提高蓄热式还原炉燃烧效率的途径

1、提高蓄热式还原炉燃烧效率的途径-、提高蓄热式还原炉燃烧效率的途径燃烧是在有氧状态下的一种化学反应，也就是某种元素与氧发生化学反应生成氧化物的放热反应过程。燃烧涉及的主要物质，即燃料和氧。其中氧是由空气来供给的。空气中包含的79%的氮，20.9%的氧和极少量的其它气体。所谓提高燃烧效率，就是让适量的燃料和适量的空气组成最佳比例进行燃烧。因为空气中有79%的氮气，这些氮气不参加燃烧，但在燃烧过程中被加热，吸取了能量然后从烟道中被排到大气中去。即为了使空气中20.9%的氧参与燃烧，必须要加热比氧多将近4倍的氮，然后将其放掉。这些能量的损耗是不可避免的，但却可以减到最低的程度。如果能在保证燃料充分燃耗

2、的前提下最大程度地减少空气的输入量，则这种形式的损耗将减至最低。但空气量的减少是保证燃料充分燃烧的前提下，否则由于燃料未充分燃烧的能量损失也是十分可观的。当鼓风量过大时（即空燃比a偏大），虽然能使燃料充分燃烧，但烟气中过剩空气量偏大，表现为烟气中O2含量高，过剩空气带走的热损失增大，导致热效率偏低。与此同时，过量的氧气会与燃料中的S、烟气中的N2反应生成SO2、NOX等有害物质。而对于还原炉，烟气中氧含量过高还会导致还原罐氧化烧损。当鼓风量偏低时（即空燃比a减小），表现为烟气中O2含量低，CO含量高，虽说排烟热损失小，但燃料没有完全燃烧，热损失增大，热效率也将降低。另外，烟囱也会冒黑烟而污染环

3、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，弁适量调整空/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，弁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、氧化错氧含量检测仪)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

4、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，正确使用它弁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NOXSO2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。发生炉煤气燃烧计算已知发生炉煤气湿成分（）为:CO十H2十CH4十CNHm十CO2十H2S十O2十N2十H2O30.27:12.653.63113.10.5149.85CO湿H2湿

5、CH4湿CNHm湿CQ湿H2s湿O2湿.湿N2H2O湿28.0611.733.362.870.4646.217.87煤气中水分为加压机出口温度40c时，饱和含水量是0.06327KJm3,贝U：H2O湿=0.06327x22.418=7.87%R湿=R100/(100+0.124g干水)1、煤气发热量按公式一，一E湿_一一湿一一一湿一一一湿一一一Q低用=126.2CO+107.8H2+359.1CH4+597.7C2H4+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=L

6、湿L湿v湿.湿-,湿4LZ-V湿0.5CO+0.5H2+2CH4+3C2H4-O2+1.5H2s210.5x28.06+0.5x11.73+2x3.36-0.46+1.5x021=1.25(m3/m3)取a=1.2则Ln=1.2x1.25=1.49(m3/m3)湿空气需要量(若需考虑空气中的水时)LnS=Ln(1+0.00124?g水干)(m3/kg)或(m3/m3)=1.49(1+0.00124x0.68x18.98)=1.514m3/m3干=18.98g/m3)。式中？-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20?,g水2,实际燃烧产物体积按公式(1-20)V

7、co2=(CO+CO+CH4+20H6)*0.01=0.01x(28.06+2.87+3.36)=0.3429(m3/m3)Vh2O=(2CH4+3QH6+H2+H2S+H2O+0.0124?g水干Ln)*0.01=0.01x(2x3.36+11.73+7.87+0.0191)=0.2634(m3/m3)V02=0.21(a-1)LO=0.21(1.2-1)x1.25=0.0525(m3/m3)Vn2=(N2+79Ln)*0.01=0.01(46.21+79x1.493)=1.64(m3/m3)则：Vn=VD02+Vl20+VN2+V02+VS02=0.3429+0.2634+0+0.0525

8、+1.64(m3/m3)=2.2988(m3/m3)4、实际燃烧产物组成CC2=(VCO2/Vn)100%=0.3429/2.2988=14.92%H20=(VH2C/Vn)100%=0.2634/2.2988.=11.46%02=(V02/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(3-5%)Cg%CO215±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

9、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；n、负责炉内温度的均衡，勤侧、勤调、亲看；田、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；n、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）田、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；

10、（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，弁结合实际操作经验，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；口、对温度、流量、压力等仪器仪表进行效验；田、负责脉冲燃烧系统各流量阀、调节阀开度，及升温曲线的设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

11、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，弁做好记录，特别是烧嘴前手阀的开度，必须在现场做好标记；住思：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，弁做好记录；d、逐个按调整好的开度，确定每个烧嘴的空气、煤气流