金属镁蓄热式还原炉燃烧系统方案

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北京佳德昌科技有限责任公司
蓄热式金属镁还原炉燃烧系统技术协议
镁基材料有限公司
镁还原炉蓄热式燃气燃烧系统
技术协议
需方:1(鹤壁)镁基材料有限公司 日期: 2009-04-18 供方:北京佳德昌科技有限责任公司
日期:2009-04-18
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名称 燃料最大流量、管道 助燃风流量、管道 烟气
总 管(六个)
wk.baidu.com
2220 Nm3/h
5
2500 Nm3/h
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4250
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蓄热式金属镁还原炉燃烧系统技术协议
DN350 分 管(三个) 1110 Nm3/h DN250 蓄 热 式 燃 烧 器 支 286Nm3/h 管 平焰烧嘴支管 DN125 125Nm3/h DN80
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G、排烟系统 排烟系统是由蓄热式燃烧主排烟系统及辅助烟道所组成。 主排烟系统由空气与烟气三通换向阀、烟气流量手动调节阀、排烟管道 和引风机构成,耐温为 200C。引风机根据我公司专利技术设计而选用。 辅助排烟管路排烟量只占总烟量的 20%—30%, 主要起到调节炉压得作 用。 H、压缩空气管道 压缩空气系统由空压机、空气储气罐、空气三联件、调压阀、压力表、 手动球阀等组成。该管路系统由需方自行负责。 I、控制系统 本控制系统由西门子 S7-200 系列 PLC(可编程控制器)控制煤气快速 切断阀、空气-烟气三通换向阀,实现换向自动控制和定温强制换向、排烟 超温报警功能。换向控制及鼓、引风机启停、炉膛温度的显示均集中在一台 控制柜内。 当系统投入运行后,系统工作过程均可实现自动及手动控制,为便于系 统的调整及检修,本方案考虑了人工操作方式和必要的参数显示仪表。 ⅰ、主要检测内容及机构: (1) 炉膛温度 6 个检测、显示点。 (2) 蓄热式烧嘴后排烟温度 12 个检测、 显示点; 三通换向阀后 2 个 测、显示点,当温度超过 180C 时,系统强制换向。 (3) 炉膛压力检测、显示、报警(炉中一个测点) 。 (4) 燃气压力显示、超低压报警(压力 U 型管电子式) 。 (5) 空气压力检测、显示、超低压报警。 (6) 换向阀换向到位指示,及不到位报警。 (7) 鼓风、引风机停运、燃气快断阀联锁功能。 ⅱ、控制原理: 当系统确定接到“打开切断阀”和“启动系统”指令后进入运行准备状态, 当确认点火工作正常,按设定温度要求,通过手动调节控制温度。
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扁平焰
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4、蓄热式燃烧系统组成: 蓄热式燃烧系统设计内容及范围是:即煤气、助燃风、压缩空气与烟气 管路、管路支架(钢结构) 、蓄热式烧嘴、煤气气动切断阀、换向阀、鼓风 机、引风机、钢烟囱、控制系统、辅助烟道等。 A、蓄热式烧嘴 采用我公司专利技术 JDCX-D1F-286 型单预热蓄热式燃气烧嘴。 蓄热式 燃烧器由煤气喷嘴、烧嘴砖、蓄热腔体、蓄热体及空煤气连接口组成。空燃 比优化设计,使燃烧更充分,最大限度的节约燃料。其中蓄热体是关键部件, 是我司针对热脏煤气特性专门设计生产的。其体积小;换热表面积大;蓄热 量大;换热速度快;急冷急热性能好,高温结构强度好,不易脆裂、剥落和变 形等;抗腐蚀强;不易堵塞。 B、平焰燃气烧嘴 平焰燃气烧嘴使火焰沿喇叭形烧嘴管扩散成盘状平火焰, 形成均匀的灼 热面,提高炉内辐射传热效果,加热速度快。其作用是补充与调节炉膛中部 温差。 C、热脏煤气快速切断阀 采用我司自主研发的耐热耐脏煤气气动快切阀; 该阀的阀盘提升为直动 式、 弹簧复位、 驱动介质为压缩空气或氮气, 该阀的运动件滑动摩擦部位少、 使用寿命长、密封性能好。 D、换向装置(专利证书见插页) 采用本公司开发的 3T 型空气三通换向阀,耐温为 200C,切换时间为 1 次/min(待定) 。具有定时和强制换向功能。 E、燃气管路 燃气管路分由:蓄热式总管道、蓄热式分管道、蓄热式支管道、平焰烧 嘴支管道及相应的手动阀门。 F、供风系统 采用根据我公司专利技术而选用的鼓风机, 空气流量通过手动调节阀调 节。
