣是一種高效、清潔能源,天然氣將備在燃料轉(zhuǎn)換時有如下的基本特征得到大規(guī)模應(yīng)用。由于將進(jìn)行燃料的轉(zhuǎn)換,即從人工煤氣或油轉(zhuǎn)換至天然氣。許多工業(yè)加熱設(shè)備需要1.1燃燒產(chǎn)物無根本變化做一些相應(yīng)的調(diào)整。在由一種燃料向另一種燃料過渡時,其燃燒產(chǎn)物的組分并不會發(fā)生根本的變化,只是因燃料的特1氣體和液體燃料用于工業(yè)加熱的一些基本特征性不一樣,產(chǎn)物中的CH比會發(fā)生一些變化。在按化學(xué)計量比燃燒的情況下,產(chǎn)生的煙氣中工業(yè)加熱設(shè)備所涉及的燃料一般都是碳?xì)浠疌O2比例是:天然氣1%-12%,油15%-16%,人合物(CHn)燃燒釋放出的產(chǎn)物隨燃燒狀況(如燃料工煤氣是12%-15%的性質(zhì),空燃比、過氧燃燒還是缺氧燃燒等)而變。過氧燃燒時,燃燒產(chǎn)物主要為CO2,HO,O2和1.2燃燒空氣量與煙氣量基本相當(dāng)N2;而缺氧燃燒時,燃燒產(chǎn)物主要為CO和H2。在相當(dāng)?shù)臒嶝?fù)荷,燃燒所需的空氣量基本相當(dāng),燃燒氣體燃料時還可能會岀現(xiàn)未燃盡顆粒(自由所產(chǎn)生的煙氣量也基本相當(dāng)(表1),這是一個涉及碳),液體燃料燃燒時,更是經(jīng)常如此。工業(yè)加熱設(shè)工業(yè)燃燒實際的基本特征。表1各種燃料助燃空氣量與煙氣量lkWh(低熱值)所需助燃空氣量(m3)kWh低熱值)所產(chǎn)生的濕煙氣量(m)天然氣液化石油氣人工煤氣油然氣液化石油氣人工煤氣油0.880.98由此可以得出工業(yè)加熱設(shè)備進(jìn)行燃料轉(zhuǎn)換的則是2000℃,兩者相差60-70:℃,即從油轉(zhuǎn)換為般結(jié)論天然氣時,燃燒溫度要下跌3.5%。這是由過量空氣在由一種燃料向另一種燃料轉(zhuǎn)換時,供給燃燒所導(dǎo)致的所需空氣的設(shè)備不必做調(diào)整或改動這一點對一體在對工業(yè)加熱設(shè)備進(jìn)行燃料轉(zhuǎn)換后,燃燒溫度化的燃燒機(jī)尤為重要);同樣,燃料變動時,排煙系并不會引起明顯的變化統(tǒng)也不必做變動(對原來燒重油的情況在考慮酸露點時,尤其如此)1.4爆燃速度(燃燒速度)概括地講,對于爆燃速度,主要考慮兩個因素3燃燒溫度由熱傳導(dǎo)而引起的混合物過熱與自由基層向未燃天然氣的平均理論燃燒溫度為1930℃,而油層的傳導(dǎo)速度。www.sh-gas.com上海煤氣_》2004年第4期因為人工煤氣中H含量一般為30%~40%,天◆燃燒室內(nèi)的壓力然氣或商業(yè)丙烷氣的燃燒速度(約0.4m/s比人工煤◆確定爐膛中的火焰形狀、長度以及溫度的截氣低2~3倍。因此,當(dāng)工業(yè)加熱設(shè)備由人工煤氣轉(zhuǎn)面圖換至天然氣時,如果負(fù)荷和燃燒器出口截面不變◇產(chǎn)品的質(zhì)量以及生產(chǎn)數(shù)量方面的相關(guān)數(shù)據(jù)有導(dǎo)致脫火的趨勢,應(yīng)著重考慮采取措施防止脫2.1.1.2燃?xì)夂涂諝夤?yīng)系統(tǒng)火對于燃?xì)夂涂諝夤?yīng)系統(tǒng),需要了解采用預(yù)混燃燒器、在引射器附近點火的大氣式◆燃?xì)庹{(diào)壓器的特性燃燒器的工業(yè)加熱設(shè)備,則有燃燒速度大于混合物◇燃?xì)夤?yīng)管的截面積(如在液化石油氣向天出口速度而導(dǎo)致回火的趨勢,應(yīng)著重考慮采取措施然氣轉(zhuǎn)換時,就非常重要)防止回火◇閥的直徑和特性;◇混合裝置,燃?xì)庳?fù)荷可能的變化(如在液化氣2氣一氣轉(zhuǎn)換向天然氣轉(zhuǎn)換時,燃?xì)庳?fù)荷就可能減半);◇是否有燃?xì)庖淦?