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全氧转炉煤气烤包器:燃料消耗降低50%左右,节能明显

发布时间2025/7/30 17:47:16 浏览次数3

全氧火焰的刚性主要体现在其‌高温特性‌和‌强穿透力‌上,这是由全氧燃烧技术的高纯度氧气助燃(氧气浓度≥90%)决定的‌ 核心优势解析 ‌火焰温度显著提升‌ 传统空气助燃火焰温度约800°C,而全氧火焰可达1000°C以上‌。

燃烧产物主要为三原子气体(H₂O、CO₂),辐射系数大,热效率提升30%以上‌。 ‌刚性火焰的工业应用。

‌节能环保双重效益:燃料消耗降低50%-70%,烘烤时间缩短30%‌。 氮氧化物(NOx)排放减少70%。

技术原理延伸:全氧燃烧通过消除氮气干扰(传统空气中氮气占78%),减少烟气热损失(约占窑炉能耗的30%),同时避免高温下氮气与氧气生成有害污染物‌。

郑州中威环保设备有限公司ZWHB-FY-150/150高效富氧(全氧)型燃烧器。烧嘴前端结构采用为浇注料,防止火焰或温度过高对烧嘴及点火装置造成损坏,保护烧嘴和管路避免被浇包热量烤坏等。

该烧嘴具有如下特点:

  1. 高火焰温度和高热辐射强度;
  2. 加快燃烧速度,促进燃料燃烧完全,尤其高炉煤气等低热值燃料。
  3. 降低燃料的燃点温度和减少燃尽时间;
  4. 增加热量利用率;
  5. 降低过量空气系数,减少燃烧后的烟气量,减少热量损失;
  6. 降低烟气中氮氧化物含量,达到环保要求。

点火方式

点火设备采用长明火,长明火采用自动点火方式。配备手动阀及点火气动切断阀等。这一功能将利用电子控制设备来确保点火的可靠性和安全性,可大大减少了操作人员的劳动强度和潜在的安全风险。

自动/手动控制系统将为操作人员提供更大的灵活性。该系统允许在自动和手动模式之间无缝切换,以应对不同的生产需求或应急情况。

备注:因高炉煤气是一种低热值煤气,其热值大约在700-800大卡之间,这导致其直接点火比较困难,故长明火需要高热值的燃气,如天然气,液化石油气或高热值的煤气等,采用高能点火枪,先将长明火烧嘴点燃,燃烧稳定后,自动切换主煤气烧嘴,这样提高低热值煤气点火成功率。

火焰检测

系统配套防爆火焰检测探头,安装于固定支架上,探头直接对准全氧燃烧器火焰位置。火检探头具有很高的灵敏度,对释放紫外光谱范围的所有火焰具有很好的选择性。火检探头将检测到的信号实时传送至控制系统,构成熄火保护安全回路。

测温系统

测温设计红外测温设备,控制系统接入温度设备反馈的信号,于触摸屏上进行显示,并进行控温逻辑运算,也可根据具体工况在包盖加装测温热电偶进行测温。

实时监测包底耐材温度,根据耐材温度修正升温曲线,达到更佳节能的效果。烘烤曲线记录及异常报警记录可查询。

燃气管路配置

主燃气管路延伸至烤包器的转臂处并与转轴相连接,燃烧器的支管路布置在包盖上。燃气管路与主供气管路相接,经过上游的过滤处理后,分别输送至各个烘烤器的对接口。燃气管道上设备有手动阀、盲板阀、气动切断阀、调节阀等设备。根据现场反馈手动阀、切断阀可以正常使用,切断阀无开关信号反馈。

在燃气管路阀组的安装范围内应设置泄漏报警设备以进行实时检测,当系统出现报警故障时可以立即切断气源,以确保运行的安全。

助燃风管路配置

采用富氧烘烤器,富氧烘烤器需要助燃风机。助燃风管道布置氧气空气混合装置。全氧烘烤器只需要接入氧气管路即可。

氧气管路配置

氧气管路配置是铁水包烘烤器的重要组成部分,其设计和布置直接关系到烘烤效率和安全性。以下是对氧气管路配置的详细解析:

