煉油廠管式加熱爐燃燒器技術(shù)

1、煉油廠管式加熱爐燃燒器技術(shù),標(biāo)準(zhǔn)分享網(wǎng)-免費(fèi)資料下載站www.bzfxw.com,目錄,燃燒器分類燃燒器技術(shù)性能燃燒器設(shè)計(jì)選型燃燒器原理燃燒器常見故障分析及排除燃燒狀況模擬國內(nèi)外燃燒器發(fā)展趨勢(shì),燃燒器,一個(gè)完整的燃燒器通常包括燃料噴嘴、配風(fēng)器和燃燒道三部分。燃料噴嘴是供給燃料并使燃料完成燃燒前準(zhǔn)備的部件。燃料油噴嘴的主要任務(wù)是使燃料油霧化并形成便于與空氣混合的霧化炬。外混式燃料氣噴嘴將燃料氣分散成細(xì)流，并以恰當(dāng)?shù)慕嵌葘?dǎo)入

2、燃燒道，以便與空氣良好混合。預(yù)混式燃料氣噴嘴則使將燃料氣和空氣均勻混合后供給燃燒的。配風(fēng)器的作用是使燃燒空氣與燃料良好混合并形成穩(wěn)定而符合要求的火焰形狀。特別是在燒燃料油的情況下，為了保證重質(zhì)燃料油燃燒良好，除了使之良好霧化外，還必須有良好的配風(fēng)器，使空氣和迅速、完善的混合。尤其是在火焰根部必須保證有足夠的空氣供應(yīng)，以避免燃料油受熱時(shí)因缺氧而裂解，產(chǎn)生黑煙。,燃燒道也稱火道，其作用有三：燃燒道耐火材料蓄積的熱量為火焰的根部提供了熱源，

3、加速燃料油的蒸發(fā)和著火，有利于形成穩(wěn)定的燃燒，這一點(diǎn)對(duì)爐膛溫度較低的管式爐尤為重要。其次是它能約束空氣，迫使其與燃料混合而不致散溢。第三是與配風(fēng)器一起使氣流形成理想的流型。,燃燒器的分類,按燃料形式分：a、氣體燃燒器（燒瓦斯） b、液體燃燒器（燒油） c、油氣聯(lián)合燃燒器按供風(fēng)形式分：a、自然供風(fēng) b、強(qiáng)制供風(fēng)按安裝位置分：a、底燒

4、 b、側(cè)燒 c、頂燒 d、附墻 氣體燃燒器按燃料與空氣的混合形式可分為外混式（擴(kuò)散式），內(nèi)混式（動(dòng)力燃燒）兩種。,外混式-內(nèi)混式對(duì)比,優(yōu)點(diǎn)：不回火，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 噪聲比較低 燃燒溫度比較低 （NOx 低） 缺點(diǎn)：過剩空氣系數(shù)高 火焰高度高 邊混合邊燃燒，熱

5、強(qiáng)度低,缺點(diǎn)：易回火，結(jié)構(gòu)復(fù)雜 噪聲大 燃燒溫度比較高 （NOx高）優(yōu)點(diǎn)：過?？諝庀禂?shù)低 火焰高度低 熱強(qiáng)度高（主要表現(xiàn) 在輻射室）,燃油燃燒器霧化形式,分外混式 （適用大負(fù)荷燒嘴）內(nèi)混式 （霧化級(jí)數(shù)多，霧化粒度細(xì)，效果好）,燃燒器技術(shù)性能,在爐型結(jié)構(gòu)、物料物性、燃燒器臺(tái)數(shù)相同時(shí)，管式加熱爐輻射室的傳熱量（QR）隨火焰高度的降低而增加。輻射室傳熱

