Написать письмо
Ваше имя*
Ваш E-mail*
Сообщение*
Выпуск
В раздел вопрос-ответ

Возможности автоматического регулирования подачи газообразного топлива и его смешения с воздухом в зависимости от состава отходящих газов в целях экономии топлива

ВОПРОС: Юрий Владимирович Соколов, главный инженер, ОАО ПО «Якутцемент», Россия:

При производстве цемента на нашем заводе используется газообразное топливо. Способ производства — мокрый. При использовании существующей горелки первичный воздух отсутствует, для сжигания топлива подается только вторичный. Существует ли такой тип горелки, чтобы можно было в целях экономии топлива автоматически регулировать его подачу и смешение с воздухом в зависимости от состава отходящих газов (полноты сгорания топлива)? Какая система автоматизации необходима в данном случае?

ОТВЕТ: Йоахим Ломанн, директор по инжинирингу группы «ХайдельбергЦемент» в России:

При использовании твердого и жидкого топлива первичный  воздух необходим — он требуется для смешивания топлива с вторичным и третичным воздухом, а также для формирования факела. Соотношение количества первичного и вторичного воздуха — примерно 0,08—0,10. При работе печи на газообразном топливе теоретически можно обойтись без первичного воздуха. В этом случае он используется только для формирования факела. Количество первичного воздуха зависит от конструкции горелки и определяется ее поставщиком. Поскольку температура первичного воздуха лишь немного выше температуры окружающей среды, по экономическим соображениям его количество должно быть как можно меньше. Подача первичного воздуха в некоторых горелках может регулироваться, однако на практике это происходит во время пусконаладки, но не в ходе дальнейшей эксплуатации печи.

Для контроля и регулирования расхода газа требуется регулирующая установка, включающая в себя расходомер. За зоной горения горения необходимо установить газоанализатор для измерения концентрации кислорода (чтобы оптимизировать сжигание топлива) и CH4 (чтобы обеспечить безопасность). Для обеспечения правильной работы всей системы сжигания топлива и регулирования подачи газа необходимо установить более современную горелку.

ОТВЕТ: Джоэль Майа, технический директор, компания A TEC GRECO, Австрия:

Да, подобрать такой тип горелки можно. Поскольку  требуемая тепловая мощность печи и соответственно  расход природного газа определяются оператором печи на основе рабочих параметров печи, а именно: ее производительности, характеристик обжигаемости сырьевой муки, показателей качества клинкера, распределения температур в печи, характеристик отходящих газов и др., существует возможность автоматически регулировать параметры первичного воздуха.

Для этого необходимы воздушные клапаны с электрическими или механическими устройствами управления, регулирующие поток первичного воздуха, проходящего через горелку; текучестемеры и датчики давления для мониторинга условий подачи первичного воздуха и текучестемер у рампы газовой арматуры. Управляющая программа будет записана в центральной системе управления. Оператор получит возможность выбирать такую форму факела (короткий и широкий, короткий и узкий, длинный и узкий и др.), которая в наибольшей степени подходила бы для данной печи, все остальное выполнит система управления.

ОТВЕТ: Игорь Петрович Стрепетов, главный конструктор ООО «ПФ «АЯН», Россия:

Ни в одной из известных горелок для вращаю­щихся печей, работающих на газе, первичный воздух не применяется. Он нужен для сжигания угля, мазута и т. п. В ряде горелок используется часть вторичного воздуха (до 10 %), который подается под давлением по каналам, отделенным от потока газа. Этот воздух используется для формирования факела, охлаждения горелки и снижения абразивного износа деталей сопловой части. Его ошибочно считают первичным. Экономия горючего (топлива) достигается путем повышения температуры факела и сокращения зоны горения, а также за счет хорошей работы теплообменника (цепной завесы) и холодильника. Для повышения эффективности горения улучшают смешение газа с воздухом, увеличивая его давление и разделяя газовый поток на множество струй. Так сконструи­ровано большинство современных горелок. Горелки, из которых газ выходит в виде одной струи, пусть и закрученной, и работающие при давлении газа менее 1 атм. не позволяют решить указанные задачи.

Отметим, что большинство современных зарубежных горелок создавалось для производства клинкера сухим способом, поэтому они настраиваются на определенный режим, сводящий к минимуму необходимость регулировки в ходе работы печи.

Выбор конкретной горелки — это вопрос отдельный. Процессы, происходящие в длинной печи мокрого способа, достаточно сложны, и задача автоматизации горения, т. е. ведения печи, для мокрого способа не ставилась, да и многие из использующихся при этом приборов появились относительно недавно. Для ведения печи нужны хорошие расходомеры газа и шлама, газоанализатор (для опре­деления СО, СО2, О2, NОх), тепловизор горячей части печи, пирометр факела горелки и все традиционные датчики температур и разрежений.

Рубрика: Вопрос-ответ
Ключевые слова: Якутцемент, горелка, сжигание топлива
Автор: Ю.В. Соколов
© 2016 JCement.ru