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【摘 要】通过对与天然气混合的补充新风进行净化,使之混合比例匹配,确保天然气燃烧充分,为叶丝干燥提供充足有效的热量,达到稳定叶丝水分,降低天然气消耗,减轻职工劳动强度。
【关键词】补风装置;天然气;燃烧炉;热交换
一、存在的问题
车间使用的气流干燥燃烧炉通过燃烧器的点火装置,将混合的空气与天然气燃烧,燃烧的气体走管程即烟道,与壳程的工艺气体进行热交换,形成的混合风对烟丝进行干燥。由于燃烧器助燃风机补风口所处环境较差,空气中含有大量粉尘等杂物,这些微粒随空气一道由助燃风机补风口进入烟道,燃烧后形成积炭,在烟道壁上集垢,减小了烟道孔径,使热转换率降低,造成天然气浪费。积炭严重时会完全堵塞部分孔道,造成排烟不畅,通风不足,最终导致燃烧器熄火。同时,空气的灰尘粘附在助燃风机叶轮上,造成补风相对不足,使天然气与空气的比例失调,影响燃烧效果。
二、原因分析
气流干燥间接式热风发生炉燃烧气体走管程即烟道,工艺气体走壳程,最本质的问题就是热交换效率。影响热交换效率的主要因素是热交换面积,热交换面积越大,热交换效率越高;反之,热交换面积越小,热交换效率越低。热交换面积的改变,会导致热交换效率发生变化。热交换面积的变化,可以从尾气温度的变化上反映出来:尾气温度越低,表明热能得以充分利用,热交换面积大,热交换效率高。当尾气温度升高时,表明烟道热交换面积减小了,热交换效率降低,热能未被充分利用,造成浪费。
热风发生炉尾气温度居高不下,高出正常范围五十多度,且生产中多次发生燃烧器熄火现象,造成生产中断。打开设备检修时发现烟道布满积炭,孔径变小,有的地方甚至完全堵塞。形成积炭的原因是:燃烧器助燃风机补风口所处环境较差,空气中含有大量粉尘等杂物,这些微粒随空气一道由助燃风机补风口进入烟道,燃烧后形成积炭,在烟道壁上集垢,减小了烟道孔径,使热转换率降低,造成天然气与空气混合燃烧的比例失调,造成天然气浪费。积炭严重时会完全堵塞部分孔道,造成排烟不畅,通风不足,最终导致燃烧器熄火。
三、改进措施
在不影响燃烧器补风的情况下,在助燃风机的补风口制作安装空气过滤装置,滤网过滤精度为380um,改进采取如下的步骤:
1、制作补风装置,将补风装置设计成喇叭形,上部与助燃风机补风口连接,补风口下部的尺寸大于上部,这样可以保证补充的新风量。
2、制作過滤网板,安装在补风装置下部的导向槽内,网板可以自由推拉,便于清洁保养,同时过滤网的尺寸选择要能够有效过滤空气中的灰尘。
3、制作补风装置的支撑支架,保证补风装置与助燃风机进口牢固连接。具体的空气过滤装置如图1所示:
四、改进效果
改进后投入运行,经过实践表明,达到了以下的效果:
(1)燃烧炉火焰燃烧充分,降低了天然气消耗。通过对补风装置进行改进,保证了补充新风的洁净,确保了空气与天然气比例匹配,天然气燃烧充分,避免了燃烧器因空气与天然气比例失调而熄火的问题,减少了烟道积炭,发生炉热交换效率得到有效保证,从而避免了天然气浪费。
(2)降低了维修工的检修强度。改造前因空气中含有尘土,助燃风机的叶轮容易积垢,造成补风不足,每周需要拆卸进行清理。含尘的空气与天然气混合后燃烧,容易形成积碳,布满整个烟道,影响热量交换的效率,需要半月对烟道进行清理,清理时维修人员借助较长的钢管将压缩空气管固定,逐个对烟道进行喷吹,喷吹结束后需进入燃烧炉尾部,将喷吹的碳灰清理出来,劳动强度较大且环境较差。改进后,空气过滤装置能有效滤去空气中的灰尘,确保补充的新风干净,保证了天然气燃烧充分,减少了积碳,风机叶轮积垢现象很少发生。该装置结构简单,保养方便,只需将过滤网拉出进行清洗,有效降低了维修工维保劳动强度。
(3)稳定了产品质量。改进前燃烧炉容易熄火,造成混合风温度波动,影响了叶丝干燥后水分的波动。改进后,燃烧炉燃烧正常,为叶丝干燥提供了稳定的热量。
