低氮氧化物燃气燃烧器操作说明书洛阳瑞昌石油化工设备有限公司目 录一、安装公差要求 (3)二、燃烧器点火 (3)三、特别安全提示 (5)四、开工注意事项 (6)五、加热炉抽力控制 (8)六、燃烧器运行故障排除 (11)七、维护 (13)燃烧器的开停工和正常运行是加热炉安全操作的重要环节,直接关系到加热炉的安全和炉子热效率的高低。
燃烧器能否充分发挥其良好性能与燃烧器的安装、调试有密不可分的关系。
一、安装公差要求下列各项应在燃烧器投运前进行检查:1)燃烧器砖外尺寸+/-3mm2)燃烧器砖同心度(不圆度):±3mm3)螺栓孔尺寸+/-2mm4)瓦斯枪头位置:水平+/-3mm,垂直+/-3mm5)确保燃料气枪喷口清洁无杂物6)枪头方向应与总装配图一致。
燃烧器瓦斯枪头应提供定位指示来帮助校准。
7)所有开孔和连接管线应避免杂物沉积。
8)检查风门是否能灵活操作。
警告:正确的瓦斯枪头位置对于正确安全的操作燃烧器是非常重要的。
正确的方位请参阅燃烧器总装配图。
注:在安装完毕后,开始运行之前,所有燃烧器的燃料气管线必须通过气密试验。
进行检测试验时,将空气连至枪管并将加压至燃烧器工作压力的1.5倍。
在焊点和接头处涂上肥皂水。
观察并验证没有气泡形成。
二、燃烧器点火1)点火前的准备工作(1)检查所用烟、风道挡板开、关和开启方向,确保和设计一致。
(2)在连接燃烧器前,吹扫燃料集合管以防止碎屑杂物从集合管进入到燃烧器瓦斯枪头。
(3)确定燃料和燃烧器检测设备处于操作条件。
把所有仪表置于手动状态,所有安全继电器均被旁路。
检验按钮、电点火系统或便携式点火器是否准备好。
(4)堵塞和盲死所有的燃料主管,关闭所有的燃烧器阀。
(5)排除所有的燃料气(包括长明灯燃料)管线中冷凝物。
(6)检验燃料处于正确的操作温度和压力,确认有足够的燃料可用。
(7)燃料气管线上如果双重阻断——排气布置时,打开排气阀,待点火前关闭。
(8)炉管内通入被加热介质。
从而保护炉管以免干烧。
(9)确定烟道挡板操作正常,把烟道挡板开大。
(10)用蒸汽或空气吹扫辐射室至少15分钟。
吹扫介质的体积至少应为3倍的辐射室体积。
如果强制通风用于吹扫介质,用可燃物分析仪检查辐射室出口气体的可燃物含量。
确保炉膛内没有可燃气体。
2)点火步骤(1)将燃烧器风门调节至¼开度来进行点火。
(2)在点燃长明灯之前的短时间内,除去长明灯燃料气管线上的盲板,调整长明灯燃料管线燃料压力至点火压力0.02Mpa。
长明灯进风口开度约为1/5。
使用以下步骤进行点火:将点火器插入点火孔并放置在靠近长明灯顶部的位置,长明灯顶部会出现火花和火焰,引燃长明灯。
用此方法点燃每个长明灯。
(3)如果长明灯第一次点火失效或熄火,需重新吹扫加热炉。
(4)点燃长明灯,待火焰稳定后,提高长明灯燃料压力至0.05~0.07Mpa。
调整进风量,使火焰颜色发蓝。
且不脱火。
(5)如果每台燃烧器有长明灯,则在点燃任一主燃烧器之前应先点燃所有的长明灯。
(6)在点燃所有长明灯之后,除去主燃料气管线上的盲板,缓慢开启燃料主管线上的阀门,直到所有枪头都被点燃。
该过程持续10秒,假如10秒后燃烧器未点燃,切断燃气并进行燃气吹扫,执行上述程序直至燃烧器点燃。
并点燃主气体燃烧器。
调整长明灯燃料管线燃料压力至点火压力0.02Mpa。
进风口开度约为1/5。
(7)假如多次点火不成功,检查输气管道是否堵塞。
如果是新的燃气管道或者被惰性气体净化过,可能需要多次尝试才能使得可燃的燃料混合气通入长明灯。
(8)如果燃烧器没有长明灯,使用以下方法进行燃烧器点火:点燃火炬朝燃烧器瓦斯枪头方向插入点火孔并进行点火。
