气态悬浮焙烧炉两种燃烧站的应用比较
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应 用 科 学
科 ２０ １Ｏ宰年薷第７蟊期
气态悬浮焙烧炉两种燃烧站 的应用 比较
王 志英 （中国铝业重庆分公 司，重庆 ４０８４０３）
摘 要 Ｓｍｉｔｈ公 司 与Ｊａｓｐｅ 司燃 烧站在气态悬 浮炉 （ＧＳＣ）上的应用进行对 比分析 ，指 出两套燃烧站 系统在技术 ｆ＝、应 用上的区别及各 自 的利弊 。 关键 词 气 态悬 浮炉 ；燃烧站 ；煤气检漏 中 图分类 号 ＴＦ８２１ 文 献标 识码 Ａ 文章 编号 １６７３～９６７１一（２０１０）０４１—０１３０—０２
图１气态悬浮焙烧炉工艺流程图 气态悬 浮炉共有 四套燃烧站 ：主燃烧站Ｖ１９以煤气为燃料 ，是气态 悬浮炉的主要热发生源 ；Ｖ０８是点火燃烧站以煤气为燃料 ，为Ｖ１９主燃烧 站 的点火提供明火 ；Ｔ１１为干燥热发生器 以煤气做为燃料 ，用于提高废 气 温度 ，避免废气温度低于酸露点对 电收尘造成腐蚀 ；Ｔ１２为起动热发 生站 ，主要用于气态悬浮炉 的烘炉 ，提高衬体温度 ，以柴油做为燃料。 、 ３样炉使用的燃烧站为丹麦Ｓｍｉｔｈ￣司提供的技术及设备 ，甜炉为德国 Ｊａｓｐｅｒ＇ ｚ￣司提供的 ，这两家公司的燃烧站在许多方面有不 同之处 ，也各有 利弊。 湿ＡＩ（ＯＨ） 进．３，ＡＯ２文丘里 冲散预热 ，经过ＰＯ１、ＰＯ２完成干燥 、预 热后进．ＫＰｏ４高温焙烧 ，高温ＡＬ０ 通过ＰＯ３进入ｃＯｌ—Ｃ０４Ｊ￣行４级旋风冷 却和一级流化冷却 ，产品进入氧化铝贮运系统。焙烧所需热量 由煤气提 供 ，从ＡＯ７进入的燃烧空气与高温氧化铝进行热交换 ，在氧化铝被冷却 的同时空气被预热至８１Ｘ）－－９００％ ，进入 主炉ＰＯ４与煤气燃烧 ，产生的高 温烟气对 氢氧化铝干燥预热后经电收尘排人大气 。 １ 两种 燃烧 站对 比 １．１ 燃 料 及 烧 嘴 Ｓｍｉｔｈ燃烧站使用发生炉煤 气为燃料 ，热值低 （ＱＬ＝５．４ＭＪ／Ｎｍ，）。 ＪａｓｐｅｒＳ．烧站 以焦炉煤气为燃料 ，热值较高 （ＱＬ＝１５．６￣Ｕ／Ｎｍ，），约为发 生 炉煤气热值的３倍 ，氢气含量高，燃烧速度快 ，煤气消耗量少 ，故煤 气管道 、烧嘴尺寸较小。 单支烧 嘴的结构也发生改变 ，与Ｓｍｉｔｈ相 比，Ｊａｓｐｅ境 嘴 出口由圆锥 面变为球面 ，孔数 由ｌ６眼变为１７眼，其中烧嘴球 面最前端有一跟 ，防止 煤 气 杂质 堵 塞 孔 眼 。 １．２ Ｖ１９流 量 控 制 方 式对 比 ’ Ｓｍｉｔｈ主燃烧站Ｖ１９有 １２支烧嘴 ，分上 下二层在主炉ＰＯ４均匀分 布， 每支烧嘴均装有手动控制 阀门，煤气流量控制主要 由计算机通过调节主 管道上 的Ｖ０２阀来实现。在燃气进行低流量调整 时需操作工在现场调整 烧嘴阀门 ，由于中心与现场通讯不便造成操作与命令的滞后性 ，会 导致 炉温较大波动 ，尤其是Ｖ１９起动初期 ，有时会 因温度波动报警导致燃烧
特别是当Ｖ１９煤气用量较小时，通过这３支可调节煤气流量 的烧嘴来 保证其它烧嘴的煤气喷出速度 ，防止烧嘴 的喷出速度降低 ，将烧嘴烧坏 或产 生 回火 现 象 。
