隆鑫热能设备(图)-利雅路燃烧机-燃烧机

1.更换燃烧器

低氮燃烧改造方式多样，同时技术也相对复杂，改造过程中需要注意这些问题。

对于7.0MW（蒸发量10/t）以上的锅炉不建议采用预混燃烧改造方式

当然还需要注意，对于中心回燃式的锅炉，不建议更换燃烧器的改造方式。

2.烟气进行处理

目前主要有燃料再燃，选择性催化还原法、非选择性催化还原法。但在实际监测中也发现，氮氧化物排放可控性较差。

而采用改善燃烧的技术手段仍是提高能源利用率，控制氮氧化物排放量的主要手段

而FGR（分级燃烧+烟气回流技术）和FPB(预混燃烧技术)则是可供选择的两种主要燃烧方式。而“郑州方快”的低氮锅炉多采用该种方式。

FGR相对优势比较明显，而欧洲地区多采用该方式。能有效降低燃烧温度，同时还可以减少氮氧化物的排放量。其缺点在于需要增加风机的功率。

FPB多在美国比较常见，预先混合空气与燃气，提高燃烧效率，在高密度金属纤维表面均衡燃烧，通过提高空间内氧气含量来减少氮氧化物。当然其缺点就在于雾霾天气情况下容易出现燃烧筒堵塞的问题。

一、试机前的准备工作：

1．检查燃气管路外观是否良好无损伤及干净通畅，按所需使用管线检查相关阀门是否已开启或处于正确状态下；管路及接头法兰等有无松动、泄露现象，现场闻嗅无添加臭味；油炉及空分站周围无动火作业及明火，如有必须予以隔离或清除。 2．查看燃气压力处于正常，燃气柜调压后压力0.03～0.05MP。 3．从燃气进气阀**空阀放气排空1～2分钟，确保管路中无混合空气，长时间未使用应适当延长排空时间。 4. 检查燃气管线静电片安装到位无缺损松脱，静电接地较接地可靠。 5. 导热油泵处于启动状态，且压力、流量正常。

二、燃烧器燃烧机相关部分的检查：

1．燃烧机的外观是否良好无损伤，燃烧头是否安装牢固并调整好。 2．手动启动鼓风机查看风机电机旋转方向是否正确，油炉风道、烟道有无明显漏风（烟）情况。 3．外部的电路联接应符合电器安装要求，将燃烧器控制柜电源送电，程控器等部件接插牢固无松动；若需远程控制则应检查远程控制柜转换按钮调至“DCS”位置，其余按钮不动；检查触摸屏中各报警参数处于正确设定值，“导热油**温、流量低、压差低”的停炉参数处于连锁状态。 4．对燃烧机进行冷态程序模拟（需电仪配合操作），观察运行中程序控制器走位是否正确，各部件动作及离子棒探测是否正常。特别需要注意的是：在对进气电磁阀进行调试时必须关闭手动进气阀且高压线包处于断电状态。

三、燃烧器的运行：

1．检查： 再次确认外部燃气是否到位，管路是否通畅，外部电源控制是否到位放空阀已经关闭；注意：任何人员在点炉过程中严禁位于油炉**部及附近。 2．启动（分为现场操作和远程操作） 现场操作：远程控制柜转换旋钮处于“PLC”位置，火力调节档（BURNER MANUAL SWITCH）位处于“1”—小火位置。开始启动——旋转燃烧器控制柜“启动停止”按钮（AUXILIARY SWITCH）到“运行”后，燃烧器控制柜“点火准备”灯亮，远程控制柜“燃烧器准备”灯亮，比例调节仪（MODULATOR）上电，利雅路燃烧机，程控器运行，鼓风机启动，上述两灯灭，预吹扫开始，进口风压调至5～10mbar、风量约5800～6200m3/h之间，且预吹扫时间不少于30s。 远程操作：远程控制柜转换旋钮处于“DCS”位置，燃烧机控制柜“启动停止”按钮（AUXILIARY SWITCH）调至“运行” 档位，火力调节档（BURNER MANUAL SWITCH）位处于“3”—自动位置。开始启动——装置操作间油炉画面屏幕上点按“启动”键，现场程控器运行，鼓风机启动后上述两灯灭，预吹扫开始。 3．点火 进入点火程序，低氮燃烧机风门缓慢关小风量至约2500～2800m3/h，吹扫完毕，点火程序启动，高压线包送电，产生电火花，小火进气阀开启，小火着，燃烧机控制柜“运行指示灯”（BURNER OPERATION）亮， 远程控制柜“燃烧器运行”灯亮，屏幕显示火焰，点火成功。 现场操作时若处于“自动”档位，则程控器会根据油温对主进气阀自动调节；远程操作时操作人员根据工艺要求自行调节屏幕上“增加”、“减小”键调节燃气流量。此时应注意观察是否持续稳定。 4．调试 调试初期首先把燃烧机的负荷调至小火（“1”档），观察火焰燃烧情况，再调至大火（“2”档）荷运行，根据火焰燃烧情况对供气电磁阀或者风门进行适当调整直至达到燃烧状态（燃烧火焰呈淡蓝色）。注意在调试过程中应循序渐进，逐步调节，避免幅度过大，产生危险。试调结束后，任何人不得再随意调整，以免发生事故。 5．停机 运行调试结束后按下停机按钮，停机程序启动，进气阀立即切断，风

