加熱爐在操作中的節能也是節能的重點(diǎn),在操作中*主要的是控制排煙溫度(在設有可控手段的加熱爐上可實(shí)現)和氧含量。上一個(gè)例子舉了一種控制排煙溫度的方法,對于其它的余熱器還有其它的控制措施??刂蒲鹾恐饕獜膬蓚€(gè)方面來(lái)控制。
a) 控制燃燒供風(fēng);
燃燒供風(fēng)是是必需滿(mǎn)足的,但是不合適的供風(fēng)也將造成燃料損失,對于加熱爐來(lái)說(shuō),不但要控制煙氣中的氧含量低,還要控制煙氣中的CO含量低,要經(jīng)常檢測煙氣中的CO含量,正常的CO含量為50~150ppm。無(wú)論煙氣中的氧含量有多低,只要是沒(méi)有檢測到CO,就可以繼續降低供風(fēng)量,但是如果CO超過(guò)了預定值,即使是氧含量超標,也要繼續增加供風(fēng),否則就相當于燃料在放空。不但能耗增加,而且造成新的污染。有一些燃燒器在低供風(fēng)時(shí)不能完全燃燒,這可以通過(guò)改造和更換來(lái)解決,對于大部分燒氣的燃燒器,通??梢酝ㄟ^(guò)增加旋流來(lái)解決,但是如果爐膛的溫度不高,并且爐膛也不太高的情況,自然通風(fēng)的燃燒器這樣改造受到限制,同時(shí)自然通風(fēng)的燃燒器不能適應早晚的空氣溫度變化和濕度變化帶來(lái)的實(shí)際通風(fēng)量的差別,再加上由于動(dòng)力不足,燃燒的強度較低,所以其過(guò)??諝庖咭恍?。
國外標準中對加熱爐過(guò)??諝獾南拗迫缦拢?/p>
氣體燃燒器的過(guò)??諝庵?br />
燃燒器類(lèi)型 操作 過(guò)??諝庀禂担?)
單個(gè)燃燒器 多個(gè)燃燒器
外混式氣體燃燒器 自然通風(fēng) 10~15 15~20
強制通風(fēng) 5~10 10~15
預混式 自然通風(fēng)和強制通風(fēng) 5~10 10~20
燃油燃燒器的過(guò)??諝庵?br />
操作工況 燃料名稱(chēng) 過(guò)??諝庀禂担?)
單臺燃燒器系統 多臺燃燒器系統
自然通風(fēng) 石腦油 10~15 15~20
重 油 20~35 25~30
渣 油 25~30 30~35
強制通風(fēng) 石腦油 10~12 10~15
重 油 10~15 15~25
渣 油 15~20 20~25
這些數據是國外加熱爐設計和操作中的控制值,國內的規范要比上表嚴格一些,但是國內操作的加熱爐遠較表中的值大。就目前的加熱爐的狀況,能達到這個(gè)水平就已經(jīng)是相當不錯的了。
我國石油化工管式加熱爐的設計標準中對于過(guò)??諝庾隽巳缦乱幎?br />
燃燒器類(lèi)型 過(guò)??諝庀禂?br />
燃油 燃氣
自然通風(fēng) 1.25 1.20
強制通風(fēng) 1.20 1.15
對于燃油燃燒器,適時(shí)的更換燃燒器的噴頭是非常必要的。經(jīng)過(guò)霧化的油滴以極高的速度(當地音速,或亞音速)噴出混合噴口,長(cháng)時(shí)間的工作必然要造成磨損,混合噴孔磨損后,不但霧化質(zhì)量下降,而且霧化劑的耗量增加。造成過(guò)??諝庠黾?,露點(diǎn)溫度增加等一系列問(wèn)題。所以油噴頭的硬化處理是必須要重視的。
b) 加熱爐的漏風(fēng):
加熱爐在傳熱區漏風(fēng)是有害的,如果在輻射室漏入,不但能量損失增加,還較大幅度的降低傳熱能力。目前新設計的加熱爐對流室的漏風(fēng)量很少。因此我們控制加熱爐的漏風(fēng)主要是要控制輻射室的漏風(fēng)。我們來(lái)看一看輻射室應該控制什么部位的漏風(fēng)。
下圖是一個(gè)立式加熱爐的負壓圖
從負壓圖上我們可以看出,加熱爐的*大負壓在爐底,中大型加熱爐其爐底負壓在10mm水柱以上,而爐頂僅控制在1~3mm。顯然在同樣的泄漏面積下,控制底部的漏風(fēng)是*有效的。在爐底,*大的漏風(fēng)是燃燒器的漏風(fēng),如果一臺強制通風(fēng)的加熱爐,其底部燃燒器有停開(kāi)的,那么這臺爐子的氧含量就很難控制,特別是強度高的燃燒器更是如此。因此燃燒器的調風(fēng)板必需是密封的。其次就是底部的門(mén)孔類(lèi),對于爐膛溫度和高度較高的加熱爐,一個(gè)下層看火孔如果全開(kāi)的話(huà),每小時(shí)漏入的風(fēng)量將達到1000m3n/h。這是一個(gè)很大的量,相當于一臺1MW燃燒器用風(fēng)。但是如果這個(gè)開(kāi)孔面積在爐頂的話(huà),僅有五分之一的漏風(fēng)量,所以對于下層門(mén)孔要盡量的密閉。
對于大部分的加熱爐,其爐頂負壓是靠煙囪擋板來(lái)控制的,但是煙囪擋板處在高溫環(huán)境,長(cháng)期使用經(jīng)常有調節不靈的情況,另外,煙囪擋板的非線(xiàn)性,造成了爐頂負壓控制困難。對于預熱器在爐頂(或沒(méi)有預熱器)這樣的加熱爐來(lái)說(shuō),采用傍通控制是可靠的。如下圖:
煙囪的抽力是這樣計算的:ΔH=355H(1/T0-1/Ts)
通過(guò)漏風(fēng)來(lái)改變煙囪的抽力,這樣的控制在國外許多加熱爐上采用。由于控制精度的提高,加熱爐的漏風(fēng)量大為減少,資料介紹平均能提高加熱爐的效率一個(gè)百分點(diǎn)。采用這種方法還可以取消爐體的防爆門(mén),防爆門(mén)在國外的規范和國內的規范均沒(méi)有要求加裝,可是在線(xiàn)運行的加熱爐經(jīng)常出現閃爆,所以我國目前運行的加熱爐均裝有防爆門(mén),如果在煙道系統沒(méi)有擋板就可以不裝防爆門(mén),因為一個(gè)防爆門(mén)的泄爆面積只有0.2m2,而如果煙囪沒(méi)有擋板的話(huà),要遠遠高于防爆門(mén)的泄爆面積的。