摘 要:随着我国在研究发展新能源视野上的不断推进,醇基燃料作为一种新型的清洁型可再生能源进入到了公众的视野。目前如何实现醇基能源的安全运用以及如何实现醇基燃料的工业化运用是我国能源产业界的难题,本文将以醇基燃料能源在锻造窑炉上的研发运用为主题,来对醇基燃料进行简单的概述,同时在醇基燃料在锻造窑炉上的应用、具体工作流程还有存在的问题及改进措施等方面进行讨论。
关键词:醇基燃料;锻造窑炉;研发应用
随着各国经济的不断发展,对于能源的需求量也越来越大。目前世界上主要使用的工业能源是以石油、煤炭等化石能源为代表的不可再生能源。随着工业领域的不断使用,总会有用完的时候。因此,在这类能源枯竭之前,找到一种新型的、可再生的、清洁型能源是我国以及当前世界都关注的话题。目前,基燃料作为一种新能源,进入了我们的研究项目之中。
1 醇基燃料概述
什么是醇基燃料:醇基燃料是一種低碳排放量的新型可再生能源,它是一种液体燃料,其主要是由甲醇、乙醇等成分与水和其它物质勾兑而成。作为一种新型燃料,它还没有一个规范的制作工艺标准。醇基燃料作为一种近年来被提出的概念性能源,目前我国对于醇基燃料的研究还不成熟,只能应用于小型民用领域,不能做到大规模的工业使用。
目前我国研究并投入使用的醇基民用燃料主要有三种:①醇水型燃料,它的主要组成部分是甲醇和水,甲醇作为一种在醇类物质中燃烧热值很低的化学液体,再加上大量的水直接导致在实际使用中热值不达标。同时在进行使用工具的设计中,加入了太多复杂的设计要素,到这这种燃料的经济性和实用性很低,不适合大规模普及;②醇烃型燃料,是一种在当前民用能源市场上使用较多的燃料,它的主要成分是甲醇、烃类物质还有水。甲醇的燃烧热值低,烃类物质的燃烧热值高,二者通过合适的比例进行调配,再加入适量的水,就成为了一种能够满足民用的新型燃料。在这里要注意的是,甲醇和烃类物质是难相容的,因此为了保持燃料内部的层次比例,就需要添加一定的助溶剂;③醇醚型燃料,是一种很有发展前途的燃料,它是通过将在甲醇与水的混合物中溶入二甲醚,在这一过程中产生了足以供应原料燃烧的压力。从而避免了上述两种燃料在使用前需要先进行预热和加压的缺点,但由于二甲醚制取困难,储存不易、载具制作工艺难度高等问题不适宜推广。
2 醇基燃料在锻造窑炉上的研发应用
2.1 醇基燃料的现场应用
传统的锻造窑炉使用的燃料多是煤炭以及天然气,煤炭是一种对空气污染严重,碳排放量超标的不可再生能源,而天然气的使用效果虽然要优于煤炭,开采工艺以及储存运输等问题相对来说价格更高。醇基燃料在使用到锻造窑炉的过程中,由于成品醇基燃料的储存运输难度较高,所以实行原料运输,现场配比的模式。甲醇和其它添加剂分别由计量泵严格进行比例输入到配制成品槽,通过混合循环泵,进行原料之间的混合,确保达到燃烧效果在进行运输。醇基燃料在锻造窑炉上的实际应用主要分为两部分,第一部分是原料的储存,在进行原料的储存时,要对储槽区的安全管理格外关注,要进行液位计。呼吸阀还有压力表的设置,保证在发现危险隐患时及时进行有效的处理。当出现燃料泄漏的情况时,要从顶部进行喷水冷却,来对液体燃料进行稀释,确保不能继续燃烧时再停止。同时迅速停止生产车间的燃料供应,确保不会发生人员的伤亡。第二部分是在应用在燃烧系统上时需要进行一定程度的改造,以天然气窑炉为例,首先需要根据醇基燃料的燃烧特点,为天然气窑炉配备加压泵。其次是炉内添加plc控制装置,与燃料输送装置相连。当炉内出现温度超标情况时,即使停止燃料的输送,保证生产运行安全。
2.2 醇基燃料锻造窑炉的具体工作流程
2.2.1 空气与烟气的循环工作
空气藉由鼓风机进行加压,并通过换向阀加热进入第一蓄热器再到炉体中,在炉体中与燃料喷嘴的碰触的醇基燃料混合,加压进行燃烧。燃烧之后的烟气再藉由换向阀转到引风机,穿过引风机排放到大气中。如果第二蓄热器的温度低于两百摄氏度,就有控制装置进行换向阀的切换,再循环一次上述过程,实现对烟气热量最大的回收利用。
2.2.2 燃料流程
醇基燃料藉由燃料泵加压后由喷嘴进行雾化处理后进入到燃烧室中,与空气进行混合。通过控制器来对两者的比例进行精细的控制,实现最佳的生产所需温度。
3 存在的问题及改进措施
运输存储问题及改进:
问题:醇基燃料与天然气相比,具有运输难度高、运输成本大的特点。首先天然气开采工艺已经很成熟,可以通过管道进行运输。其次天然气不需要进行现场的调制工作,只需要一次运输就可实现。二醇基燃料不同,它是一种近年来新出现的能源,对其的相关运输建设还没有完成。同时,醇基燃料在使用过程中需要进行多种物质现场配置,因此需要多次车辆运输,最后,醇基燃料作为一种液体燃料,需要有罐车进行运输,因此还存在一次性投入过大的问题。改进措施:在醇基燃料的推广区域进行存储中心的建设,通过减少运输次数来降低一次性成本。
4 结束语
能源问题一直是困扰世界工业和科学发展的重要难题,当前世界上所使用的能源,都不可避免地对环境和地球造成了一定程度的危害。同时当前世界使用的能源大多是不可再生的,随着时间的推移总会有完成的一天。在这里我们通过对醇基燃料在锻造窑炉上的研发应用研究,来对新型能源运用在现代工业上的可能性进行探讨。
参考文献:
[1]郭彦超,李坚.醇基燃料在锻造窑炉上的研发应用[J].氮肥与合成气,2017,45(09):3-6.