(9)在证实燃烧器点火成功且火焰稳定后,使用相同的方法点燃相邻的燃烧器。
直至所有的燃烧器都被点燃。
3)升温(1)保持燃烧器在最小火焰下工作大约6小时,使得耐火砖最终得到烘干。
(2)在接下来的24小时内,缓慢提升所有燃烧器的燃烧量(或采用现场特定的烘炉时间表)使得燃烧器砖和加热炉耐火材料均得到烘干。
有关特定燃烧量及持续时间,请参考加热炉烘干程序(3)调整烟道挡板、燃烧器风门、以及燃料压力来达到所需的通风量和过剩空气系数。
在正常放热条件下,燃烧器达到最佳通风量及合适的氧含量水平。
三、特别安全提示1)假如过剩空气系数极低,这可能表明加热炉运行在低于化学计量的条件下。
此时不要突然地打开燃烧器风门。
应减小燃料气压力直至过剩空气量恢复正常,随后调节烟道挡板,燃烧器风门和燃料压力以达到所需的通风量和过氧含量。
2)请不要试图用相邻的燃烧器或热砖来点燃燃烧器。
要使用合适点火源来进行燃烧器点火。
3)安全关停联锁装置应保持运行,假如有自动氧气分析仪,其应正常运行。
4)对于任何一些燃烧器发生直接点火失败,要使用完整的点火启动程序进行重新点火。
在加热炉燃烧器发生故障时,必须每次都切断燃料阀门并使用惰性气体,空气或蒸汽对加热炉进行吹扫。
假如在进行下一次重新点火之前有时间,应对燃料管线进行重新安装。
5)在某些环境下,当只有少数燃烧器发生点火失败,仅关闭个别燃烧器而不关闭整排燃烧器是可接受的。
在这种方式下,可对这些个别的燃烧器进行调节直至火焰稳定。
加热炉运行应该遵循现场的安全操作规程。
6)除非确定某台燃烧器已经点燃,否则不要移走点火器。
7)在特定的燃烧器上风门给予小的开度,以最小化局部通风可能是必要的(为了在点火过程保持火焰燃烧)。
一旦燃烧器点火,应当打开风门以确保有足量的助燃空气。
8)当观察加热炉火焰形态时,建议使用面罩和眼罩或者佩戴上有色安全眼镜。
四、开工注意事项1)安装质量严格检査低NOx燃烧器的安装质量。
不良的安装会导致燃烧器的不正常操作,也影响燃烧器的性能,甚至达不到低NOx指标。
尤其是喷头尺寸、方位和高度都应与安装图纸严格相符。
2)防止喷孔堵塞大多数常规燃烧器的喷孔都较大,而低NOx燃烧器的喷孔一般都较小,非常容易堵塞。
喷头堵塞可能导致火焰不稳定和更高的NO X排放量。
低NOx气体燃烧器的燃料系统应采用下列措施来防止喷孔堵塞:(1)采用凝聚器(带有触媒和结合剂的过滤器)将气流中的液体、浮质和0. 3〜0. 6μm的颗粒物凝聚成可以靠重力排出的小滴而被脱除)。
(2)在凝聚器上游安装过滤器,以脱除结合性颗粒物污垢。
(3)凝聚器下游管线应采用保温和拌热,以防止凝液。
甚至在管线拌热处设置燃料气加热器,以过热燃料气。
(4)过滤器和凝聚器下游管线建议采用不锈钢管,以解决碳钢管线腐蚀产物形成的管迸污垢堵塞问题。
(5)保持燃料清洁,以避免开孔较小的低NOx燃烧器喷孔堵塞。
为此,应定期清洗燃料过滤器和凝聚器。
3)燃料压力烟气内回流的低NOx气体燃烧器,需要足够高的燃料压力将烟气卷吸进火焰。
如果加热炉较长时间内在低负荷下操作,最好是关闭少数燃烧器,以保证运行的燃烧器有足够的燃料压力。
同时需要关闭非运行燃烧器的调风挡板,一般要求调风挡板泄漏率为2% 〜4%。
为保证这些燃烧器不致漏入较多的空气,其调风挡板应有足够的密闭性,或增加盲板隔断。
必须用仪表控制最小燃料气的压力,并设置燃料气低压报警,以预防低负荷和启动状态时熄火。
燃料气低压报警门限值应由燃烧器厂家给定。
4)火焰尺寸所有低NOx燃烧器都具有比常规燃烧器更长和更粗的火焰。
