上海煤氣》2004年第4期向天然氣轉(zhuǎn)換時工業(yè)加熱設備的調(diào)整上海燃氣浦東銷售有限公司王謹楊鳳玲摘要: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)加熱設備的燃料從人工煤氣或油向天然氣轉(zhuǎn)換時,設備應做的調(diào)整.。關鍵詞:工業(yè)加熱設備人工煤氣油天然氣技術(shù)準備設備調(diào)整由于天然氣是一種高效、凊潔能源,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)模應用由于將進行燃料的轉(zhuǎn)換_,即從人工煤氣或油轉(zhuǎn)換至天然氣。許多工業(yè)加熱設備需要1.1燃燒產(chǎn)物無根本變化做一些相應的調(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計量比燃燒的情況下,產(chǎn)生的煙氣中工業(yè)加熱設備所涉及的燃料一般都是碳氫化CO2比例是:天然氣11%-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N2;而缺氧燃燒時,燃燒產(chǎn)物主要為CO和H-。在相當?shù)臒嶝摵?燃燒所需的空氣量基本相當,燃燒氣體燃料時還可能會出現(xiàn)未燃盡顆粒(自由所產(chǎn)生的煙氣量也基本相當(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kWh低熱值所需助燃空氣量(mlkh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天然氣液化石油氣人工煤氣油由此可以得岀工業(yè)加熱設備進行燃料轉(zhuǎn)換的則是2000℃,兩者相差60~70℃,即從油轉(zhuǎn)換為一般結(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,供給燃燒所導致的」。所需空氣的設備不必做調(diào)整或改動(這一點對一體在對工業(yè)加熱設備進行燃料轉(zhuǎn)換后,燃燒溫度化的燃燒機尤為重要);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1.3燃燒溫度由熱傳導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:(,而油層的傳導速度www.sh-gas.com中國煤化工CNMHG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,當工業(yè)加熱設備由人工煤氣轉(zhuǎn)面圖換至天然氣時,如果負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)量方面的相關數(shù)據(jù)有導致脫火的趨勢,應著重考慮采取措施防止脫2.1.1.2燃氣和空氣供應系統(tǒng)火對于燃氣和空氣供應系統(tǒng),需要了解采用預混燃燒器、在引射器附近點火的大氣式◆燃氣調(diào)壓器的特性燃燒器旳工業(yè)加熱設備,則有燃燒速度大于混合物◆燃氣供應管的截面積(如在液化石油氣向天出口速度而導致回火的趨勢,應著重考慮采取措施然氣轉(zhuǎn)換時,就非常重要)防止回火?！箝y的直徑和特性◇混合裝置,燃氣負荷可能的變化(如在液化氣2氣一氣轉(zhuǎn)換向天然氣轉(zhuǎn)換時,燃氣負荷就可能減半)◇是否有燃氣引射器,是否要調(diào)整引射器的直2.1轉(zhuǎn)換時的準備工作徑等等。2.1.1技術(shù)準備了解這些情況可能會很煩瑣,但很必要,它是在負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?shù)那闆r下,燃料轉(zhuǎn)換時并不牽涉到自20世紀60年代以來,法國燃氣公司以及許根本的調(diào)整。然而,為了達到一個成功的轉(zhuǎn)換,必多其它燃氣公司都采用這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90%以上分的了解,從而可預先知道怎樣根據(jù)新燃料的特性2.1.2資料的管理(利用現(xiàn)存的資料)來進行調(diào)節(jié)以達到成功的轉(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)加熱設備料,這些方法也適用于其它情形。對于工業(yè)加熱設備,需要了解以下情況檢査資料時會出現(xiàn)幾種可能性令設備整體的最大功率(裝機功率和有效功率)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,或者因為設備般,設備是按可使用各種燃氣而設計的。轉(zhuǎn)比較復雜而導致數(shù)據(jù)不全,應立即進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?！笕紵龣C的數(shù)量及其熱負荷制造商應當給出對應于各種燃氣的負荷曲線◇設備類型和調(diào)整清單?！笕細馀c空氣是分別供應還是預先混合2.1.2.2資料是10~25年前的◇額定負荷下,燃氣和空氣的壓力有些設備可能是適用于各種燃氣的,那么只需◇運行模式:全范圍調(diào)節(jié)還是很少調(diào)節(jié)與供應商聯(lián)系,做出相應調(diào)整。有些設備也可能只◇燃燒機有關數(shù)據(jù):制造商、制造日期、編號、適用于設計燃氣,此時不必考慮調(diào)整,而是尋找適啟用日期、使用年限、類型(鼓風式、大氣式還是預用新燃氣的替代產(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,則確認設備是否可以調(diào)整氣壓力等等(只做較小變動),或考慮設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)量以及售后服務保證或者是達到所需溫度的時間當設備非常陳舊,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算價找到對應的對某些熱處理工藝還包括CO含量);產(chǎn)品;當找不到相應的設備時,就必須將供氣系統(tǒng)www.sh-gas.comH中國煤化工CNMHG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,或由燃氣供應企業(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)人員對前期準備的資料2.3.2對于燃氣、空氣部分預混或完全預混燃燒器進行分析,他必須有豐富的工業(yè)領域知識,并在轉(zhuǎn)的燃燒機岀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氣混合裝置是否作為了盡可能全面了解加熱設備的特性資料,必過調(diào)整:須和工業(yè)企業(yè)的人員共同調(diào)查和確認◇如果空氣是引射流(控制燃氣流量),只要調(diào)◇管網(wǎng)圖,在圖上逐個核實流量點,并考慮到節(jié)供燃氣管路(將被引射的燃氣壓力調(diào)至0,以服從擴展的可能性;優(yōu)化管徑選擇。燃燒機內(nèi)混合裝置的需要)◇管網(wǎng)的可能供應壓力(30kPa的管網(wǎng)壓力下◇如果燃氣是引射流(這種情況很少),則必須對應的平均流量一般為500m/h)調(diào)整燃氣壓力、引射器直徑。般推薦管網(wǎng)壓力采用5~10kPa2.3.3通常,燃氣、空氣分別供氣的燃燒機(或頭部混合)是空氣流量(按熱負荷確定)控制燃氣流量(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)整燃氣的壓力和(或隔膜當從人工煤氣轉(zhuǎn)換成天然氣后,在負荷不變和的直徑。出口截面積不改變時,更容易引起脫火。這是在做2.3.4設備轉(zhuǎn)換調(diào)整時,應注意的安全事項好上述準備工作后,應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(燃氣的低限-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,并檢查相應的時間設置是否足22.2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NOx是否符合有關規(guī)范或技術(shù)規(guī)定。射式火焰燃燒器或預混式燃燒器,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(鍋爐的一體化燃燒機或一些低溫加熱裝置旳燃燒機,如烘漆爐);油的燃燒特性與氣的燃燒特性極其相似。油◆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,因為這樣會導致設計布局和供氣系統(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混,油是被機械地或氣動爐墻上的進岀口的方法(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)。燒設備(裝置)的設計從一開始就不同,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.comH中國煤化工CNMHG中國煤化工CNMHG