熔鋁爐蓄熱式燃燒系統(tǒng)由蓄熱式燃燒器(包括蓄熱燒嘴、燃料燒嘴、蓄熱體)、空氣/煙氣換向閥、燃料換向閥、燃料供應(yīng)管道及管件、助燃空氣管道及鼓風(fēng)機、煙氣排放管道及引風(fēng)機、壓縮空氣管道及空壓機,以及蓄熱式燃燒自動控制系統(tǒng)等設(shè)備組成。一對兩個蓄熱式燃燒器,分布在窯爐兩側(cè)或者同側(cè),配合換向閥自動切換空氣和煙氣的流向,完成蓄熱體的蓄熱與放熱的過程,達(dá)到節(jié)能高效燃燒的目的。
成對布置的A/B兩個蓄熱式燃燒器內(nèi),裝填有傳熱能力與含熱能力都很強的陶瓷蓄熱體。當(dāng)B位燒嘴燃燒時,常溫空氣由鼓風(fēng)機帶動,經(jīng)過空氣/內(nèi)的周圍煙氣,形成一股含氧量大大低于21%的稀薄貧氧高溫氣流,同時往貧氧高溫空氣中注入燃料(燃油或燃?xì)猓?,燃料在貧氧?~15%)狀態(tài)下實現(xiàn)充分燃燒;與此同時,爐膛內(nèi)燃燒過后的高溫?zé)煔饨?jīng)過另一個蓄熱式燃燒器A時,將顯熱儲存在蓄熱式燃燒器A的蓄熱體內(nèi),煙氣熱量被蓄熱體吸收,然后以150左期進行切換,使A/B兩個蓄熱室內(nèi)的蓄熱體處于蓄熱與放熱交替工作狀態(tài),一個燒嘴在燃燒時,另一個燒嘴起到排煙口的作用。如此周而復(fù)始變換,通過蓄熱體這一媒介,吸收高溫?zé)煔獾奈锢頍?,并釋放給助燃空氣,使得排出的煙氣余熱絕大部分被充分回收利用,從而達(dá)到大幅度節(jié)能和降低NOx排放量的目的。以上動作的執(zhí)行均由一套先進的PLC自動化控制系統(tǒng)完成。
一、 蓄熱式燃燒系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù):
1、 燃料: 天然氣(低位熱值大于8300kcal/m3)或燃油
2、 燃料爐前壓力: 爐前壓力8~12kPa;通常壓力10kPa
3、 投料方式: 客戶提供
4、 爐膛工作溫度: 正常工作溫度≤1050,最高工作1100
5、 鋁液出爐溫度: 正常出爐溫度680~720,最高780
6、 熔化期熔化率: 按需求設(shè)計
7、 燒嘴類型及數(shù)量: 蓄熱式燒嘴,一對兩個蓄熱式燃燒器
8、 蓄熱體材質(zhì): 高鋁(剛玉)實心陶瓷蓄熱球
9、 燒嘴布置形式: 一對蓄熱式燃燒器相鄰布置,交替燃燒
10、 空氣預(yù)熱溫度: 小于1000 煙氣排放溫度:小于180
11、 溫度控制形式: 采用PLC自動控制,爐膛溫度、鋁液溫度、排煙溫度顯示
12、 爐壓控制方式: 微正壓自動控制并顯示,自動調(diào)節(jié)進氣量\排氣量
13、 熱負(fù)荷調(diào)節(jié)方式: 根據(jù)爐膛溫度和鋁液溫度,自動控制燒嘴啟停運行
14、 助燃風(fēng)機: 根據(jù)需求確定
15、 引風(fēng)機: 根據(jù)需求確定
16、 壓縮空氣耗量: 1m3/min,0.6~0.8MPa
17、 電源裝機容量: 380/50Hz/3相,容量根據(jù)需求設(shè)定
18、 能耗指標(biāo): 確保比普通燃燒系統(tǒng)節(jié)能20%以上,熔煉爐單爐噸鋁能源消耗55萬kcal /噸鋁以下,優(yōu)于國家特等爐能耗標(biāo)準(zhǔn)。
19、 能耗檢測標(biāo)準(zhǔn): 按《JBT-50168-1999熔鋁燃料爐能耗分等》標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
20、 安全保護措施: 爐膛溫度超標(biāo)停運報警、排煙溫度超標(biāo)強制換向、鋁液溫度超標(biāo)停運、火焰自動監(jiān)測熄火自動保護、燃?xì)馇穳郝庾詣颖Wo、電機超載停電自鎖系統(tǒng)等等。
二、 蓄熱式燃燒系統(tǒng)設(shè)備組成及結(jié)構(gòu)特點