多数加热炉都按火焰长度占炉膛高度的1/3〜1/2设计。
所有低NOx 燃烧器典型的火焰长度为2.0〜2.5m/MW。
低NOx燃烧器火焰直径一般是燃烧器砖直径的1. 0〜1. 5倍,并在火焰末端发散得更大。
常规气体燃烧器都具有发光的火焰,产生可见的火焰边界。
火焰外形按可见的燃烧长度和直径定义。
多数低NOx燃烧器具有较小的可见火焰。
燃烧反应的大部分是不可见的。
火焰的长度和直径常常要由插入炉膛的CO探针来检测,一般公认的是按CO浓度极限值2000 ppm来定义火焰外形。
5)完善在线分析仪表由于低NOx燃烧器的燃烧强度低,燃烧速率缓慢,很容易产生不完全燃烧。
因此,采用低NOx燃烧器的加热炉,除设置氧含量在线分析仪外,至少还要有CO在线分析仪。
CO的限制值对于烧气是50 PPM。
6)火焰稳定性炉膛温度低于700 ℃时,可能出现CO高值。
炉膛温度低于650 ℃和过剩氧高于6%〜8%,或炉底温度低于540 ℃时,可能出现火焰不稳定和熄灭。
有必要测量炉底温度,以便发现可能引起火焰不稳定的操作状况。
常规燃烧器很容易在燃料组成变化范围大的条件下操作。
由于低NOx燃烧器火焰稳定性一般都较差,而燃料成分的变化可能带来稳定性问题,因此低NOx 燃烧器操作时应保持燃料组成基本稳定,不应有较大变化。
7)巡检及维护强化烟气内回流低NOx气体燃烧器有可能被火焰烧坏而未被发现,低NO X燃烧器火焰亮度较低,白天几乎看不到明显的火焰边界。
操作员应学会认别正常火焰和非正常火焰的特点。
明亮的燃烧器砖和火焰区域,通常表示燃烧器的喷头运行正常。
五、加热炉抽力控制1)总则炼油工艺加热炉操作时辐射室内具有负压(抽力),强制通风或平衡的通风系统应保持整台加热炉负压。
极少有炼油工艺加热炉设计在正压下操作。
为获得安全、经济操作而调节加热炉时,首先应密切观察的是抽力。
在辐射室拱形部位,抽力读数在1.25~2.5mm H2O柱是理想的。
太大的抽力会增加空气的泄漏,在这种情况下,效率会降低,操作受限制。
抽力通常认为是由热烟气和环境空气的密度差形成的负压引起的。
多数炼油工艺加热炉的燃烧室为负压,包括了强制通风或平衡通风系统。
自然通风意味着加热炉中没有使用机械设备来维持通风状态。
为了使得助燃空气通过燃烧器的风门并将烟气推出加热炉烟囱,炉子抽力是必须的。
为了实现安全和经济的运行,在调节加热炉时,抽力应该是需要密切关注的首要项。
由于加热炉并不是密闭设计的,若加热炉内正压,将会导致烟气泄露并损坏加热炉壳体和结构。
这种泄漏越少,越有益提高燃烧器的性能和加热炉的效率。
2)自然通风模式图1是一个自然通风加热炉的典型通风模式。
当加热炉内部维持在负压情况下,强制通风模式仍然有效。
2)调整烟道挡板和燃烧器风门过剩空气和抽力是紧密相连的,它们必须共同作用。
抽力和过剩空气可通过以下因素改变:典型的自然通风加热炉抽力曲线图附图燃烧器周围的压力降在对流段的烟气压力降由烟囱挡板、烟囱摩擦。
烟囱出入口产生的损失* 调整烟气风机状态* 改变燃烧器风门挡板位置不要单独使用烟道挡板或燃烧器风门来对抽力及过剩空气进行控制。
为得到合适的通风和过剩空气量,把这两种调整形式结合起来是必要的。
以下为调整烟道挡板和燃烧器风门的指导说明。
除了辐射炉膛的抽力将增加之外,关闭燃烧器风门和关闭烟道对性能的影响是一样的。
六、燃烧器运行故障排除燃二级燃料喷头位置初级燃料喷头堵塞,不能点燃二级检查初级燃料枪是否堵塞,清理/重新安装燃料喷头注释:上表仅供参考,现场故障需根据实际情况区别对待,不要生搬硬套!七、维护1)目视检查:操作中的燃烧器应每班目视检查一次。