天然氣焙燒爐作業時燃燒不正常的問題分析處理

發布時間：2021/10/18 16:17:57 來源:www.rjgurong.cn 瀏覽次數：

 

一、控制系統問題分析

       控制系統問題導致燃燒不正常在焙燒的過程控制中，從天然氣焙燒爐的各點采集溫度和負壓信號經本地控制系統PLC處理，周期性傳輸至中央控制調節站，調節站將這些信號與設定值進行對比分析處理，然后將指令通過PLC節點控制器，對燃燒架的電磁閥進行調節，來控制燃料的輸入量和排煙架的蝶閥開度，達到溫度的控制。在這個焙燒過程中，控制量受多種因素的影響：如負壓、火道含氧量、氣體流速，焙燒爐密封、熱電偶故障等。每一個因素的錯誤出現都會導致天然氣不正常燃燒。比如爐室火道溫度過低，控制系統通過信息比對，發現溫度低后會不斷的向火道內噴天然氣，已達到升溫的目的，但是在實際生產中如果溫度過低之后就大量噴入天然氣，不但不會使火道溫度上升，反而會使火道溫度急劇下降。這就是天然氣沒有充分燃燒的結果，造成天然氣過量，過量的天然氣還會帶走火道的部分熱量和火道氧氣，造成本來就低的的火道溫度繼續下降，這也是自動控制系統的弊端和缺陷。另外燃燒架的熱電偶也常會出現故障，使采集的溫度信號錯誤，控制系統用錯誤的信號進行比對，發出的控制信號和控制指令當然也是錯誤的，這種情況往往使得燃燒不充分造成天然氣的浪費和燃燒系統的紊亂。因此保證燃燒系統信息采集的正�；�和偏差值在控制系數范圍之內是系統正常燃燒的前提。

二、天然氣噴嘴問題分析和處理分析

       燃燒架的噴嘴問題導致燃燒的不正常我們的焙燒爐室深度是5360mm，在生產中天然氣的著火溫度為750℃～850℃。因此生產中要求火焰強度硬，長度在0.3～0.5倍的深度才能滿足生產需求，但是在實際的生產中發現天然氣的燃燒不能滿足生產工藝需求，在焙燒過程中實際溫度曲線與設定的曲線不能吻合，或者不能很好的追趕既定的升溫曲線。生產中通過不斷的摸索，我們發現造成上述問題的原因之一是噴嘴出現口徑燒化變小或堵塞造成天然氣不能順利的從噴嘴噴出，或者由于堵塞使噴嘴噴出的天然氣量急劇減少，致使天然氣的火焰變軟變短，達不到燃燒的溫度要求；原因之二是噴嘴口經過長時間使用燒化分叉致，造成噴嘴處的天然氣壓力減小，使噴嘴處的天然氣噴出的瞬間四散而達不到噴射的長度，達不到燃燒溫度的要求。致使噴嘴口天然氣壓力不足，火焰軟而短。

 

三、天然氣壓力不足導致燃燒的問題分析

正常情況下天然氣的總管壓力為110kPa左右。以前曾經出現火道溫度滯后，天然氣耗量升高的跡象，后車間經過多方面的原因查找，逐個排除，然后查實由于天然氣的壓力降為80kPa～90kPa造成這種不利因素，并且此種不利因素對產品造成一定的影響。后經過協調，將車間天然氣總管壓力上調至110kPa，解決了溫度滯后等問題。究其原因，當天然氣壓力降低時，天然氣供給量就會不足，天然氣瞬時流量將減小，則燃燒器噴嘴的天然氣氣流速度減小。根據氣體的燃燒特性，燃燒器出口燃氣氣流速度的大小，直接影響火焰的強度與燃燒器的燃燒強度，而這兩者又直接影響到爐室火道溫度的高低。在燃燒系統的工作過程中，當燃燒器出口氣流速度增加時，因氧氣向焰面擴散的速度基本未變，這就使焰面的收縮點離噴口越來越遠、火焰長度不斷增加。這時、火焰的表面積增加、單位時間內燃氣燃燒量增加，于是火道內燃燒強度增加。當氣流流速度進一步增加、由于燃氣與空氣的混合大大加強、燃燒過程得到強化、火焰表現為硬性[1]。由上可知，燃燒系統燃燒器的燃燒強度是隨噴嘴口天然氣流速的增加而增加的，當天然氣壓力降低，造成噴嘴出口氣流速度減小，使火焰變短，變軟，使得燃燒器熱強度降低。因此，保證天然氣壓力是燃燒系統正常燃燒的必備條件，也是保證火道溫度和產品質量的前提條件。

四、空氣供應量問題分析處理

燃燒系統的空氣供應量對正常燃燒的影響焙燒爐室在運行中，空氣供應來自于兩個源頭。一是鼓風架對火道的鼓風量，二是燃燒器底座的觀火孔�？諝夤┙o量的多少直接影響火道溫度的高低。燃燒反應應該具備燃氣燃燒供給適量的氧氣。每標準立方天然氣按燃燒反應計量方程式完全燃燒所需的空氣量，稱為理論空氣需要量V0。燃氣與空氣混合燃燒時、由于存在不均勻性、因此燃氣完全燃燒所需實際空氣量為V、實際供給的空氣量V與理論空氣需要量V0之比稱為過�？諝庀禂礱，即a＝V／V0。在燃燒過程中a值對燃燒器的熱效率有著直接的影響。a值過小，天然氣出現過剩，燃燒的熱能不能充分發揮；a過大,煙氣量變大,大量的煙氣會帶走部分熱量，致使火道溫度降低,增加了排煙熱損失，使燃燒器的熱效率下降，結果使火道降低。由以上分析可知空氣供給量不足或過剩，都會影響天然氣的正常燃燒，使火道熱效率降低，火道溫度降低。

五、問題處理方案

1、保證燃燒系統的控制系統正常穩定運行、熱電偶測溫及各個測溫測壓架的準確性。調溫工發現火道溫差大時，及時地打為手動調節，避免出現自控系統因自身缺陷導致天然氣噴量過大，過剩使之不能正常充分燃燒。

2、對噴嘴的情況及時檢查，發現有燒化和堵塞的，及時更換。

3、對天然氣的壓力適時監控，確保壓力在110±5kPa的范圍內。

4、正常生產過程中燃燒器觀火孔都是關閉的，必要時可打開進行調節。燃燒系統中空氣供應量重點是對鼓風架適時進行調整，達到控制空氣供應量的目的�？刂频臉藴适鞘沟锰烊粴饧饶軌虺浞终�常燃燒，又不帶走火道熱量。

       用逐個影響因素排除的方法，切實解決了我們生產中的實際問題，通過效果的驗證，能夠解決一定問題。相信只要我們能夠認真的按照上述結論去做，就一定能夠較大程度的解決焙燒車間天然氣燃燒不正常的問題。不正常燃燒問題的解決將有利于我們焙燒工藝控制中邊火道溫度、揮發份位置、天然氣、凈化焦油排放量等指標的有效控制。