熔鋁爐蓄熱式燃燒系統(tǒng)由蓄熱式燃燒器(包括蓄熱燒嘴、燃料燒嘴、蓄熱體)、空氣\煙氣換向閥、燃料換向閥、燃料供應(yīng)管道及管件、助燃空氣管道及鼓風(fēng)機、煙氣排放管道及引風(fēng)機、壓縮空氣管道及空壓機,以及蓄熱式燃燒自動控制系統(tǒng)等設(shè)備組成。一對兩個蓄熱式燃燒器,分布在窯爐兩側(cè)或者同側(cè),配合換向閥自動切換空氣和煙氣的流向,完成蓄熱體的蓄熱與放熱的過程,達(dá)到節(jié)能高效燃燒的目的。
1、 蓄熱燒嘴的主要作用是提供一個安全的燃燒通道,并回收高溫?zé)煔庥酂?,用來加熱助燃空氣,由燒嘴噴頭、蓄熱室和金屬外殼、耐火材料等部件組成。蓄熱室是蓄熱體的存放空間,可以做成圓形或者方形,內(nèi)置高鋁陶瓷蓄熱球作為蓄熱體材料,蓄熱效率高,在正常工作條件下,瓷球蓄熱體每隔3~4月需要泄放更換清洗一次,每次更換時間約需一小時,更換下來的臟球經(jīng)清洗后可以重新使用。
2、 燃料燒嘴包括點火燒嘴和主燃料燒嘴,其作用是提供一個燃料燃燒的通道,并配備有自動點火與火焰監(jiān)測系統(tǒng),以確保燃料燒嘴的安全運行,由混合器、燃料管、冷卻管、燒嘴槍頭等部件組成。為防止燃料燒嘴長期處于高溫環(huán)境而損壞,燃料燒嘴內(nèi)需要通入冷卻空氣加以保護。點火燒嘴是為燃料燒嘴點火而準(zhǔn)備的,解決主燃料燒嘴的換向熄火問題。
3、 空氣/煙氣換向閥的主要作用是控制蓄熱式燃燒器氣流運動方向,由對夾式蝶閥、氣動執(zhí)行器、換向電磁閥、消聲器等組成。當(dāng)蓄熱式燃燒器處于放熱工作狀態(tài)時,打開空氣通道,關(guān)閉煙氣通道,讓蓄熱體加熱助燃空氣;當(dāng)蓄熱式燃燒器處于蓄熱工作狀態(tài)時,關(guān)閉空氣通道,打開煙氣通道,讓蓄熱體回收煙氣余熱。空氣/煙氣換向閥為開關(guān)型氣動閥,驅(qū)動介質(zhì)為壓縮空氣,由蓄熱式燃燒自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)定時、定溫自動換向。
4、 燃料換向閥的主要作用是配合空氣/煙氣換向閥,快速打開或者關(guān)閉燃料通道,其動作的執(zhí)行必須與空氣/煙氣換向閥同步協(xié)調(diào),接受蓄熱式燃燒自動控制系統(tǒng)的控制指令。燃料換向閥可以采用開關(guān)型電磁閥,也可以采用氣動角座閥,正常使用壽命一百萬次以上。
5、 燃料供應(yīng)管道及管件的功能在于保證燃料燒嘴燃燒所需要的燃料。燃?xì)夤?yīng)管道為鍍鋅鋼管,管件主要包括各類接頭、快接不銹鋼金屬軟管、燃?xì)膺^濾器、燃?xì)庹{(diào)壓器、低壓保護開關(guān)、安全放散閥、快速安全切斷閥、燃?xì)怆姶砰y、壓力表、手動調(diào)節(jié)閥等部件組成。
6、 助燃空氣管道及鼓風(fēng)機的功能在于向蓄熱式燃燒器里送入一定風(fēng)速和風(fēng)量的助燃空氣,并提供冷卻空氣保護燒嘴。助燃空氣管道采用Q235焊接鋼管,管件主要包括:各類接頭、風(fēng)門檔板、手動調(diào)節(jié)閥等。鼓風(fēng)機為長壽命結(jié)構(gòu),無故障運行時間1萬小時以上。
7、 煙氣排放管道及引風(fēng)機的功能在于及時排除、引導(dǎo)燃料燃燒后所產(chǎn)生的煙氣。煙氣排放管道采用Q235焊接鋼管或不銹鋼鋼管,管件主要包括:各類接頭、溫度變送器、風(fēng)門檔板、手動調(diào)節(jié)閥等。引風(fēng)機為水冷結(jié)構(gòu),耐溫250,性能優(yōu)良,無故障運行時間1萬小時以上。
8、 壓縮空氣管道及空壓機的功能在于為自動控制空氣/煙氣換向閥提供操作動力源。壓縮空氣管道為鍍鋅鋼管,管件主要包括各類接頭、不銹鋼金屬軟管、氣動三聯(lián)件、開斷控制電磁閥、手動調(diào)節(jié)球閥、壓力表、低壓保護開關(guān)等??諌簷C和空氣儲氣罐由用戶配套提供。