(4)提高了燃烧炉的使用寿命。由于烟道中有积碳,燃烧炉的热交换效率降低,为确保干燥温度稳定,需要采取大火燃烧,燃烧炉内的温度相对增加,在长期的高温下,燃烧炉的炉膛出现应力变形,降低了燃烧炉的使用寿命。
【关键词】补风装置;天然气;燃烧炉;热交换
一、存在的问题
车间使用的气流干燥燃烧炉通过燃烧器的点火装置,将混合的空气与天然气燃烧,燃烧的气体走管程即烟道,与壳程的工艺气体进行热交换,形成的混合风对烟丝进行干燥。由于燃烧器助燃风机补风口所处环境较差,空气中含有大量粉尘等杂物,这些微粒随空气一道由助燃风机补风口进入烟道,燃烧后形成积炭,在烟道壁上集垢,减小了烟道孔径,使热转换率降低,造成天然气浪费。积炭严重时会完全堵塞部分孔道,造成排烟不畅,通风不足,最终导致燃烧器熄火。同时,空气的灰尘粘附在助燃风机叶轮上,造成补风相对不足,使天然气与空气的比例失调,影响燃烧效果。
二、原因分析
气流干燥间接式热风发生炉燃烧气体走管程即烟道,工艺气体走壳程,最本质的问题就是热交换效率。影响热交换效率的主要因素是热交换面积,热交换面积越大,热交换效率越高;反之,热交换面积越小,热交换效率越低。热交换面积的改变,会导致热交换效率发生变化。热交换面积的变化,可以从尾气温度的变化上反映出来:尾气温度越低,表明热能得以充分利用,热交换面积大,热交换效率高。当尾气温度升高时,表明烟道热交换面积减小了,热交换效率降低,热能未被充分利用,造成浪费。
热风发生炉尾气温度居高不下,高出正常范围五十多度,且生产中多次发生燃烧器熄火现象,造成生产中断。打开设备检修时发现烟道布满积炭,孔径变小,有的地方甚至完全堵塞。形成积炭的原因是:燃烧器助燃风机补风口所处环境较差,空气中含有大量粉尘等杂物,这些微粒随空气一道由助燃风机补风口进入烟道,燃烧后形成积炭,在烟道壁上集垢,减小了烟道孔径,使热转换率降低,造成天然气与空气混合燃烧的比例失调,造成天然气浪费。积炭严重时会完全堵塞部分孔道,造成排烟不畅,通风不足,最终导致燃烧器熄火。
三、改进措施
在不影响燃烧器补风的情况下,在助燃风机的补风口制作安装空气过滤装置,滤网过滤精度为380um,改进采取如下的步骤:
1、制作补风装置,将补风装置设计成喇叭形,上部与助燃风机补风口连接,补风口下部的尺寸大于上部,这样可以保证补充的新风量。
2、制作過滤网板,安装在补风装置下部的导向槽内,网板可以自由推拉,便于清洁保养,同时过滤网的尺寸选择要能够有效过滤空气中的灰尘。
3、制作补风装置的支撑支架,保证补风装置与助燃风机进口牢固连接。具体的空气过滤装置如图1所示:
四、改进效果
改进后投入运行,经过实践表明,达到了以下的效果:
(1)燃烧炉火焰燃烧充分,降低了天然气消耗。通过对补风装置进行改进,保证了补充新风的洁净,确保了空气与天然气比例匹配,天然气燃烧充分,避免了燃烧器因空气与天然气比例失调而熄火的问题,减少了烟道积炭,发生炉热交换效率得到有效保证,从而避免了天然气浪费。
(2)降低了维修工的检修强度。改造前因空气中含有尘土,助燃风机的叶轮容易积垢,造成补风不足,每周需要拆卸进行清理。含尘的空气与天然气混合后燃烧,容易形成积碳,布满整个烟道,影响热量交换的效率,需要半月对烟道进行清理,清理时维修人员借助较长的钢管将压缩空气管固定,逐个对烟道进行喷吹,喷吹结束后需进入燃烧炉尾部,将喷吹的碳灰清理出来,劳动强度较大且环境较差。改进后,空气过滤装置能有效滤去空气中的灰尘,确保补充的新风干净,保证了天然气燃烧充分,减少了积碳,风机叶轮积垢现象很少发生。该装置结构简单,保养方便,只需将过滤网拉出进行清洗,有效降低了维修工维保劳动强度。
(3)稳定了产品质量。改进前燃烧炉容易熄火,造成混合风温度波动,影响了叶丝干燥后水分的波动。改进后,燃烧炉燃烧正常,为叶丝干燥提供了稳定的热量。
(4)提高了燃烧炉的使用寿命。由于烟道中有积碳,燃烧炉的热交换效率降低,为确保干燥温度稳定,需要采取大火燃烧,燃烧炉内的温度相对增加,在长期的高温下,燃烧炉的炉膛出现应力变形,降低了燃烧炉的使用寿命。