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节能环保型燃烧器技巧特点分析及利用

时间:2018-03-23 14:15    作者:admin 返回列表

注汽锅炉的核心部件是燃烧器,是将燃料和空气按规定的比例、速度和混杂方法送人炉膛进行高效、干净燃烧的装置,其安全、经济运行与否直接影响锅炉的安全性和经济性。但原有的燃烧器技巧已远远不能满足安全、环保、节能的运行恳求,因此近年来国内各稠油油田逐步引进国外各种新型燃烧器技巧。经过实验,部分新型燃烧器已逐步推广利用,取得了必定的效果。

一、燃烧器的结构与技巧指标
燃烧器一般根据利用燃料种类分为燃油(包含重油、其它燃料油等)燃烧器、燃气燃烧器、煤粉或煤浆燃烧器等。目前所用的工业油气两用燃烧器基础由燃料系统、送风系统、点火系统、监测系统、电控系统组成。各部分功效为:燃料系统一保证燃烧时所需的燃料;送风系统一向燃烧室里送入必定风速和风量的空气;点火系统一点燃空气与燃料的混杂物;监测系统一保证燃烧器安全运行;电控系统是以上各系统的指挥中心和联络中心。为适应锅炉内燃烧过程的需要,确保锅炉等设备安全可靠、高效经济和低污染排放下运行,燃烧器应具有的重要技巧性能包含:燃烧效率高,配风合理,保证燃料燃烧牢固、完整,烟气污染物排放指标达标。燃烧火焰形状及长度应与炉膛相适应,火焰充满度好,火焰温度与输出功率应符合锅炉的恳求。调节性能好。燃烧器应能适应锅炉负荷的调节需要,即在锅炉最低至最高负荷保持牢固工作,不产生回火和脱火。点火和运行调节等操作方便,运行安全可靠;结构简略、紧凑;主动化程度高,维修方便。调风装置阻力小,运行噪声小。如果燃烧器的运行性能不好,将影响锅炉的燃烧工况,表现为:燃烧不完整,污染锅炉尾部受热面、排烟温度上升,甚至造成二次燃烧。可燃气体(或固体)未完整燃烧,热丧失增长。油燃烧器出口或炉膛中结焦。涌现熄火、回火甚至炉膛爆炸等事故。

二、燃烧器利用现状
从20世纪80年代初稠油热采引进高压注汽锅炉至今,稠油热采供热站利用北美6131型组合式全主动油气两用燃烧器长达二十多年,该燃烧器技巧属于20世纪70年代程度,其技巧、安全性能已远远落后于当今同类产品。目前,北美燃烧器重要存在以下问题:锅炉引燃系统与燃气系统存在偏差,炉体本质安全得不到保证,点炉时可能产生爆炉事故。空气与燃料配比是通过气动履行机构调节风门连杆及风门开度来完成的,运行一段时间后就会产生较大误差,因此,必须定期对其进行调剂、校订。由于长时间运行,燃烧器(烧油)配风板会涌现结焦,造成配风不均匀,火焰焰形不全、偏火等现象。气动履行器采用压缩空气为动力,运行掩护不方便。点炉操作复杂,必须由两名操作员工共同完成。烟气含O2或CO值偏高,锅炉燃烧效率偏低,并且容易产生CO中毒事故。综上所述,北美燃烧器由于设计年代远,技巧规范、把持方法落后,欠缺安全掩护,导致燃烧器操作复杂,存在许多安全隐患。同时在节能和环保方面已达不到GB/T19839-2005《工业燃油燃气燃烧器通用技巧条件》、GB13271-2001《锅炉大气污染物排放标准》等标准恳求。因此需要在油田注汽锅炉上引进具有先进技巧的新型燃烧器。

