天燃气在罩式炉改造中的应用研究

景文化

（河南省豫南燃气有限公司 河南 驻马店 463000）

随着国家治污力度的不断加大，对中小企业的环保要求越来越高。 天然气作为一种清洁能源已逐步被中小企业接受，下面对一企业水煤气罩式炉改造为天然气罩式炉做一浅析研究：

1 项目要求

工厂现有罩式炉3 台，自产的低热值热煤气通过烧嘴加热。 因环保要求及能源调整，需要更换为洁净的天然气源。

天然气是目前市场最清洁的燃料，也是最符合环保要求的燃料。 从节约运行费用降低管理成本角度考虑，燃气与柴油、电力相比也是最经济的能源。 将天然气作为热能设备的热源燃料，是工矿、企业的最佳首选。

根据工厂的用煤量和功率测算，每台罩炉需选配6 台天然气烧嘴，每台功率分别为：20×104kcal/H，燃烧稳定可靠，热功率满足工艺要求。

2 燃气供应要求

天然气热值为 8600kcal/m3；

供气压力为 4-6kPa；

单台炉燃气输入能力＞150m3/h；

压力稳定、气源洁净

3 方案设计与技术特点

3.1 方案设计

根据现场的安装位置和工人的操作习惯性，烧嘴的功率调节还是人工进行。 加热和保温阶段需要人为适度调节配风和燃气的比例，从而实现温度均匀平稳。 在煤气燃烧阶段，因煤气压力低采用水封就能满足要求； 现采用天然气燃烧，压力要求是原来的好几倍，水封肯定不能满足需要。 为了便于拆卸和定位，主气管采用软管连接系统。

3.2 烧嘴选配

对现有罩式炉进行加装高速烧嘴，SM-20 天然气高速燃烧嘴（德国技术），每台燃气烧嘴热功率输出为20kcal×104/H；

高速烧嘴能够产生高温焰气大于100 米/秒的喷出速度，比传统燃嘴燃烧更加充分，节能，极大地提高了热效率。 燃料在燃烧腔内完全燃烧后产生的烟气在高温下急剧膨胀，在喷口形成高速气流，当燃烧器在满负荷时（额定功率），喷出的气流速度最高，对燃烧器实现连续调节时，调节进入燃烧器的燃料和助燃空气的流量，从而达到调节燃烧器燃烧功率的目的。

本燃烧器的另一特性是调温，调节控制进入烧嘴的空燃比，可以做到充分完全的燃烧，从而在根本上消除了黑烟。 再一点， 高速焰气进入炉膛能卷吸炉内气体形成强烈循环，提高炉内的对流传热性和温度均匀性， 对受热面均衡加热，提高加热炉的受热质量，延长燃气加热炉的寿命非常有利。

3.3 燃烧控制具有以下特点

燃烧程序控制是采用国内主流的安全燃烧程序控制器为核心器件，以高速调温燃烧器为控制对象的新一代智能型燃烧控制器，从而实现实现安全可靠长期运行。

每台燃烧器都配备有点火系统， 具有自动点火装置，熄火保护，安全控制燃气阀组，实现自动点火、火焰监测、熄火保护、报警输出等运行功能，从而确保燃烧器在使用过程中无脱火、熄火、甚至暴燃、爆炸等现象发生；系统配置燃气压力、助燃风压力检测保护装置；燃气/空气供给调整装置；燃气阀组安全控制。 当突然的停电、停气现象发生时，控制系统能自动、 迅速切断燃气管路燃气供给， 从而保证窑炉安全、有效、稳定、可靠地运行。S