１．３ 起动热发生器Ｔ１２
表 １
名称 燃料 流量大小 Ｓｍｉｔｈ 柴油 ０－６３０ｋｇ／ｈ
流量计 无
控制方式 计算机手动
生 泄 漏 。 Ｊａｓｐｅｒ＂ ￣ 煤气安全检漏在点火前一次完成 ，点火前 ，Ｖ０２、Ｖ０３、
Ｖ０ ４为关闭状态，Ｖ０５为打开状态 ，点火时，Ｖ０２打开 １０％。燃料送至Ｖ０３ 阀前 ，关闭Ｖｏ５进行检漏 ，如压力开关ＰＳＨ不 高报说明Ｖ０３未发生泄漏 ， 如高报说 明Ｖ０３泄漏通过后 ，Ｖ０３检漏打开Ｖ０３再关闭 ，使Ｖ０３与ｖｏ４２５间 充满煤气 ，在规定时间内如压力开关Ｐｓ坏 低报说 明Ｖ０４、Ｖ０５未能发生 泄漏 ，￣ＪＶ０３将打开 ，等待现场最后确认起动。如低报则说明Ｖ０４ 、Ｖ０５ 有泄漏 ，燃烧站立即停止下一步工作。以上可看出Ｊａｓｐｅ 司在点火前检 漏全部完成 ，以防止泄漏 ，Ｓｍｉｔｈ￣司点火前 ，灭火后各检漏一道阀门， 它可发现燃烧站长期运行停车后 ，阀门粘上煤焦油或其它原因关 闭不严 所造成安全隐患 。
站灭火 ，甚至会造成燃气 突增 ，燃 烧不完全 ，给安全带来极大 隐患 。 Ｊａｓｐｅｒ主燃烧站除保 ￣Ｓｍｉｔｈ控制方式外 ，还在上层 １２０￣Ｃ分布增加三个电 动调节阀 ，可对３支烧 嘴进行小流量调节 ，增强 了中心对Ｖ１９煤气小流量 的调 节 功 能 ，避 免 了上 述 不利 影 响 的发 生 。
Ｊａ ｓｐ ｅｒ 柴油 Ｏ－８００ｋ￣ 有流量计并有 累计 计算机手动和自动
Ｔ１２为起 动热发生站 ，从上表看出４｝｝炉有更 多的功能 ，柴油流量有 所增加 ，增强了烘炉能力 ，有利于主炉温度提高 ，使主炉燃烧Leabharlann Baidu更快、 更及时点火 ；增加流量计后，有利于掌握燃料消耗 ；Ｔ１２＇ ￣烧对ｃ０１温度 的 自动控制 ，使烘炉可 以自动操作 ，根据烘炉温度调整燃料用量也使烘 炉更 为准确有效进行 。
图２ Ｔ１ １点火燃烧站示意 图 Ｓｍｉｔｈ￣司煤气安全检漏系统在点火时 、灭火时判断Ｖ０４、Ｖ０５是否泄 漏。点火前 ，Ｖ０２、Ｖ０３、Ｖ０４为关 闭状态 ，点火时 ，Ｖ０２打开３０％，Ｖ０５ 关闭 ，燃料送至Ｖ０３阀前 ，）￣１Ｐ１０３压力高报 ，说 明Ｖ０３发生泄漏 ；灭火前 ｖ０５一直关闭 ；灭火 时Ｖ０３、Ｖ０４关闭。如Ｐ１０３压力低报说明Ｖ０４、Ｖ０５发
１．４ 煤气安全检漏对 比 燃烧站 在使 用时为保证安全 ，必 须确 认烧嘴前两道截 止阀不 能发
生泄漏。ｓｍｉｔｈ与Ｊａｓｐｅｒ；ｔ￣漏方法不 同。 （以Ｔ１１为例 ，Ｖ１９、Ｖ０８与之相 同
Ｐ１０３为ｓｒＩｌｉ 司检漏压力检测 虚线画出的Ｐｓ为４＃＇ Ｊ；＃Ｊａｓｐｅｒ＂ｚ｝司的检漏压力开关
近几年 国内氧化铝行业建成投用了很 多焙烧炉 ，其 中以气态悬 浮炉 （Ｇ．Ｓ．Ｃ）为主。其 中某厂现有５台气态悬浮焙烧 炉 ，２＃炉是我国氧化铝 行业中 首次引进的气态悬浮炉 （Ｇ＿ｓ＿ｃ），也是世界上第一 台使用发生炉 煤气作为燃料的气态悬浮炉 ，设计产￣ １３００Ｔ／ｄ，负压操作 ，１９９２年投产 运行 。３＃、４＃、５＃、６屹 态悬浮炉在１９９４年、２００２年 、２００４年又相继建 成投产 ，分 别以发生炉煤气 、焦炉煤气做为燃料 ，气态悬浮焙烧炉工艺 流程图如 图１所示 ：