三、新型节能燃烧器性能特点
近年来,国内稠油热采注汽锅炉利用的新型燃烧器重要有德国扎克、威索、芬兰奥林、意大利利雅路、安诺基等品牌,尽管品牌众多,但其结构原理、性能特点基础雷同,所用的启动过程的时间次序恳求、进入运行阶段的功率调节、火焰监测等均已达到国际化标准,具有燃烧效率高、节能环保、工作安全可靠、主动把持程度高级特点。文章以扎克SG-A-148燃气燃烧器的实际利用为例。
3.1燃烧效率高,节能环保
采用气环式燃烧器,燃烧方法为混杂扩散式。燃气经安全调节阀、气体调节阀,进入调风器内的集成气体分配器,4个可调的二次天然气气体喷嘴保证火焰的牢固性。燃气流和空气流在炉口混杂,一次燃料与空气垂直混杂,二次燃料与空气平行混杂。燃烧空气由中央空气箱分为二个部分即一二次风,配有二次风导叶环,火焰形状(长度、直径)可调节,保证充分燃烧,火焰牢固性好。此种分段燃烧的方法可降低燃烧过程中氮、氧化物的产生,燃气混杂更为充分,火焰不裂解不发红,并呈透明状,可大大减少燃料的耗费量。
3.2燃烧把持理念先进合理
燃烧程序把持器为电子负荷调节型把持器,风门和睦门的开度由相应的地位传感器通过电阻信号反馈给把持器,同时对进炉空气进行温度补偿,把持器吸收输入的反馈信号后,将信号与存人的曲线设定值相比较,经运算处理后,输出220V的脉冲电压给风门和睦门的伺服电机,调节风门和睦门的开度,使风量、气量与设定值相一致,同时在调节过程中采用符合燃烧原理的风追气、气追风策略方法。此种调节方法的优点是正确,静态和动态地位气体与空气混杂完整,燃烧充分火焰牢固性好,不易产生脱火和回火。

3.3动态在线检测各组件,运行安全可靠
燃烧器的调节方法为电子负荷调节,通过程序把持器ETAMATIC可实现动态在线自检。双CPU表决器,在运行状态给各个电气部件通5mA电流,进行在线检测,一旦创造问题立即关闭阀组、切断燃烧器,符合国际电工委员会关于故障安全把持器的标准和利用于燃烧把持系统中的硬件及软件的安全规定。具有故障记载功效,可通过窗口显示故障代码,便于运行管理人员及时创造问题,并快速排除故障。燃烧器的火焰检测系统包含火焰扫描器和火焰放大板,由两个火焰探测器构成了双回路冗余检测,通过其底部的玻璃球吸收火焰光进行光波波段检测,更安全可靠。

3.4燃料供给系统安全可靠
燃料供给管路上双重电磁阀具有快速打开和快速关断的特点,电磁阀上端有燃气调节螺栓,通过调节螺栓的高度可调节阀门的开启度,转变燃气的流量。当电磁阀通电时,通过磁力将阀打开同时压紧弹簧,断电后通过弹簧的弹力使阀迅速复位。在双重电磁阀之间装有天然气检漏压力开关,经程控器检测双重电磁阀是否密封周到,比较直接、正确,安全性高,实现故障定位,避免了因阀组漏气在点火时涌现爆燃现象,并且方便检修。同时配备具有高低压切断功效的调压阀,调压领域大,调压阀后安装有主动放散装置,可以防止回火的产生。气路采用柔性连接,进步了安全性。

3.5变频及氧量调节技巧的电子联动型燃烧管理模式
以数字化燃烧把持为基础的电子联动方法与传统的机械联动方法相比较,具有高精度、高可靠性和低成本的优点。燃料和空气量的变更经闭合总线由数字式燃烧管理器进行正确把持。通过对燃烧器风机的变频把持,可以降低电耗,并在非满负荷时降低燃烧器的运行噪声程度。氧量调节模块通过对烟气中氧含量的监测,将信号及时反馈到燃烧管理器,并由燃烧管理器发出指令来修正进风量,从而在保证燃烧充分的前提下,保持过量空气系数处于低程度的目标。由于减少了过量空气,使得全部锅炉系统的效率提升,达到节能目标。

结束语
新型节能燃烧器技巧的利用保证了稠油热采高压注汽锅炉的本质安全和节能环保运行,引进了先进的把持和管理理念,为管理和改良现有工艺供给了根据和参考。应通过对照分析目前利用的各种品牌燃烧器在注汽锅炉上的运行效果,按燃料种类优选最合适油田稠油热采开发的节能燃烧器技巧,领导今后新建锅炉的燃烧器选型,进步注汽锅炉热效率,降低稠油开采能耗及成本。
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