加熱爐燃燒系統(tǒng)CO減排技術(shù)應(yīng)用分析

加熱爐燃燒系統(tǒng)CO減排技術(shù)應(yīng)用分析摘要：介紹了一種加熱爐燃燒系統(tǒng)CO減排技術(shù),該新技術(shù)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(guān)設(shè)計院、熱工專家研發(fā)出加熱爐燃燒系統(tǒng)CO減排技術(shù).該技術(shù)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(shè)4個供熱段.爐溫自動掌握.通過設(shè)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(cè)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(cè)掌握方式.每個供熱段的左右兩側(cè)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(chǎn)時.燃燒側(cè)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(nèi)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(dǎo)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(fù)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(chǎn)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(shù)應(yīng)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(nèi)的煤氣則被抽到煙氣管道內(nèi)。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(nèi)的煤氣吹到爐內(nèi)進行燃燒，這樣再換向時.公共管道內(nèi)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(nèi)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(yīng)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(guān)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(nèi)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(fēng)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(fēng)機人口前設(shè)置調(diào)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(fēng)機電機等全部為防爆型.確保在煤氣區(qū)域機電設(shè)備平安運行。5技術(shù)改造特點淺析該技術(shù)應(yīng)考慮盡量削減對原加熱爐燃燒系統(tǒng)的影響。包括產(chǎn)量、爐壓、引風(fēng)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(cè)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(chǎn)的影響。(3)設(shè)置煙氣溫度及爐內(nèi)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(shè)置在煤煙引風(fēng)機后，削減煤煙引風(fēng)機的負荷波動.充分考慮現(xiàn)有引風(fēng)機的穩(wěn)定運行.不對現(xiàn)有引風(fēng)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(diào)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(chǎn)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(fù)到原始狀態(tài)。6應(yīng)用效果技術(shù)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(shù)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