机启动，后吹扫开始。 6．收尾：程序全部停止后，关进气阀，燃烧机，切断电源。长时间停炉时应将燃气总阀关闭，并排空管路内余气。

1 低热值燃气燃烧特性

低热值气体燃料并没有明确的概念，通常根据气体燃料自身发热量可将气体燃料分为高热值燃料（Q＞15.07MJ/m3）、中热值燃料（6.28MJ/m3＜Q＜15.07MJ/m3）及低热值燃料（Q＜6.28MJ/m3），工业中常见的低热值气体燃料主要有化工过程低热值尾气、高炉煤气、石油化工行业冶炼尾气、煤矿低浓度气等。其中，高炉煤气、煤层气等热值介于3.0～6.28MJ/m3的低热值燃料的研究应用已逐步展开，但在工业生产中还存在一些工业废气，含有少量的可燃成分，热值非常低，甚至远低于3.0MJ/m3，这种**低热值燃气种类很多，比如某些煤层气、生物质气化气、垃圾掩埋坑气、炭黑尾气、一些工艺废气等。**低热值燃气比低热值燃气点火、稳燃更困难，能量密度低，长距离输送不经济，在当地没有合适的热用户时只能直接放散，既浪费能源又污染环境。

低热值燃气燃烧器特性主要包括以下几个方面：

（1）燃气中可燃成分少，热值低，着火温度高，火焰传播速度慢，难以点火及稳定燃烧；

（2）燃气压力低且波动范围大，压力过低、速度过慢时容易回火；

（3）低热值燃气多为化工生产线的尾气，需对多条生产线进行汇总综合利用，燃气的流量变化大；

（4）化工工艺过程的操作对尾气的成分及热值影响较大，尾气的燃烧工艺如配风系数需及时匹配调整，否则容易熄火。

2 低热值燃气的稳燃技术

根据燃烧理论，为保证低热值燃气的稳定燃烧，主要的稳燃措施包括优化着火条件、提高火焰温度以及优化燃烧场分布等。

（1）优化着火条件

低热值气体燃料的着火极限高，着火比较困难，燃烧温度也较低。为此，需要提高燃气热值，降低燃料着火下限。如掺烧高热值燃料，提高混合燃气的热值，降低着火温度；燃料和空气预热提高初始温度。

（2）提高火焰温度

燃烧温度的提髙可强化炉内辐射换热并改善炉内的燃烧状况。而实际火焰温度与装置类型、燃烧效率、燃料种类、空气/燃气预热温度等有关。如：强化燃料和空气的混合，降低不完全燃烧损失；合理设计炉膛结构，进行绝热燃烧，减少系统散热量；降低空气过剩系数或采用纯氧/富氧燃烧。

（3）优化燃烧场分布

燃烧场的分布包括燃气、空间以及烟气在燃烧空间的分布，燃烧场特别是温度场的优化分布来源于高温烟气对新鲜燃气、空气的加热，进而促进空气与烟气短时间内升温至着火温度。如旋流燃烧中心回流区强化燃烧，提高火焰温度；钝体稳定燃烧技术。