应 用 科 学
科 ２０ １Ｏ宰年薷第７蟊期
气态悬浮焙烧炉两种燃烧站 的应用 比较
王 志英 （中国铝业重庆分公 司，重庆 ４０８４０３）
摘 要 Ｓｍｉｔｈ公 司 与Ｊａｓｐｅ 司燃 烧站在气态悬 浮炉 （ＧＳＣ）上的应用进行对 比分析 ，指 出两套燃烧站 系统在技术 ｆ＝、应 用上的区别及各 自 的利弊 。 关键 词 气 态悬 浮炉 ；燃烧站 ；煤气检漏 中 图分类 号 ＴＦ８２１ 文 献标 识码 Ａ 文章 编号 １６７３～９６７１一（２０１０）０４１—０１３０—０２
图１气态悬浮焙烧炉工艺流程图 气态悬 浮炉共有 四套燃烧站 ：主燃烧站Ｖ１９以煤气为燃料 ，是气态 悬浮炉的主要热发生源 ；Ｖ０８是点火燃烧站以煤气为燃料 ，为Ｖ１９主燃烧 站 的点火提供明火 ；Ｔ１１为干燥热发生器 以煤气做为燃料 ，用于提高废 气 温度 ，避免废气温度低于酸露点对 电收尘造成腐蚀 ；Ｔ１２为起动热发 生站 ，主要用于气态悬浮炉 的烘炉 ，提高衬体温度 ，以柴油做为燃料。 、 ３样炉使用的燃烧站为丹麦Ｓｍｉｔｈ￣司提供的技术及设备 ，甜炉为德国 Ｊａｓｐｅｒ＇ ｚ￣司提供的 ，这两家公司的燃烧站在许多方面有不 同之处 ，也各有 利弊。 湿ＡＩ（ＯＨ） 进．３，ＡＯ２文丘里 冲散预热 ，经过ＰＯ１、ＰＯ２完成干燥 、预 热后进．ＫＰｏ４高温焙烧 ，高温ＡＬ０ 通过ＰＯ３进入ｃＯｌ—Ｃ０４Ｊ￣行４级旋风冷 却和一级流化冷却 ，产品进入氧化铝贮运系统。焙烧所需热量 由煤气提 供 ，从ＡＯ７进入的燃烧空气与高温氧化铝进行热交换 ，在氧化铝被冷却 的同时空气被预热至８１Ｘ）－－９００％ ，进入 主炉ＰＯ４与煤气燃烧 ，产生的高 温烟气对 氢氧化铝干燥预热后经电收尘排人大气 。 １ 两种 燃烧 站对 比 １．１ 燃 料 及 烧 嘴 Ｓｍｉｔｈ燃烧站使用发生炉煤 气为燃料 ，热值低 （ＱＬ＝５．４ＭＪ／Ｎｍ，）。 ＪａｓｐｅｒＳ．烧站 以焦炉煤气为燃料 ，热值较高 （ＱＬ＝１５．６￣Ｕ／Ｎｍ，），约为发 生 炉煤气热值的３倍 ，氢气含量高，燃烧速度快 ，煤气消耗量少 ，故煤 气管道 、烧嘴尺寸较小。 单支烧 嘴的结构也发生改变 ，与Ｓｍｉｔｈ相 比，Ｊａｓｐｅ境 嘴 出口由圆锥 面变为球面 ，孔数 由ｌ６眼变为１７眼，其中烧嘴球 面最前端有一跟 ，防止 煤 气 杂质 堵 塞 孔 眼 。 １．２ Ｖ１９流 量 控 制 方 式对 比 ’ Ｓｍｉｔｈ主燃烧站Ｖ１９有 １２支烧嘴 ，分上 下二层在主炉ＰＯ４均匀分 布， 每支烧嘴均装有手动控制 阀门，煤气流量控制主要 由计算机通过调节主 管道上 的Ｖ０２阀来实现。在燃气进行低流量调整 时需操作工在现场调整 烧嘴阀门 ，由于中心与现场通讯不便造成操作与命令的滞后性 ，会 导致 炉温较大波动 ，尤其是Ｖ１９起动初期 ，有时会 因温度波动报警导致燃烧
特别是当Ｖ１９煤气用量较小时，通过这３支可调节煤气流量 的烧嘴来 保证其它烧嘴的煤气喷出速度 ，防止烧嘴 的喷出速度降低 ，将烧嘴烧坏 或产 生 回火 现 象 。
１．３ 起动热发生器Ｔ１２
表 １
