向天然氣轉換時(shí)工業(yè)加熱設備的調整

上海煤氣_》2004年第4期向天然氣轉換時(shí)工業(yè)加熱設備的調整上海燃氣浦東銷(xiāo)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換時(shí),設備應做的調整。關(guān)鍵詞:工業(yè)加熱設備人工煤氣油天然氣技術(shù)準備設備調整由于天然氣是一種高效、清潔能源,天然氣將備在燃料轉換時(shí)有如下的基本特征得到大規模應用。由于將進(jìn)行燃料的轉換,即從人工煤氣或油轉換至天然氣。許多工業(yè)加熱設備需要1.1燃燒產(chǎn)物無(wú)根本變化做一些相應的調整。在由一種燃料向另一種燃料過(guò)渡時(shí),其燃燒產(chǎn)物的組分并不會(huì )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(huì )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)加熱設備所涉及的燃料一般都是碳氫化CO2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(guò)氧燃燒還是缺氧燃燒等)而變。過(guò)氧燃燒時(shí),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(shí),燃燒產(chǎn)物主要為CO和H2。在相當的熱負荷,燃燒所需的空氣量基本相當,燃燒氣體燃料時(shí)還可能會(huì )岀現未燃盡顆粒(自由所產(chǎn)生的煙氣量也基本相當(表1),這是一個(gè)涉及碳),液體燃料燃燒時(shí),更是經(jīng)常如此。工業(yè)加熱設工業(yè)燃燒實(shí)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)加熱設備進(jìn)行燃料轉換的則是2000℃,兩者相差60-70:℃,即從油轉換為般結論天然氣時(shí),燃燒溫度要下跌3.5%。這是由過(guò)量空氣在由一種燃料向另一種燃料轉換時(shí),供給燃燒所導致的所需空氣的設備不必做調整或改動(dòng)這一點(diǎn)對一體在對工業(yè)加熱設備進(jìn)行燃料轉換后,燃燒溫度化的燃燒機尤為重要);同樣,燃料變動(dòng)時(shí),排煙系并不會(huì )引起明顯的變化統也不必做變動(dòng)(對原來(lái)燒重油的情況在考慮酸露點(diǎn)時(shí),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(gè)因素3燃燒溫度由熱傳導而引起的混合物過(guò)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(cháng)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面圖換至天然氣時(shí),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)數量方面的相關(guān)數據有導致脫火的趨勢,應著(zhù)重考慮采取措施防止脫2.1.1.2燃氣和空氣供應系統火對于燃氣和空氣供應系統,需要了解采用預混燃燒器、在引射器附近點(diǎn)火的大氣式◆燃氣調壓器的特性燃燒器的工業(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(zhù)重考慮采取措施然氣轉換時(shí),就非常重要)防止回火◇閥的直徑和特性;◇混合裝置,燃氣負荷可能的變化(如在液化氣2氣一氣轉換向天然氣轉換時(shí),燃氣負荷就可能減半);◇是否有燃氣引射器,是否要調整引射器的直2.1轉換時(shí)的準備工作徑等等。21.1技術(shù)準備了解這些情況可能會(huì )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換成功必不可少的基本條件煙氣量基本相當的情況下,燃料轉換時(shí)并不牽涉到自20世紀60年代以來(lái),法國燃氣公司以及許根本的調整。然而,為了達到一個(gè)成功的轉換,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(gè)充得轉換的成功率一直保持在9%以上.。分的了解,從而可預先知道怎樣根據新燃料的特性2.1.2資料的管理(利用現存的資料)來(lái)進(jìn)行調節以達到成功的轉換」先考慮人工煤氣轉換成天然氣時(shí),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查資料時(shí)會(huì )出現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。如果這些數據不確定,或者因為設備一般,設備是按可使用各種燃氣而設計的轉比較復雜而導致數據不全,應立即進(jìn)行測定換只需考慮怎樣調節,如壓力調節,皮膜更換等」◇燃燒機的數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(xiàn)◇設備類(lèi)型;和調整清單?！笕細馀c空氣是分別供應還是預先混合2.122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:全范圍調節還是很少調節與供應商聯(lián)系,做出相應調整。有些設備也可能只◇燃燒機有關(guān)數據:制造商、制造日期、編號、適用于設計燃氣,此時(shí)不必考慮調整,而是尋找適啟用日期、使用年限、類(lèi)型(鼓風(fēng)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整氣壓力等等(只做較小變動(dòng)),或考慮設備是否需要做整體更換,◇大約的爐壁溫度(根據熱處理的工況不同,有另外,還可以與其它制造商接觸一下,比較價(jià)格和時(shí)是可變的)有時(shí)還需了解溫度隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)質(zhì)量以及售后服務(wù)保證或者是達到所需溫度的時(shí)間;當設備非常陳舊,無(wú)法找到制造商的銘牌時(shí)◇爐膛內氣體的大致組分(CO2、O2含量,有時(shí)可在現有制造商中或市場(chǎng)上按預算價(jià)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(shí),就必須將供氣系統www.sh-gas.com上海煤氣_》2004年第4期的特性明確列岀_,或由一個(gè)制造商按要求來(lái)進(jìn)行轉2.3.1對于大氣引射式燃燒器,主要的調整是:加換,或由燃氣供應企業(yè),有時(shí)可能是工業(yè)企業(yè)本身大出口截面積,增加必要的火焰穩定系統,按上游來(lái)進(jìn)行這項工作壓力調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(jìn)行分析,他必須有豐富的工業(yè)領(lǐng)域知識,并在轉的燃燒機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(guò)調整須和工業(yè)企業(yè)的人員共同調查和確認◇如果空氣是引射流(控制燃氣流量),只要調◇管網(wǎng)圖,在圖上逐個(gè)核實(shí)流量點(diǎn),并考慮到節供燃氣管路(將被引射的燃氣壓力調至O,以服從擴展的可能性;優(yōu)化管徑選擇燃燒機內混合裝置的需要)◆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)c調整燃氣壓力、引射器直徑_。一般推薦管網(wǎng)壓力采用5~10kPa。2.3.3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換時(shí)需解決的主要問(wèn)題從于空氣的壓力),必須調整燃氣的壓力和(或隔膜當從人工煤氣轉換成天然氣后,在負荷不變和的直徑.。出口截面積不改變時(shí),更容易引起脫火。這是在做23.4設備轉換調整時(shí),應注意的安全事項好上述準備工作后,應著(zhù)重考慮的一個(gè)主要問(wèn)題◇所有的調整必須符合所涉及的現行規范或技下面討論一下克服這一難點(diǎn)的一些技術(shù)原則。術(shù)規定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)是否符合要求的數量并略微提高它們的直徑,比直接增加火孔的◆必須有點(diǎn)火前預吹掃、點(diǎn)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(shí)間設置是否足2.22穩定主火夠穩定主火,一般有以下常用措施,可根據具體點(diǎn)火裝置和主火監測裝置是否可靠;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◇在主火控制系統增加穩焰措施,這是大氣引NOκ)是否符合有關(guān)規范或技術(shù)規定。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換在以下方面更不必作任何調整◇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(huì )導致設計布局和供氣系統的重◇排煙裝置大調整◇助燃空氣的供氣系統◆對于爐壁溫度較高的熱處理爐,可采用調整由于油和空氣沒(méi)有預混,油是被機械地或氣動(dòng)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)。燒設備(裝置)的設計從一開(kāi)始就不同,而且不易實(shí)現較好的燃燒狀況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)調整空氣充分混合,(下轉第44頁(yè))www.sh-gas.com