加熱爐燃燒系統(tǒng)CO減排技術應用分析

加熱爐燃燒系統(tǒng)CO減排技術應用分析摘要：介紹了一種加熱爐燃燒系統(tǒng)CO減排技術,該新技術對于高爐煤氣雙蓄熱式加熱爐具有CO回收和降低排放的意義,降低了加熱爐能耗,削減了環(huán)境污染,增加了環(huán)保效益.對于高爐煤氣雙蓄熱加熱爐.從掌握角度看.無論是集中換向掌握還是分散換向掌握.均存在換向閥至燒嘴噴口之前的煤氣在排煙的過程被煙氣帶走.這樣既鋪張了能源又造成環(huán)境污染.針對此問題.相關設計院、熱工專家研發(fā)出加熱爐燃燒系統(tǒng)CO減排技術.該技術在節(jié)能減排方面有顯著效果。1項目介紹以唐山某鋼廠加熱爐項目為例.加熱爐設4個供熱段.爐溫自動掌握.通過設定各部分加熱的溫度值，掌握各段燃料量的輸入.保證出鋼溫度及溫度的勻稱性。該加熱爐一加、二加、三加采納分段分側半分散掌握.均熱段采納全分散掌握。換向閥門全部為氣動，以干凈的壓縮空氣作為動力源。全爐共24臺煤氣小型雙執(zhí)行器三通換向閥和24臺空氣小型雙執(zhí)行器三通換向閥。正常工作時換向周期40-60s左右.以時間為掌握參數(shù)。2存在的問題該加熱爐采納高爐煤氣雙蓄熱式燃燒.分段分側掌握方式.每個供熱段的左右兩側交替燃燒和排煙，采納三通換向閥進行換向，約60s換向一次。每個三通換向閥之間的煤氣、煙氣管道是相互獨立的.但是三通閥到燒嘴之間的管道(包括燒嘴本體)則是煤氣和煙氣共同使用的。在正常生產時.燃燒側的燒嘴將會由燃燒狀態(tài)切換到排煙狀態(tài).即三通換向閥將會由進煤氣狀態(tài)切換到排煙氣狀態(tài).換向后公共管道內的高爐煤氣將會被抽到排煙管道中f圖1中云線區(qū)域管道)，導致煤氣鋪張以及排放污染。<imgalt=“1.jpg”border=“0”src=“/UploadFiles/2019003/20201/Env/202001131247504623.jpg”/而且由于換向閥每60s將換向一次.加熱爐的四個掌握段將會周而復始不停地排放公共管道中的煤氣。這將造成每天1440次的煤氣直接排放.每年(按330d)47.52萬次的煤氣直接排放，既造成了煤氣的嚴峻鋪張，也造成了大氣的污染。煤氣鋪張量計算值見表1。<imgalt=“2.jpg”border=“0”src=“/UploadFiles/2019003/20201/Env/202001131247513319.jpg”/對此數(shù)據(jù)分析：(1)煤氣的直接排放，造成能源的嚴峻鋪張，增加了生產成本：(2)排放物污染大氣環(huán)境：(3)加熱爐排放煙氣四周可能存在公共及生活區(qū)域，存在平安隱患。3CO減排技術應用(1)為了解決上述所說的加熱爐公共管道煤氣排放鋪張及污染的問題.就需要避開換向時煤氣直接被抽到煤煙管道中直接排放。(2)為了解決燃燒向排煙切換時.三通閥后管道內的煤氣則被抽到煙氣管道內。在三通閥換向(即三通閥的煤氣閥板切斷)后.采納一種中介氣體將三通閥和燒嘴之間的公共管道內的煤氣吹到爐內進行燃燒，這樣再換向時.公共管道內存在的就是這種中介氣體。然后換向閥的煤煙閥板打開.進行正常的排煙工作。這樣就不會有煤氣被吸入到煙氣管道內了，避開了煤氣鋪張以及排放污染。(3)中介氣體必需采納不與煤氣發(fā)生反應的氣體，為考慮成本因素，選擇煤煙煙氣作為吹掃氣體。4平安聯(lián)鎖問題主要平安問題是高爐煤氣防爆.因此平安防護系統(tǒng)是關鍵。高爐煤氣的成分大致為二氧化碳6%。12%、一氧化碳23%。27%、氫氣1%～4%、氮氣55%。60%、烴類0.2%。0.5%及少量的二氧化硫。高爐煤氣的著火溫度是650。700℃.爆炸極限是46%。68%.因此必需確保爐膛內的溫度高于700℃.高爐煤氣的使用才處于平安狀態(tài)。平安措施：(1)保險起見，當各段爐溫超過750℃時，煤氣反吹才允許投用：一旦各段爐膛溫度低于750℃，該段煤氣反吹停止運行。(2)排煙溫度高于200℃時，該段煤氣停止反吹。(3)在煙氣反吹風機前增加一路氮氣吹掃管路.在各支管末端閥門前增加放散管路.便于在該系統(tǒng)啟用前或者停用后對該段管路進行吹掃。(4)煙氣風機人口前設置調整切斷閥.當爐區(qū)停電時保證反吹系統(tǒng)與原系統(tǒng)能有效切斷。(5)全部電動閥門、氣動閥門、風機電機等全部為防爆型.確保在煤氣區(qū)域機電設備平安運行。5技術改造特點淺析該技術應考慮盡量削減對原加熱爐燃燒系統(tǒng)的影響。包括產量、爐壓、引風機運行、換向時間等因素，從以下幾方面進行考慮：(1)全部切斷用閥門采納直行程兩通換向閥，其優(yōu)點在于：①相對于大口徑快切閥，直行程換向閥的換向時間足夠短：②相對于三通換向閥，其離所吹掃的管道足夠近。削減對該側燃燒系統(tǒng)的干擾。(2)反吹管道及反吹三通閥的管徑選取要適當加大.一要考慮現(xiàn)有的空間布置，二要考慮反吹時間.在替換煤氣的過程中，盡量接近原有的煤氣流量，模擬原有的燃燒狀況，削減對生產的影響。(3)設置煙氣溫度及爐內溫度聯(lián)鎖，確保反吹系統(tǒng)平安使用。(4)煙氣反吹主管帶快切功能.在系統(tǒng)故障或者停用時.能起到切斷作用，確保平安。(5)反吹煙氣排放口設置在煤煙引風機后，削減煤煙引風機的負荷波動.充分考慮現(xiàn)有引風機的穩(wěn)定運行.不對現(xiàn)有引風機造成干擾、引起喘振。(6)在燃燒負荷變化時，可以依據(jù)實際狀況調整反吹系統(tǒng)煙氣量.模擬反吹前的燃燒狀態(tài).削減對生產的影響。(7)重新優(yōu)化原燃燒系統(tǒng)換向程序，反吹系統(tǒng)序退出時，原燃燒系統(tǒng)恢復到原始狀態(tài)。6應用效果技術改造前高爐煤氣蓄熱式加熱爐煤煙排放中CO含量約2.5×10-2-3×10-2，甚至更高。技術改造后.加熱爐正常運行時煤煙排放中C0含量約2.5×10-3-3×10-3。大幅降低了