2.1 掺烧高热值气体燃料

掺烧高热值气体燃料分为两种类型：

（1）采用高热值辅助燃料，作为长明灯使用，形成稳定的高温热源，引燃主流燃气和空气混合物；

（1）全混型掺混燃烧，以均匀混合的高低热值燃气为燃料，可燃物含量增加，降低着火温度，提高燃烧温度，改善了燃烧条件。该方法在低热值燃气稳定燃烧中较为常用。需要注意的是，因高热值燃料成本较高，在保证低热值气体燃料稳定燃烧的前提下，髙热气体燃料的掺烧比例越小，燃油燃烧机，则经济性越好。文午祺、陈福龙等基于回流区分级着火原理，针对钝体或旋转气流等形成的燃烧器喷口附近的高温低速回流区，喷入小股高热值燃料使其着火，然后点燃热值仅为1250kJ/kg左右的**低热值气体主流，从而使火焰稳定，燃烧强度提高。高低热值燃料供热比21：79，平均热值1584kJ/kg。

2.2 富氧燃烧/纯氧燃烧

燃烧反应是燃料中可燃物与氧气发生的氧化放热反应，富氧燃烧/纯氧燃烧就是指以氧含量大于21%甚至达到**的氧化剂与低热值气体燃料进行混合燃烧。在理论需氧量不变的前提下，氧含量的提高减少燃烧烟气量，炉内火焰温度大幅度提高，不具备辐射能力的氮气所占比例减少，有利于提高烟气黑度，增强有利于炉膛内部辐射传热。但富氧燃烧因需要配备空气分离装置，故釆用富氧燃烧方法时，掺烧的空气中的氧浓度不宜太高，否则会影响系统经济性，这也需要在低热值气体燃料回收的经济性和稳定燃烧所需的低氧浓度之间找到一个平衡点，一般富氧浓度在26%～31%时。

2.3 高温空气预热燃烧

高温空气预热技术是充分利用加热炉的排烟余热将助燃空气加热到1000℃，甚至更高，使加热炉排烟温度降低到200℃，预热的高温空气可以增大燃烧速率、稳定低热值燃料燃烧。该技术不仅能提高燃烧速率，还能回收尾排烟气余热，提高热效率。朱彤、张健等对低热值煤气的高温空气燃烧过程进行了数值模拟，当燃气和助燃空气预热温度由600℃增加到1000℃，炉内高温度和平均温度分别上升267℃和268℃，有利于低热值燃气稳定燃烧。赵岩采用空-煤气双预热技术将空气预热到600℃以上，煤气预热到450℃以上，预热后的低热值煤气可直接用于加热炉燃烧，实现了低热值煤气的直接利用和废气余热回收。高温空气预热通常与蓄热燃烧相结合，空气通过换向阀进入高温蓄热体，热能释放给助燃空气，温度提高到接近炉膛温度，由于空气温度在燃气的着火点以上，可以实现稳定燃烧。

2.4 旋流燃烧

旋流燃烧是利用气流旋转强化低热值煤气燃烧和组织火焰的燃烧技术，能够有效提高燃烧的强度和火焰的稳定性。旋转射流除了具有直流射流存在的轴向分速度和径向分速度外，还有一个切向分速度，而且其径向分速度在喷嘴出口附近比直流射流的径向分速度大得多，锅炉燃烧机，在强旋转气流作用下，旋转射流的内部建立了一个回流区，不但从射流外侧卷吸周围介质，而且还从内回流区中卷吸介质，在燃烧过程中，从内外回流区卷吸的高温烟气对着火的稳定性起着十分重要的作用。郭涛通过对高炉煤气燃烧火焰的传播速度、回火、脱火以及旋转射流的研究，研制了高炉煤气双旋流燃烧器，实现了高炉煤气的稳定燃烧。

陈宝明等利用旋流加强空气与低热值燃气的混合，结合蓄热稳燃技术，成功研制了低热值燃气燃烧器，可实现高炉煤气、工业尾气、炭黑尾气等种类的燃气在不配长明火的情况下稳定高效燃烧。

2.5 钝体稳燃

钝体稳燃机理是利用烟气在钝体后形成的高温低速回流区作为稳定的点火源。当空气燃气绕过钝体时，钝体后形成一个稳定的回流区，在回流区内充满回流的高温烟气，使回流区成为内部蓄热体，在回流区外侧与主流之间的区域，是新鲜燃气空气混合物和热回流烟气的湍流混合区，边界上存在较大的径向速度梯度，可燃混合物与高温烟气之间发生强烈的质量、动量及能量交换，可燃混合物就不断被加热而升温，并达到着火温度开始着火。