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蓄热式金属镁还原炉燃烧系统技术协议
(2)喷嘴设计优化,适用于热脏煤气,调节比大,不回火,不脱火,燃烧 稳定,使用寿命长。 (3)火焰长度可控性好,热流分布合理,炉温差小于±10℃。 (4)采用专门设计的适用于热脏煤气的蓄热体,该蓄热体比表面极大,蓄 热能力强,抗结焦,质量稳定,使用周期长。 (5)蓄热式烧嘴即可满足热脏煤气,又能适用洁净冷煤气的燃烧。 (6)控制系统安全可靠,可实现换向—切换自动控制。 (7)燃料在贫氧状态下燃烧,(烟气中含氧量在 2%~20%)炉内 NOX 生成物 大大减少,NOX 排放量低至 100PPm 以下,完全达到国家级排放标准。 3、烧嘴主要技术参数 名称 烧嘴名称 烧嘴型号 烧嘴额定流量 燃料 燃气热值 燃气压力 燃气温度 助燃风 助燃风机量 助燃风压 助燃风温 火焰长度 烧嘴调节比 火焰形状 节能指标
DN350 1250 Nm3/h DN250 324 Nm3/h DN125 138 Nm3/h DN80
Nm3/h DN350 2125 Nm3/h DN250 354 Nm3/h DN125
四、蓄热式燃烧系统简介:
1、蓄热式燃烧系统工作原理 工作原理如图 1 所示, 从鼓风机出来的常温空气由换向阀切换进入蓄热 式燃烧器 B 后,在经过蓄热式烧嘴 B 蓄热体时被加热,在极短的时间内常 温空气被加热到接近炉膛温度(一般比炉温低 50-100℃) ,被加热的高温热 空气进入炉膛后,卷吸周围炉内的烟气形成一股含氧量大大低于 21%的稀 薄贫氧高温气流,同时往稀薄高温空气附近注入燃料(燃油或燃气) ,燃料 在贫氧(2-20%)状态下实现燃烧;与此同时,炉膛内燃烧后的热烟气经过另 一个蓄热式烧嘴 A 排入大气,炉膛内高温热烟气通过蓄热式烧嘴 A 时,将 显热储存在蓄热式烧嘴内,然后以低于 150℃的低温烟气经过换向阀排出。 工作温度不高的换向阀以一定的频率进行切换, 使两个蓄热式燃烧器处于蓄 热与放热交替工作状态,从而达到节能和降低 NOx 排放量等目的,常用的 切换周期为 30-200 秒。如此周而复始变换,通过蓄热体这一媒介,排出的 烟气余热绝大部分转换成燃烧介质的物理热,被充分回收利用。 2、 蓄热式燃烧系统的特点 (1)空气预热温度高,能达到 800~1000℃,排烟温度 150—1800C,热效 率可达 90%。
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前言- - - - -- - -- - - -- - -- - - - - - - - - 3 1、 项目内容- - - -- - -- - - -- - -- - - - - - - -3 2、 技术创新与关键技术- - - --- -- - - - - - - - - -3 3、 金属镁还原炉设计依据和主要技术参数- - -- - - -- 4 4、 蓄热式燃烧系统简介- -- - - - - - - - - -- - - - 6 5、 能源介质参数- - - - - - - - - - - -- - - - -- -11 6、 设计联络、资料交接- - - - - - - - - - - -- - - - 11 7、 工程进度、设备验收- - - - - - - -- - - - - -8、 技术培训- - - - - - - - - - - - -- - - - - -- - 12 9、 质量承诺及售后服务- - - - - - - -- - - - -- ---12 10、 协议采用主要标准规范- - - - - - -- - - - - - 12 11、 主要设备清单及报价- - - - - - - - - - - - -- - 14 12
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中对蓄热体、煤气快切阀及空气换向阀的堵塞与腐蚀问题。采用神雾公司自 己研发的热脏煤气专用快切阀、空气/烟气大三通换向阀、蓄热式烧嘴、煤气 喷枪及燃烧自控方案。确保设备的安全可靠,稳定运行,操作简便,维护维 修简单,适用于炼镁企业操作人员的实际能力。
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金属镁还原炉燃气蓄热式系统 技术协议
