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(蓄热燃烧)稳定防预措施及注意要点

2022-07-29 03:10:44

经过近几年的使用,蓄热燃烧暴露出了一些问题,其中比较突出的问题就是蓄热燃烧的失火、爆炸问题。大部分化工VOCs都是易燃易爆气体,不要盲目选择治理工艺,应根据废气的成份,浓度,湿度,风量,含尘量等做正确选择,要客观认知每项技术的工作原理和稳定防预措施。

蓄热燃烧的稳定防预措施:

一、优化收集系统。对吸风罩、风机选用进行规范设计,同时废气收集管线需统筹规划,形成支管→主管→处理装置→总排口的收集处理系统,废气收集效果。对于易燃易爆废气在设计收集系统和预处理系统时,不追求过高的强度反而有利于系统稳定,不过即使选用强度不高的设备和材料。

二、严格控制蓄热燃烧进入口有机物的浓度,使其控制在一个稳定的水平,这是防预爆炸的一个根本的措施。蓄热燃烧本身就是一个点火源,如果进入口浓度已经超过爆炸下限,即使前面用了性能稳定风机、管道采用了防止静电都无济于事。由于有机物的爆炸下限随着气体温度的提升会大幅降低,同时由于化工企业有机废气的突发性排放,入口浓度需要远低于爆炸下限(一般低于爆炸下限的25%)。

三、充足了解客户的工艺,明确工艺过程中有机废气的排放特点及可能存在的突发因素。

四、增设需要的仪器设备,废气入口及需要的废气支路入口处安装浓度监测仪;对于浓度好废气,蓄热燃烧入口需加稀释风阀;废气入口加缓冲罐,缓冲罐的体积要设计得当;增加浓度监测仪、稀释风阀、蓄热燃烧风机等仪器设备之间的连锁控制,对突发问题一时间做出正确的动作;在蓄热燃烧入口加阻火器,防止回火;在蓄热燃烧燃烧室、缓冲罐、管道拐弯处加泄爆片;在蓄热燃烧附近设置一些消防设施。

蓄热燃烧的主要优点:

一、由于旋转阀取代了床式蓄热燃烧的提升阀,且阀体使用寿命不错,后期维护频率及费用不高;

二、废气进入炉体属于连续式,不存在通断现象,所以废气不会形成倒灌,有利于车间环境;

三、蓄热燃烧占地面积小,设备自身体积小,能量散失小,节能;

蓄热体是蓄热燃烧的核心部件,用于实现蓄热功能,并且在整个蓄热燃烧中起着重要的作用。那么蓄热体的具体功能是什么?应使用哪种材料?使用过程中的注意要点是什么?

一、蓄热体的材质选择

蓄热体的材料主要有陶瓷和金属两种,金属类蓄热体如钢、铝等材料只能用于低温或中温场合。而蓄热燃烧的操作温度较不错,因此不能使用金属材料;而陶瓷材料具有优良的高温、防化学反应、蚀等特点以及机械强度好、价格适宜等优点,性能达到蓄热燃烧的要求,所以目前蓄热燃烧普遍采用陶瓷材料作为蓄热体。

常用的蓄热体包括散堆材料(颗粒填料,如矩鞍环)和规整填料(如蜂窝填料和板波纹填料)。为了降低床层阻力,目前在蓄热燃烧炉中大多采用规整填料,特别是蜂窝状陶瓷蓄热体,蜂窝陶瓷蓄热体与其它蓄热体(如陶瓷球等)相比具有比表面积大、阻力损失小、热胀冷缩系数小、抗热有力的等特点。陶瓷蜂窝填料一般做成尺寸150mm×150mm×150mm或150mm×150mm×300mm的柱状蓄热体,并整砌于蓄热燃烧炉的蓄热室中。

二、蓄热体的功能

蓄热体的功能即作为一个换热器——其作用是:当冷的废气通过热的蓄热体时,蓄热体将储存的热量释放,使废气加热到所需的预热温度而蓄热体本身被冷却(冷周期);预热后的气体进入燃烧室,经反应后热的净化气通过冷的蓄热体时,蓄热体吸收净化气体的热量,使气体冷却而蓄热体本身被加热(热周期)。

三、使用蓄热体的注意要点

(1)在实际生产中,应严格控制空燃比,减小钢坯的氧化烧损,控制氧化亚铁的生成量,进而阻止氧化亚铁被吸入蓄热烧嘴内,造成蜂窝体的损坏。

(2)在陶瓷蜂窝体材料的选用上,不应一味追求含铝量。含铝量越高,不怕火度越高,但抗热震性却越差。在同一蓄热室内良好采用二种材料,由炉内方向至炉外方向依次采用刚玉、莫来石、堇青石质(或相近材质),达到抗热震性和不怕火度的愈佳优化。

(3)陶瓷蜂窝体孔距及壁厚的选择要适当。孔眼采用两种形式,靠近炉膛部位层采用大孔厚壁结构,其余采用小孔薄壁结构。不能为了追求比表面积大,选用过于细小的孔眼结构,影响强度并且容易堵塞。每层蜂窝体之间留有部分间隙(弧面连接),使气流通畅,避免灰尘堵塞。根据孔距与壁厚的大小选择适当的换向时间。

(4)自然气的不全部燃烧,将在蓄热体内进行二次燃烧,造成蜂窝体损坏。设计烧嘴时,应充足考虑两喷口的角度、距离及两股射流的动量比。同时控制空燃比,确定燃气全部燃烧。这样在蜂窝体内,就不存在二次燃烧的问题。

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