6、量增加，對(duì)流室傳熱量必定下降。由于輻射室爐管平均表面熱強(qiáng)度是對(duì)流室爐管平均表面熱強(qiáng)度的2倍，輻射室傳熱量增加和對(duì)流室傳熱量下降必然使得全爐爐管平均表面熱強(qiáng)度提高。,過?？諝庀禂?shù)與爐子氧含量以及輻射室傳熱量、爐子熱效率的關(guān)系,實(shí)際進(jìn)入爐膛的空氣量與理論空氣量之比，叫做過?？諝庀禂?shù)。 理論空氣系數(shù)與爐子氧含量的關(guān)系大約可按以下公式進(jìn)行粗略計(jì)算：0.9×0.21(α-1)/ α,例如：過?？諝庀禂?shù)α為1.2的話，則完全燃

7、燒狀況下，爐子的氧含量大約為0.9×0.21×(1.2-1)÷1.2=0.0315=3.15%。由此可以看出，過?？諝庀禂?shù)增加，爐子氧含量增加，降低了火焰溫度，減少了三原子氣體的濃度，降低了輻射熱的吸收率，減小了輻射室的傳熱量，同時(shí)也必然降低爐子的熱效率。通過測(cè)定，在排煙溫度、不完全燃燒損失和外壁散熱損失不變時(shí)，過?？諝庀禂?shù)每降低10％可使?fàn)t子熱效率提高1～1.5%。,但過剩空氣系數(shù)太小會(huì)使燃燒惡化，燃料燃

8、燒不完全，結(jié)果將使?fàn)t效率降低。燃料不完全燃燒對(duì)加熱爐熱效率的影響大于過?？諝庀禂?shù)對(duì)加熱爐熱效率的影響，采用先進(jìn)的配風(fēng)技術(shù)，強(qiáng)化燃料與空氣的混合，保證燃料完全燃燒是降低過剩空氣系數(shù)的前提。一般過?？諝庀禂?shù)大小的理論選取如下：燒油 1.25燒低壓瓦斯 1.2燒高壓瓦斯 1.15 實(shí)際運(yùn)行過程中，過?？諝庀禂?shù)都要高，一般都在1.25-1.35之間，氧含量在3％－4％之間，這樣才能保證充分燃燒。預(yù)混

9、合燃燒器的過?？諝庀禂?shù)要低一點(diǎn)，可達(dá)1.05。,燃燒器的選用原則,單臺(tái)燃燒器的設(shè)計(jì)負(fù)荷選取：Q單＝1.25×Q爐子總有效負(fù)荷/(μ·n) 燃燒器的形狀一定要與爐型相匹配（一般選用原則）： 圓筒爐 選用圓形油氣聯(lián)合或單燒氣燃燒器 方箱爐 選用扁平（矩形）燃燒器,燃燒器的操作彈性,燒燃料油的操作彈性可選為2:1，最大不能超過3:1燒高壓燃料氣的操作彈性可選為4:1，最大不能超過8:1

10、主燒低壓燃料氣的操作彈性可選為2:1，最大不能超過3:1,高、低壓瓦斯的劃分范圍,高壓瓦斯 P>0.05MPa（表） 低壓瓦斯 P<0.05MPa（表）,霧化蒸汽耗量,重質(zhì)油燃料 0.25kg蒸汽/kg油 輕油 0.2 kg蒸汽/kg油,噪聲,距燃燒器1米處噪聲小于85dB。自然通風(fēng)燃燒器單臺(tái)能量大于50×104kc

11、al/h，必須加裝消聲設(shè)施。,排煙中的NOx及SOx含量,煙氣中的NOx含量是一個(gè)環(huán)保指標(biāo)，現(xiàn)在已經(jīng)成為衡量燃燒器性能優(yōu)劣的一個(gè)主要依據(jù)。以煙氣NOx中主要以NO為主，180mg/NM3換算成百分比濃度大約為134ppm。煙氣中SOx主要來源于燃料中的S，它在煙氣中的含量是無法人為控制的。,強(qiáng)制供風(fēng)的燃燒器,對(duì)強(qiáng)制供風(fēng)的燃燒器，除非有特殊的高空氣壓降要求和備用風(fēng)機(jī)的條件，否則必須同時(shí)在自然通風(fēng)的條件下滿足加熱爐正常負(fù)荷的要求，即在設(shè)計(jì)燃

