热风炉工作原理及使用操作说明
1热风炉工作原理
循环气体从侧面切向进入燃烧室外层夹套,然后从燃烧室顶部边缘均布的孔中旋流喷出和燃料燃烧的高温烟气进行混合。
合成气燃料燃烧的中心温度约为1600℃,惰性循环气体的温度约为80~105℃(最高110℃),当与合成气燃烧烟气量成一定比例的循环气体掺混到燃烧室高温烟气中后,可使燃烧室烟气平均温度降到1000℃以下。
由于这部分低温循环气体的流动路线靠近燃烧室内衬,对炉膛衬里形成屏蔽,起到保护内衬的作用。
燃烧室设置外层夹套,一方面使循环气体流动均匀并预热,达到预热节能效果,另一方面也可起到惰性气体保温作用,达到减薄炉膛内衬,降低炉壳外表面温度的效果。
在夹套壳体内浇注一层轻质保温材料,可保证炉壳外表面温度低于60℃。
混合室的旋流结构可提高混合速度。
大部分循环气体从热风炉夹套旋转进入混合段,其旋转的方向和燃烧室高温烟气的旋转方向相反,这样使得混合速度加快。
旋转气流使得循环气体流动趋于均匀,并能在较短时间里与高温烟气相混合,这样一来,不仅保证了烟气炉出口烟温的均匀性,也使得热风炉的总体尺寸有所减小。
助燃空气通过燃烧空气鼓风机送入炉顶的燃烧器,空气管线上设有调节阀,可根据炉子的热负荷调节空气的供给量:采用液化石油气点燃点火枪,利用点火枪点燃柴油烧嘴,当气化产合成气时切换合成气烧嘴。
燃烧产生的高温烟气与循环惰性气体均匀混合后作为干燥剂通入磨煤机,干燥煤粉中的水分。
2热风炉使用和操作说明
2.1、热风炉本体基本参数
炉本体结构形式为卧式圆筒炉,燃烧器采用1个中心油气联合主烧嘴+1个环型辅助烧嘴的方案,炉体全部密封设计,正压操作。
热风炉基本参数表(炉膛容积不同热负荷不同)
2.2、燃烧器
热风炉燃烧器主要部件包括调风器、中心油气联合喷嘴、环管气枪喷嘴和稳焰器。
本燃烧器采用平流调风器、轴流式弯曲叶片稳焰器。
采用轴流式弯曲叶片目的在于增大旋流强度,提高火焰燃烧的稳定性。
采用中心油气联合喷嘴与环管气枪的优越性在于既可以单独使用中心油气联合喷嘴或环管气枪,也可以两者同时使用,这样不但调节方
便,而且使燃烧器的负荷调节比增大,保证各种工况下燃烧器能稳定运行,该型燃烧器火焰分布均匀,燃料与风混合好,燃烧完全。
燃烧器采用高能点火装置与点火枪结合的自动点火装置,并设有观火孔及火焰监测器,用于观测火焰。
火焰监测器采用两个探头,可以有效防止仪表的误报。
燃烧器性能参数表
2.3、热风炉(F-1101)的烘炉操作
热风炉在耐火浇灌后要进行烘炉处理,除积极做好烘炉准备外,烘炉程序应严格按照热风炉厂家以及耐火材料厂家的操作注书并在厂家指导下执行(或由设备生产厂完成烘炉操作)。
烘炉过程应记录烘炉曲线,同时密切注意烘炉效果。
(1)烘炉前的准备工作:
1)公用工程的准备工作(包括烘炉燃料、压缩空气、助燃空
气、吹扫氮气、仪表及阀门用气等等)已完成,并达到投
2)临时管线,临时仪表和检测仪表安装、调试及校验工作已
完成。
3)其它关联设备、仪表和控制设施准备完毕。
4)人孔等均已严密关闭。
5)循环风进口(f口)安装一临时调节挡板,烘炉温度到250℃
时,打开此挡板引入(自然抽吸)冷空气以冷却内套筒外
壁。
循环风出口(g口)用通过临时排放管引至放空管,
循环风放空管入口处加一挡板,以调节炉膛负压。
6)助燃风入口敞开(与燃烧鼓风机断开),靠自然通风提供助
燃空气。
(2)烘炉前应进行下列检查
1)确认耐火衬里施工合格。
2)确认所有仪表调试合格,指示位置正确,并与主控室一致。
3)确认烧嘴安装合格,油喷嘴、气喷嘴清洗干净,无杂质,
无堵塞,确认风门、调节挡板灵活,烟气系统畅通。
4)开始烘炉前,衬里至少要有72小时的自然干燥时间。
(3)烘炉
启动氮气吹扫燃料(LPG)管线(5分钟),置换炉膛,直至检测炉膛可燃气体含量合格(小于0.5%vol),才能进行点火操作。