氧气来源:氧气管路通常接主氧气站,确保氧气的充足供应。

主要配件安装:在氧气管路中,依次配置有流量计、手动阀、减压阀、调节阀、压力变送器、放散阀、切断阀、止回阀等设备。这些设备的安装顺序和位置对于确保氧气的安全输送和使用至关重要。

材质:氧气管线均使用不锈钢304材质,并进行脱脂处理,以确保氧气的纯度和防止污染及使用安全。

压缩空气管路:

压缩空气为气动调节阀、气动切断阀提供气源动力,管径为DN15,流量0.25m3/min,压力0.4—0.6MPa。

电控系统功能:

燃控系统的电控部分设计为一个就地防爆落地式控制柜,用于集中接入现场的各类检测设备和执行机构。该系统采用了高性能的可编程逻辑控制器,采用西门子PLC,以实现与现场设备的实时数据交互,并支持实时监控、远程控制以及报表生成等功能。

中威公司控制柜设计如下功能,电控系统主要由以下几个模块组成:

  1. 包盖位置控制,负责包盖上下翻转的控制;
  2. 点火控制,利用电子控制设备来确保点火的可靠性和安全性;
  3. 火焰监测,通过火焰检测探头实时监测火焰的存在与强度,并提供相应的运行信号;
  4. 仪表测量与显示,负责采集系统压力、流量、温度等关键参数,并在控制柜上进行实时显示;
  5. 助燃风机控制,采用变频驱动器(VFD)来控制风机的启停和转速,以适应不同的燃烧需求;
  6. 氧气流量控制,通过质量流量计实时监测并调节充入燃烧室的氧气流量,确保燃烧效率;
  7. 燃气流量控制,精确控制燃气的配比流量,以满足特定燃烧过程的需求。

在燃烧控制方面,PLC作为控制单元,通过高速数据处理和复杂的控制算法,实现了对燃烧过程的精确控制。PLC负责接收来自火焰检测系统的信号,并根据这些信号调整燃气、氧气及空气的流量,以维持稳定的燃烧状态。同时,PLC还能根据仪表测量系统提供的实时数据,对燃烧过程进行优化,提高燃烧效率,减少排放。

此外,PLC还能与助燃风机的变频驱动器进行通信,根据燃烧需求动态调整风机的转速,从而控制燃烧空气的供应量。这种闭环控制系统能够确保燃烧过程的稳定性和经济性,同时降低能耗。

不同烘烤模式下的状态描述(备注说明,烘烤器设计富氧全氧空气三种助燃模式):

空气烘烤时,氧气供应关闭,由助燃风机空气提供燃烧所需的氧气。

富氧烘烤时,氧气开关与风机及煤气状态连锁,风机故障或风压过低时,不进行富氧,煤气泄露或压力过低时,氧气自动关闭。

纯氧烘烤时,具备预设氧燃比自动调节功能,氧燃比失调时,具有报警和自动切断功能。

安全连锁系统

燃气压力保护系统:在燃气管道上安装压力变送器,以实时监测管道内的燃气压力。当检测到入口压力低于设定的下限值时,系统将自动触发供气紧急切断阀关闭,以防止燃气供应不足导致的设备故障或安全风险。

氧然比失调报警:氧燃比必须控制稳定,如果氧燃比控制偏差过大,可能会出现微爆现象,整个烘烤过程氧燃比实时监测控制。

熄火保护联锁:系统具备熄火保护功能,通过火焰检测器实时监控燃烧状态。一旦由于系统波动或其它外部因素导致意外熄火,控制系统将立即启动联锁控制序列,发送信号至相应的阀门执行机构,实现快速关闭,从而防止燃气泄漏和潜在的再燃风险。

超温报警系统:在关键测温点部署温度传感器,以监测系统的运行温度。如果传感器检测到的温度超过预设的安全阈值,系统将激活声光报警装置,同时启动应急响应程序,以保护设备免受过热损害,并确保操作人员的安全。

泄露检测与报警系统:在燃气设备安装区域内,布置高灵敏度的可燃气体检测探头。这些探头能够检测环境中的可燃气体浓度,并在达到预设的报警阈值时启动联锁动作。系统将发出报警信号,并通过控制逻辑切断气源,以降低火灾或爆炸的风险。此外,系统还可配备紧急通风和排气装置,以进一步确保区域安全。

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