12、燒器時(shí)，必須首先考慮自然供風(fēng)的條件。,燃燒器的安全操作,燃燒器的安全操作是非常重要的，在以人為本安全生產(chǎn)越來越重要的今天，每臺(tái)燃燒器設(shè)置長(zhǎng)明燈成為必需。長(zhǎng)明燈的燃料氣管線必須是單獨(dú)的，且壓力穩(wěn)定，不受主瓦斯調(diào)節(jié)的影響。負(fù)壓爐，燃燒器的長(zhǎng)明燈必須用自吸式供風(fēng)，且風(fēng)量可以調(diào)節(jié)。正壓爐，燃燒器長(zhǎng)明燈必須有單獨(dú)的、穩(wěn)定的供風(fēng)源（如儀表風(fēng)），并且有壓力顯示。另外長(zhǎng)明燈最好加裝自動(dòng)點(diǎn)火裝置。,燃燒器在使用中的常見故障分析及排除,滴油 點(diǎn)火困難

13、，發(fā)生脫火或離焰 火道磚積碳 火焰冒火星 火焰過長(zhǎng)或過短 火焰脈動(dòng)、“喘氣”煙囪冒黑煙,滴油,原因：燃料油預(yù)熱溫度不夠燃料油雜質(zhì)太多，含泥、渣等不良重質(zhì)成分油槍噴頭堵塞處理措施：卸油槍清掃檢查提高燃料油預(yù)熱溫度檢查和調(diào)整油槍安裝高度和中心度,點(diǎn)火困難，發(fā)生脫火或離焰,原因：霧化蒸汽過多一次空氣量過多，把火盆磚冷卻了處理措施：點(diǎn)火時(shí)抑制蒸汽量，知道確實(shí)點(diǎn)燃后再作調(diào)整自然送風(fēng)的燃燒器在低負(fù)荷下燃燒時(shí)，幾乎

14、可完全停止供給空氣,火道磚積碳,多發(fā)生再燃料油含有極重質(zhì)成分及其他膠質(zhì)、殘?jiān)瘸煞謺r(shí)，在這種情況下應(yīng)提高油預(yù)熱溫度。也可能是因?yàn)橛蜆屌c火道磚的安裝位置不符合圖紙要求，油噴到火道磚上去了。,火焰冒火星,原因是霧化蒸汽過少燃燒用空氣過多,火焰過長(zhǎng)或過短,火焰過長(zhǎng)時(shí)，有必要增加一次空氣量或增加霧化蒸汽量火焰過短時(shí)，要反而來減少一次空氣量或減少霧化蒸汽量,火焰脈動(dòng)、“喘氣”,原因：噴頭結(jié)垢了燃料油中存在水分或異物每個(gè)燃燒器所燒的

15、燃料過少燃料油含有較多輕組分而被過度地預(yù)熱，形成蒸汽層,煙囪冒黑煙,霧化蒸汽量不足或蒸汽過濕、過熱度不夠過?？諝獠蛔?，形成不完全燃燒燃料油線和蒸汽線在燃燒器上被接反了燃?xì)馊紵鞯墓收霞疤幚?燃?xì)馊紵鞯墓收霞疤幚?回火 脫火 熄火 火焰脈動(dòng) 燃燒器能力不足 發(fā)生二次燃燒,回火,回火的含義為： 氣體燃料和預(yù)混空氣的混合物流出火孔的速度小于火焰?zhèn)鞑ニ俣?。處理措施：提高瓦斯壓力?duì)含氫量高的氣體燃料

16、只推薦采用外混式（擴(kuò)散式）燃燒器,脫火,脫火的含義： 氣體燃料和預(yù)混空氣的混合物流出火孔的速度大于脫火極限，使燃料氣離開噴頭一段距離以后才著火。處理措施：改進(jìn)燃燒器結(jié)構(gòu)，加設(shè)穩(wěn)燃器減少一次風(fēng)量降低瓦斯壓力,熄火,原因：一次風(fēng)量過大把火吹滅。處理方法是盡量關(guān)小一次風(fēng)門瓦斯壓力波動(dòng)瓦斯中混入液相組分,火焰脈動(dòng),原因：煙囪抽力過小瓦斯壓力波動(dòng)空氣量不足，應(yīng)開大煙囪擋板,燃燒器能力不足,原因：空氣量