1)点燃长明灯,燃烧室形成-3~-5mmH2O负压,将点火烧嘴
切换为开工燃烧器。
点火时注意调节助燃风量以保证火焰
2)当一次点火失败后,必须对燃料管线吹扫,对炉膛进行充
分吹扫(用压缩空气进行15min吹扫),测爆合格后才能进行二次点火。
决不允许连续点火,以免引起闪爆。
3)升温速度、恒温时间与温度控制必须严格按照烘炉曲线进
行。
4)烘炉温度控制点设在临时排放管线。
5)烘炉时应绘制实际烘炉曲线。
6)烘炉结束后,应对炉衬进行全面检查,做好记录。
如有损
坏,应分析原因并及时修补。
烘炉曲线(厂家提供)
2.4、控制系统
热风炉热负荷调节采用“串级”、“比例”的调节方案,燃料
气流量和助燃风量既可独立调节,又可与磨煤机出口温度组成串级、比例调节,由主调节器根据磨煤机出口温度的偏差输出信号,控制燃料气调节阀,以适应加热炉热负荷变化的需要,同时助燃风调节阀开度随燃料气调节阀按比例输出,以保证送风量,防止燃烧不良。
2.5、点炉及停炉
1)点炉前的检查工作
①确认正常生产用喷嘴安装合格;
②在正常负荷下,只使用燃料气;
③由冷炉正常升温时,升温速率不超过50℃/h;
④点炉在现场点火控制盘上进行,停炉可在现场点火控制盘上
也可以在DCS画面上操作软开关完成。
2)自动点炉
①将盘上点火/自控开关K2置于点火位置(点火为1);
②将盘上自动/手动开关K1置于自动位置(自动为0);
③按复位钮,进行程序复位;
按开车钮,如果点火条件满足,也即各联锁参数正常、程序复位、系统处于点火位置,则程序如下进行,1大风吹扫,2点火枪工作,同时打开点火燃气阀,点燃点火燃气,3关闭点火枪,4主燃料气阀打开,燃料气放空阀关闭,点燃主燃料气,5关闭点火燃气阀,点火完成。
此时可把点火/自控开关K2置于自控位置,进行烘炉或其它操作。
3)手动点炉
将盘上自动/手动开关K1置于手动位置,则可进行手动点炉,参照自动点炉程序,操作盘上相应的按钮、开关来完成点炉。
4)停炉
按点火盘上停炉钮、按DCS 画面上停炉钮、产生联锁条件,则DCS将执行停炉程序,关闭燃料气阀、燃料气调节阀、打开燃料气放空阀,燃料气停烧,进行燃料气管线氮气吹扫.冷试或维修需要打开阀时,可把解锁开关置ON,然后用手动操作打开需要打开的阀门。
①正常开车需注意的事项
②注意观察火焰的状态
③记录燃料气的流量、调节阀后的压力。
④记录炉膛温度、热风出口温度的数值。
5)稳定负荷运行
当在某产量生产时,通过调节阀和流量计供给燃烧器一定量燃料,调整助燃空气蝶阀开度,供给足够的空气,使燃烧完全。
同时调整炉壁冷却风手阀开度,使炉膛烟气温度在800℃,调整稀释风蝶阀开度,使进入磨煤机热气温度保持150~300℃(工艺初步给定值)。
若在此稳定状态下,煤粉干燥合格,维持稳定运行。
若煤粉干燥不合格,应微增燃料气量,重新调整可增加热气量而热气温度不变;也可保持热气量不变,提高热气温度,使煤粉干燥合格。
6)增、减负荷
当产量增加,通过调节阀和流量计调节燃烧器的燃料供给量,相应调节助燃空气量。
同时调整炉壁冷却空气量,使炉膛温度低于800℃。
调整稀释风的流量使得进入磨煤机和出磨煤机的温度满足工艺条件。
7)点火枪上的发火棒调试发火性能必须在炉外安全区进行。
8)点火枪点火必须确保热风炉内已经吹扫,并用氮气置换过。
9)点火枪第一次点不着,进行第二次点火时,要先用助燃空气
吹扫炉膛。
10)燃烧器主火第一次点不着,第二次点火时同样要用助燃风大
风吹扫。
11)在点火准备阶段管线上燃料气入口截止阀不要打开,等一切
准备工作做好再打开。
12)热风炉和其它系统故障需紧急停炉,首先切断燃烧器的燃料
气源,管线上入口截止阀关闭,打开放空阀(自动联锁),若
联锁失灵,要人工关闭手动阀)。
燃烧器若突然熄火,要立即关闭燃料切断阀(自动联锁),若联锁失灵,要人工关闭手动阀。