是否要調(diào)整引射器的直2.1轉(zhuǎn)換時的準(zhǔn)備工作徑等等。21.1技術(shù)準(zhǔn)備了解這些情況可能會很煩瑣,但很必要,它是在負(fù)荷不變以及需要的助燃空氣量和排放的取得轉(zhuǎn)換成功必不可少的基本條件煙氣量基本相當(dāng)?shù)那闆r下,燃料轉(zhuǎn)換時并不牽涉到自20世紀(jì)60年代以來,法國燃?xì)夤疽约霸S根本的調(diào)整。然而,為了達(dá)到一個成功的轉(zhuǎn)換,必多其它燃?xì)夤径疾捎眠@種重視操作性的方法,使須先對工業(yè)燃燒裝置的運行條件和性能有一個充得轉(zhuǎn)換的成功率一直保持在9%以上.。分的了解,從而可預(yù)先知道怎樣根據(jù)新燃料的特性2.1.2資料的管理(利用現(xiàn)存的資料)來進(jìn)行調(diào)節(jié)以達(dá)到成功的轉(zhuǎn)換」先考慮人工煤氣轉(zhuǎn)換成天然氣時,怎樣檢查資21.1.1工業(yè)加熱設(shè)備料,這些方法也適用于其它情形對于工業(yè)加熱設(shè)備,需要了解以下情況檢查資料時會出現(xiàn)幾種可能性令設(shè)備整體的最大功率(裝機(jī)功率和有效功率)2.1.2.1資料是最近1-15年間的和最小功率。如果這些數(shù)據(jù)不確定,或者因為設(shè)備一般,設(shè)備是按可使用各種燃?xì)舛O(shè)計的轉(zhuǎn)比較復(fù)雜而導(dǎo)致數(shù)據(jù)不全,應(yīng)立即進(jìn)行測定換只需考慮怎樣調(diào)節(jié),如壓力調(diào)節(jié),皮膜更換等」◇燃燒機(jī)的數(shù)量及其熱負(fù)荷制造商應(yīng)當(dāng)給出對應(yīng)于各種燃?xì)獾呢?fù)荷曲線◇設(shè)備類型;和調(diào)整清單?！笕?xì)馀c空氣是分別供應(yīng)還是預(yù)先混合2.122資料是10~25年前的◇額定負(fù)荷下,燃?xì)夂涂諝獾膲毫τ行┰O(shè)備可能是適用于各種燃?xì)獾?那么只需◇運行模式:全范圍調(diào)節(jié)還是很少調(diào)節(jié)與供應(yīng)商聯(lián)系,做出相應(yīng)調(diào)整。有些設(shè)備也可能只◇燃燒機(jī)有關(guān)數(shù)據(jù):制造商、制造日期、編號、適用于設(shè)計燃?xì)?此時不必考慮調(diào)整,而是尋找適啟用日期、使用年限、類型(鼓風(fēng)式、大氣式還是預(yù)用新燃?xì)獾奶娲a(chǎn)品混式)、頭部形式(燃燒器岀口截面)、噴嘴直徑、燃如果制造商仍存在,則確認(rèn)設(shè)備是否可以調(diào)整氣壓力等等(只做較小變動),或考慮設(shè)備是否需要做整體更換,◇大約的爐壁溫度(根據(jù)熱處理的工況不同,有另外,還可以與其它制造商接觸一下,比較價格和時是可變的)有時還需了解溫度隨時間變化的曲線質(zhì)量以及售后服務(wù)保證或者是達(dá)到所需溫度的時間;當(dāng)設(shè)備非常陳舊,無法找到制造商的銘牌時◇爐膛內(nèi)氣體的大致組分(CO2、O2含量,有時可在現(xiàn)有制造商中或市場上按預(yù)算價找到對應(yīng)的對某些熱處理工藝還包括CO含量)產(chǎn)品;當(dāng)找不到相應(yīng)的設(shè)備時,就必須將供氣系統(tǒng)www.sh-gas.com上海煤氣_》2004年第4期的特性明確列岀_,或由一個制造商按要求來進(jìn)行轉(zhuǎn)2.3.1對于大氣引射式燃燒器,主要的調(diào)整是:加換,或由燃?xì)夤?yīng)企業(yè),有時可能是工業(yè)企業(yè)本身大出口截面積,增加必要的火焰穩(wěn)定系統(tǒng),按上游來進(jìn)行這項工作壓力調(diào)整引射器的直徑必須安排優(yōu)秀的技術(shù)人員對前期準(zhǔn)備的資料2.3.2對于燃?xì)狻⒖諝獠糠诸A(yù)混或完全預(yù)混燃燒器進(jìn)行分析,他必須有豐富的工業(yè)領(lǐng)域知識,并在轉(zhuǎn)的燃燒機(jī)出口截面部分可采取上述同樣措施換方面有許多成功的經(jīng)驗。