17、過多瓦斯流量不足瓦斯噴孔尺寸過小等,發(fā)生二次燃燒,爐子燃燒不完全時(shí)煙氣中產(chǎn)生CO。燒油時(shí)觀察火焰即可發(fā)現(xiàn)燃燒是否完全；但燒氣時(shí)即使燃燒不完全火焰也是清澈的顏色，所以難以判斷，在尾部煙道、空氣預(yù)熱器等部位CO有可能引起二次燃燒。產(chǎn)生二次燃燒時(shí)應(yīng)立即快速打開燃燒器的通風(fēng)擋板或通風(fēng)裝置，如果全開所有風(fēng)門后空氣量仍然不足，則只好減少燃燒器的燃燒量，讓爐子降量操作。,燃燒器的基本技術(shù)參數(shù),燃料油技術(shù)參數(shù)燃料氣技術(shù)參數(shù),燃料油,燃

18、料油的溫度燃料油的粘度（最好<6 ºE（35厘汑）,不大于10 ºE（60厘汑）燃料油的壓力（介質(zhì)霧化最好在0.5－0.8MPa,機(jī)械霧化最好在2MPa以上霧化蒸汽的溫度（最好在180℃－250℃之間）霧化蒸汽的壓力（最好在0.7-1.0MPa之間）,燃料氣,燃料氣的組成及含量（即各組分的體積百分?jǐn)?shù)或質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）燃料氣的壓力燃料氣的溫度燃料氣流量或燃燒器設(shè)計(jì)負(fù)荷,燃燒器的關(guān)鍵尺寸,燃燒器本體

19、瓦斯槍 油槍 長(zhǎng)明燈,燃燒器本體,中心高（H） 風(fēng)道水平中心面到爐底板面的垂直距離中心距（L） 風(fēng)道口平面到燃燒器中心的距離爐底（爐壁、爐頂）開孔尺寸 為了保證安裝燃燒器的需要而在爐底（爐壁、爐頂）板上開的合適的孔的尺寸爐板連接尺寸 燃燒器與爐板相連的螺栓在爐板上的位置尺寸風(fēng)道口連接尺寸 燃燒器進(jìn)風(fēng)口與助燃風(fēng)道連接法蘭的規(guī)格尺寸,瓦斯槍,連接尺寸：瓦斯槍與燃燒器本體相連接的法蘭板的規(guī)格尺寸有效長(zhǎng)度：瓦斯槍法蘭板

20、連接面距瓦斯槍頭部的距離瓦斯入口型式：主要指燃料氣進(jìn)入瓦斯槍的管線的通徑、壓力等級(jí)，法蘭或絲頭的規(guī)格,油槍,連接型式：油槍與燃燒器本體或瓦斯槍相連接的方式、規(guī)格尺寸有效長(zhǎng)度：油槍連接面距油槍頭部的距離入口型式：主要指燃料油或霧化蒸汽進(jìn)入油槍的管線的通徑、壓力等級(jí)，法蘭或絲頭的規(guī)格,長(zhǎng)明燈,連接尺寸：長(zhǎng)明燈與燃燒器本體相連接的法蘭板的規(guī)格尺寸有效長(zhǎng)度：長(zhǎng)明燈法蘭板連接面距長(zhǎng)明燈頭部的距離入口型式：主要指燃料氣進(jìn)入長(zhǎng)明燈

21、管線的通徑、壓力等級(jí)，法蘭或絲頭的規(guī)格,燃燒器的基本經(jīng)驗(yàn)計(jì)算,配風(fēng)量的估算 常用單位之間的換算 喉口助燃風(fēng)速度選取值,配風(fēng)量的估算,燃料氣：1×104kcal需15NM3的助燃風(fēng)燃料油：1×104kcal需14NM3的助燃風(fēng),常用單位之間的換算,1MW=86×104kcal/h1MPa=10kg/cm2=10大氣壓絕壓（A）＝表壓（G）＋1大氣壓1mmH2O柱=10Pa,喉口助燃風(fēng)速