摘 要:就目前的经济发展来说,工业煤气的应用缓解了燃料短缺的困境,且煤气完全燃烧放出的热量足够锅炉加热使用,还不会因为局部温度太高引起锅炉爆炸,但是也要注意煤气的密封性,一旦泄露,造成的伤害是无法弥补的。本文就煤气的燃烧装置和锅炉煤气的特性做了一些研究,对燃烧装置的运行操作和注意事项给予了详细的论述。
关键词:工业锅炉;煤气燃烧装置;运行操作;注意事项
工业技术的发展,使得锅炉燃烧产业也在不断改进,在国家能源安全战略的带领下,锅炉行业大力发展燃煤气锅炉,不仅降低了环境的污染,还能提高能源的利用率,有利于资源的可持续发展,为子孙后辈造福。
1 概述
1.1 工业用煤气的来源
煤气作为工业燃料被广泛应用于锅炉、工业炉窑、废气焚烧装置等用途,工业用煤气是由煤基物质通过不同的生产装置产生,从生产装置上分,煤气可分为:焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气、干馏炉煤气、气化炉煤气和发生炉煤气等。
1.2 煤气燃烧装置
工业锅炉煤气燃烧装置由煤气发生炉、煤气浓度检测仪、紧急切断及放散排空装置、除尘斗、煤气燃烧机、熄火保护装置、风机、化学除硫装置以及自动化电气控制装置等构成。主要作用:是将煤炭气化引入工业锅炉内燃烧。
1.3 基本原理
煤气在工业锅炉燃烧装置连通管水封管道处,利用水封的水柱压力与煤气压力之间存在较小压差的原理,采用进口可编程PLC控制器控制及WVF变频风机调节,可在锅炉发生事故时实现煤气自动紧急切断和排空,煤气造气自动停止,达到节能环保和安全运行的目的。
2 锅炉煤气的特性
2.1 锅炉煤气的成分及发热量
锅炉煤气一般是由工业生产中的焦炭经高温气化而成,主要成分是CO,但是工业生产中还含有大量的CO2和N2以及含硫化合物,这些都是对环境有害的气体。CO的燃烧热比一般的燃料低,且火焰的辐射力范围也比较小,用于锅炉燃烧,性质比较温和,所以应用广泛。其最大的优点就是燃烧后不会产生固体小颗粒和炭黑灰尘,相对于其它的燃料,对空气的污染较小,紧靠气体分子进行热传递工作。
2.2 锅炉煤气燃烧的稳定性
锅炉煤气燃烧的火焰温度能达到500-600℃,浓度达到35%-70%即可燃烧,在锅炉中的燃烧浓度随温度的升高而范围变宽。对于锅炉加热装置来说,煤气中含有大量的杂质气体不易燃烧,使得其在点燃起步阶段比较困难,但是一旦燃烧起来,火势情况还是比较稳定的。
2.3 锅炉煤气燃烧烟气量
锅炉煤气是经过一次加热后产生的气体燃料,在生产过程中已经除去大部分的固体颗粒和杂质,所以,在锅炉中燃烧时,相同热负荷条件下的排烟气量比其它燃料高0.3-0.6倍。因此,其烟气流速大,对热量的损失也比较大,所以在燃烧过程中一定要注意排放的速度,减缓热量的散失。
2.4 安全性
锅炉煤气中含有的主要成分是CO,一种有毒有害的气体,一旦泄露,对人体的威胁最大,CO中毒能导致生命危险,且泄露浓度达到一定程度还会发生爆炸,所以在运输和使用过程中,要全程密封操作,管道中的氧气浓度不能超过5%,还要在关键部位安装流量表和压力表,以确保人员的健康安全。
3 运行操作
3.1 运行前准备
首先应检查煤气发生炉、煤气燃烧装置、锅炉各部位阀门、仪表是否正常,水封装置是否可靠隔断煤气。其次开启燃气放空阀,打开煤气浓度检测仪进行采样,当浓度达到可以点火时,启动引风机吹扫锅炉炉膛,吹扫时间至少为3min,准备正式点火。
3.2 点火送气
启动液化石油气点火器进行点火,待火焰正常后,关闭燃气放空阀,开启水封装置阀排水阀门排水送气。注意观察煤气点火、燃烧的情况,待煤气燃烧稳定后关闭液化石油气点火器。
3.3 运行控制
3.3.1 运行中控制煤气出口温度不得超过500℃,一次风的温度应控制在40-65℃不得超过75℃。
3.3.2 运行中煤气发生炉的煤层高度应控制在以上,煤层过低时将会直接影响到煤气品质和出气量,且容易产生煤气发生炉炉内爆燃。
3.3.3 运行中应注意保持水封部位和水夹套内的正常水位,不得缺水。
3.3.4 运行中煤气发生炉煤气出口温度接近500℃时,必须立即加煤,加入的煤不能有粘结煤或结渣煤,块煤颗粒度应控制在30-50mm之间。
3.4 停炉
当正常停炉时,先停止一次风、二次风鼓风机,开启水封装置给水阀 门给水切断煤气供应,并开启煤气放空阀,后停止引风机。停炉12h内不得扒火,以防空气进入炉内造成爆炸事故。
4 主意事项
4.1 点火前必须要吹扫锅炉炉膛内和烟道中可能残留的煤气,启动引风机吹扫锅炉炉膛及烟道,吹扫时间不得少于3min。严禁釆用爆炸法点火。
4.2 运行中应注意观察锅炉烟囱出口,如发现锅炉烟囱出口冒黑烟,说明煤气的燃烧不完全,应立即调节二次风鼓风机和引风机的风量,直到锅炉烟囱出口不冒黑烟,从而达到煤气的充分燃烧。
4.3 注意电气控制柜上仪表读数,煤气出口温度不得高于500℃,如发现煤气发生炉结渣,一次风的温度应调高一些,一次风量可根据煤气供应量进行调节,如遇到喷嘴火力不足或煤气出口温度过低,应及时调节一次风的风量。
4.4 焦油凝结会造成喷嘴和管道的堵塞,发现喷嘴喷火减小且一次风风量无法加大时或加大风量后上水封冒水,应及时清除喷嘴和阀门中的焦油,煤气管道运行一定时间后应定期检査并及时疏通。
4.5 煤气发生炉热状态或冷状态运行都将会导致煤气品质的下降。所谓热状态是指出口温度超过550℃,冷状态是指煤气出口温度低于100℃。
4.6 停炉时煤气发生炉与锅炉之间的煤气管道应切断隔离,以防止回火。停炉后12h内不得扒炉,以防空气进人炉内造成爆炸事故。
结束语
综上所述,工业锅炉煤气燃烧装置对于其行业的发展有促进作用,但是在运行操作方面,操控比较复杂,需要注意的事项比较多,在运行过程中一定要严格监控各个环节,避免发生危险事故。
参考文献
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