前言
北京佳德昌科技有限责任公司是国内一家专门研究、 开发工业窑炉先进 技术和生产成套设备的高新科技企业。 近几年来我公司成功地研制开发出适 应中国窑炉的新型蓄热式高温空气燃烧技术及燃油、燃气、油气混烧蓄热式 燃烧器、燃气蓄热式辐射管燃烧器系列。形成了独树一帜的、先进的北京佳 德昌蓄热式燃烧技术体系。 北京佳德昌公司研制开发的蓄热式燃烧系统已在 上百家大型企业、上千座各种类型的推钢炉、步进炉、辊底式退火炉、均热 炉、台车炉、锻造炉、蓄热式辐射管退火炉、蓄热式钢包烘烤器、熔铝炉、 熔铜炉、熔锌炉等上推广应用,创造了数十项中国国内第一,取得了令人瞩 目的成果,受到了各个行业的一致好评。
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3.12 单炉煤气额定消耗量:530 kg/h·炉×3.5Nm3/公斤煤
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500 Nm3/h÷4 个=125 Nm3/h 3.16.2 单预热热脏煤气蓄热式烧嘴数量及额定热负荷: A·蓄热式烧嘴数量: 2 组(6 对) B·蓄热式烧嘴额定热负荷: (222-60)万 kcal/h=162 万 kcal/h 162 万 kcal/h÷6 个=27 万 kcal/h=225Nm3/h 3.17 烧嘴的安装位置: 3.17.1 单预热热脏煤气蓄热式烧嘴:还原炉两端 3.17.2 平焰热脏煤气烧嘴:炉顶中部 3.18 炉膛尺寸: 3.18.1 炉膛内长度:按 60 支还原罐算,两侧墙,上下两排各布置 15 个还原罐,两还原罐水平中心间距为 650mm,则炉膛 内长度=650×16≈10.5m 3.18.2 3.18.3 炉膛内宽度: 5.2 m 炉膛有效高度:1.950 m 两还原罐垂直中心间距为 500mm 3.19 蓄热式助燃风预热温度:800-1000℃ 3.20 助燃风:由高压离心风机提供 助燃风量:3500Nm3/h 助燃风压:7500-8500Pa 3.21 排烟风机:由高压离心引风机提供 排烟风机量:6000 Nm3/h 排烟风机压力:5500-6000 Pa 排烟温度:150~180℃ 3.22 控制方式:采用 PLC+仪器仪表。 3.23 燃烧系统管径:
一、项目内容:
鹤壁某集团本年度计划扩建 6000 吨产量,新建 6 台金属镁还原炉, 为达到节约燃料、提高还原炉能源利用率的目的,将采用北京佳德昌蓄热式 燃烧技术。 该方案是遵循“1 (鹤壁) 镁基材料有限公司”提供的设计意向、 技术参数、 要求等来设计的。 二、技术创新与关键技术 针对热脏煤气的特点,着重考虑煤气中的焦油、粉尘、水等在燃烧过程
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单位
蓄热式烧嘴 蓄热式烧嘴 JDCX-D1F-286
平焰烧嘴 平焰烧嘴 JDC-PYC1 25
Nm3/h Kcal/m3 Pa ℃ Nm3/h Pa ℃ m
286(35 万大卡/h) 125
热脏煤气 1200 >800 ≥400 由高压离心风机提供 3500 7500-8500 预热到 800-1000 3~4 1:5 圆锥形 节能 30%左右
三、金属镁还原炉设计依据和主要技术参数:
3.1 窑炉名称:金属镁还原炉 3.2 产品:金属镁 3.3 炉膛工作温度:1250℃±10℃ 3.4 生产周期:12 小时/班 3.5 还原罐规格:Ф339×2750(mm) 3.6 每罐装料量:140-160 kg/罐 3.7 生熟料产出比:6.5︰1 3.8 窑炉产量:60 罐×24kg/罐·班≈1400kg/班×2=2.8t/天·炉 3.9 单炉额定煤耗:2.8t/天×6.5t=18.2t/天·炉 3.10 采用蓄热式燃烧系统煤耗:18.2t/天·炉×70% =12.74 t/天·炉 =530 kg/h·炉 3.11 煤的气化率: 3.5Nm3/公斤煤 ≈1850 Nm3/h·炉≈222 万 kcal/h 煤气最大消耗量:2220 Nm3/h·炉≈266 万 kcal/h 3.13 燃料:热脏煤气 3.14 燃料热值:≥1200 kcal/Nm3 3.15 燃料压力:>800Pa 3.16 烧嘴形式及数量: 3.16.1 平焰热脏煤气烧嘴数量及负荷: 4 个×15 万 kcal/h=60 万 kcal/h=500 Nm3/h
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