名称 燃料 流量大小 Ｓｍｉｔｈ 柴油 ０－６３０ｋｇ／ｈ
流量计 无
控制方式 计算机手动
生 泄 漏 。 Ｊａｓｐｅｒ＂ ￣ 煤气安全检漏在点火前一次完成 ，点火前 ，Ｖ０２、Ｖ０３、
Ｖ０ ４为关闭状态，Ｖ０５为打开状态 ，点火时，Ｖ０２打开 １０％。燃料送至Ｖ０３ 阀前 ，关闭Ｖｏ５进行检漏 ，如压力开关ＰＳＨ不 高报说明Ｖ０３未发生泄漏 ， 如高报说 明Ｖ０３泄漏通过后 ，Ｖ０３检漏打开Ｖ０３再关闭 ，使Ｖ０３与ｖｏ４２５间 充满煤气 ，在规定时间内如压力开关Ｐｓ坏 低报说 明Ｖ０４、Ｖ０５未能发生 泄漏 ，￣ＪＶ０３将打开 ，等待现场最后确认起动。如低报则说明Ｖ０４ 、Ｖ０５ 有泄漏 ，燃烧站立即停止下一步工作。以上可看出Ｊａｓｐｅ 司在点火前检 漏全部完成 ，以防止泄漏 ，Ｓｍｉｔｈ￣司点火前 ，灭火后各检漏一道阀门， 它可发现燃烧站长期运行停车后 ，阀门粘上煤焦油或其它原因关 闭不严 所造成安全隐患 。
站灭火 ，甚至会造成燃气 突增 ，燃 烧不完全 ，给安全带来极大 隐患 。 Ｊａｓｐｅｒ主燃烧站除保 ￣Ｓｍｉｔｈ控制方式外 ，还在上层 １２０￣Ｃ分布增加三个电 动调节阀 ，可对３支烧 嘴进行小流量调节 ，增强 了中心对Ｖ１９煤气小流量 的调 节 功 能 ，避 免 了上 述 不利 影 响 的发 生 。
Ｊａ ｓｐ ｅｒ 柴油 Ｏ－８００ｋ￣ 有流量计并有 累计 计算机手动和自动
Ｔ１２为起 动热发生站 ，从上表看出４｝｝炉有更 多的功能 ，柴油流量有 所增加 ，增强了烘炉能力 ，有利于主炉温度提高 ，使主炉燃烧Leabharlann Baidu更快、 更及时点火 ；增加流量计后，有利于掌握燃料消耗 ；Ｔ１２＇ ￣烧对ｃ０１温度 的 自动控制 ，使烘炉可 以自动操作 ，根据烘炉温度调整燃料用量也使烘 炉更 为准确有效进行 。
图２ Ｔ１ １点火燃烧站示意 图 Ｓｍｉｔｈ￣司煤气安全检漏系统在点火时 、灭火时判断Ｖ０４、Ｖ０５是否泄 漏。点火前 ，Ｖ０２、Ｖ０３、Ｖ０４为关 闭状态 ，点火时 ，Ｖ０２打开３０％，Ｖ０５ 关闭 ，燃料送至Ｖ０３阀前 ，）￣１Ｐ１０３压力高报 ，说 明Ｖ０３发生泄漏 ；灭火前 ｖ０５一直关闭 ；灭火 时Ｖ０３、Ｖ０４关闭。如Ｐ１０３压力低报说明Ｖ０４、Ｖ０５发
１．４ 煤气安全检漏对 比 燃烧站 在使 用时为保证安全 ，必 须确 认烧嘴前两道截 止阀不 能发
生泄漏。ｓｍｉｔｈ与Ｊａｓｐｅｒ；ｔ￣漏方法不 同。 （以Ｔ１１为例 ，Ｖ１９、Ｖ０８与之相 同
Ｐ１０３为ｓｒＩｌｉ 司检漏压力检测 虚线画出的Ｐｓ为４＃＇ Ｊ；＃Ｊａｓｐｅｒ＂ｚ｝司的检漏压力开关
近几年 国内氧化铝行业建成投用了很 多焙烧炉 ，其 中以气态悬 浮炉 （Ｇ．Ｓ．Ｃ）为主。其 中某厂现有５台气态悬浮焙烧 炉 ，２＃炉是我国氧化铝 行业中 首次引进的气态悬浮炉 （Ｇ＿ｓ＿ｃ），也是世界上第一 台使用发生炉 煤气作为燃料的气态悬浮炉 ，设计产￣ １３００Ｔ／ｄ，负压操作 ，１９９２年投产 运行 。３＃、４＃、５＃、６屹 态悬浮炉在１９９４年、２００２年 、２００４年又相继建 成投产 ，分 别以发生炉煤气 、焦炉煤气做为燃料 ，气态悬浮焙烧炉工艺 流程图如 图１所示 ：