另外,還必須檢查空氣一燃?xì)饣旌涎b置是否作為了盡可能全面了解加熱設(shè)備的特性資料,必過調(diào)整須和工業(yè)企業(yè)的人員共同調(diào)查和確認(rèn)◇如果空氣是引射流(控制燃?xì)饬髁?,只要調(diào)◇管網(wǎng)圖,在圖上逐個核實流量點,并考慮到節(jié)供燃?xì)夤苈?將被引射的燃?xì)鈮毫φ{(diào)至O,以服從擴(kuò)展的可能性;優(yōu)化管徑選擇燃燒機(jī)內(nèi)混合裝置的需要)◆管網(wǎng)的可能供應(yīng)壓力30kPa的管網(wǎng)壓力下◇如果燃?xì)馐且淞鬟@種情況很少),則必須對應(yīng)的平均流量一般為500m/h)c調(diào)整燃?xì)鈮毫?、引射器直徑_。一般推薦管網(wǎng)壓力采用5~10kPa。2.3.3通常,燃?xì)狻⒖諝夥謩e供氣的燃燒機(jī)(或頭部混合)是空氣流量(按熱負(fù)荷確定)控制燃?xì)饬髁?服2.2人工煤氣向天然氣轉(zhuǎn)換時需解決的主要問題從于空氣的壓力),必須調(diào)整燃?xì)獾膲毫?或隔膜當(dāng)從人工煤氣轉(zhuǎn)換成天然氣后,在負(fù)荷不變和的直徑.。出口截面積不改變時,更容易引起脫火。這是在做23.4設(shè)備轉(zhuǎn)換調(diào)整時,應(yīng)注意的安全事項好上述準(zhǔn)備工作后,應(yīng)著重考慮的一個主要問題◇所有的調(diào)整必須符合所涉及的現(xiàn)行規(guī)范或技下面討論一下克服這一難點的一些技術(shù)原則。術(shù)規(guī)定2.2.1增加燃燒器頭部的截面積(約50%-100%)◇必須檢査上游壓力控制部件(燃?xì)獾牡拖?高在這種情況下,如果是多孔燃燒器,增加火孔限壓力、空氣壓力控制裝置)是否符合要求的數(shù)量并略微提高它們的直徑,比直接增加火孔的◆必須有點火前預(yù)吹掃、點火失敗吹掃和熄火出口截面積更好后的后吹掃程序,并檢查相應(yīng)的時間設(shè)置是否足2.22穩(wěn)定主火夠穩(wěn)定主火,一般有以下常用措施,可根據(jù)具體點火裝置和主火監(jiān)測裝置是否可靠;情況進(jìn)行選擇◇燃燒質(zhì)量(工況)CO排放(大型裝置還需考慮◇在主火控制系統(tǒng)增加穩(wěn)焰措施,這是大氣引NOκ)是否符合有關(guān)規(guī)范或技術(shù)規(guī)定。射式火焰燃燒器或預(yù)混式燃燒器_,以及許多排式燃燒器最常用的措施(如餅干爐)3油一氣轉(zhuǎn)換◇在火焰部分制造旋流或紊流(鍋爐的一體化燃燒杋或一些低溫加熱裝置的燃燒杋’如烘漆爐);油的燃燒特性與氣的燃燒特性極其相似油一◆分隔火孔,從而降低氣流速度氣轉(zhuǎn)換在以下方面更不必作任何調(diào)整◇預(yù)熱空氣至200~400:℃。但這種措施仍然較◆燃燒室的容積少采用,因為這樣會導(dǎo)致設(shè)計布局和供氣系統(tǒng)的重◇排煙裝置大調(diào)整◇助燃空氣的供氣系統(tǒng)◆對于爐壁溫度較高的熱處理爐,可采用調(diào)整由于油和空氣沒有預(yù)混,油是被機(jī)械地或氣動爐墻上的進(jìn)岀口的方法(如冶金行業(yè)的軋壓爐鍛造地霧化后再與助燃空氣混合的,因此,使用油的燃爐等)。燒設(shè)備(裝置)的設(shè)計從一開始就不同,而且不易實現(xiàn)較好的燃燒狀況ε所謂較好的燃燒狀況是指油與2、3工業(yè)燃燒器的技術(shù)調(diào)整空氣充分混合,(下轉(zhuǎn)第44頁)www.sh-gas.com