威索燃燒器風門二次調解節(jié)能降耗的研究

朱江南 劉萬強 齊林 李民

摘要：“開源節(jié)流、節(jié)能降耗”是時代發(fā)展大勢所趨。作為原油輸送中重要設備的加熱爐為重要能耗設備。尤其是我國北方，加熱爐運行時間能達到300天以上，近年來管道企業(yè)不斷引進先進的重油燃燒器，一定程度上節(jié)約了燃油消耗，如選用機械霧化燃燒器替換氣動霧化燃燒器提高燃燒效果。但在實際運行過程中，筆者發(fā)現(xiàn)由于北方氣候、氣溫變化大，在不同的物理條件下，加熱爐的運行是不能時刻保持在最佳狀態(tài)的。而燃燒器本身的調節(jié)是固定模式的，不會隨著環(huán)境變化自動調節(jié)。本文主要圍繞如何根據(jù)環(huán)境的變化來對燃燒器進行二次調節(jié)，以達到節(jié)能降耗的目的。

關鍵詞：燃燒器;節(jié)能降耗;二次調節(jié);自動調節(jié)

中圖分類號： TK223 ?文獻標識碼：A??文章編號：1671-2064（2019）16-0000-00

1回油式壓力機械霧化（威索、意高）簡介

GW系列加熱爐普遍采用機械霧化燃燒器，有威索、意高等品牌。該系列燃燒器采用回油式壓力機械霧化火嘴霧化效果好。控制方式都是利用鋼帶式凸輪機構進行調節(jié)油風比例，可以較為合理的調節(jié)油風配比，燃燒效率高。

威索、意高燃燒器采用鋼帶式凸輪機構該種形式進行控制，但是鋼帶式凸輪機構也有缺點。在單獨調整某一工作點油風比時會影響到上下一段范圍內的油風比例。該油風比調節(jié)需要專業(yè)工具、專業(yè)人員進行調整。加之工程設計與安裝的時和長期運行工況的改變，其工作的參數(shù)可以達到良好，無法達到優(yōu)秀。就此可以考慮，在燃燒器進風口在加裝一個擋板，通過擋板的實時開關來二次控制進風量從而進一步降低含氧量，從而達到提高加熱爐熱效率的目的。

2利用改變進風量提高燃燒效率的設想

技術攻關小組制作了一個簡易的進風擋板，利用燃燒器進風口的負壓安裝在燃燒器進風口。在試驗過程中將加熱爐的含氧量由4.8%將至3.3%左右。加熱爐燃燒狀態(tài)良好，由于進風量減少加熱爐火焰稍有變長，火焰末端變大。火焰由黃白色轉為橘紅色、火焰明亮燃燒狀態(tài)良好。經(jīng)過一個小時工況穩(wěn)定，爐膛溫度660-690℃的工況下加熱爐的各項參數(shù)變化如下：

（1）爐膛溫度約上升10攝氏度以上;

（2）排煙溫度約下降2.5攝氏度;

（3）出爐溫度上升0.3-0.4℃;

在各項參數(shù)的變化中可以看到，含氧量下降后整體爐效成上升趨勢，試驗取得了初步的成功。

3加熱爐節(jié)能二次調風擋板的結構及控制方式

3.1加熱爐節(jié)能二次調風擋板的結構

在進行數(shù)據(jù)采集分析發(fā)現(xiàn)用此方法可有效降低加熱爐的含氧量，實現(xiàn)“提效降耗”。技術人員利用爐控盤PLC控制柜助燃風控制界面進行節(jié)能擋板控制。調節(jié)箱四角設有調節(jié)螺絲可以方便的調節(jié)高度。節(jié)能擋板安裝在燃燒器吸風口，利用電動執(zhí)行器帶動節(jié)能擋板進行調節(jié)，電動執(zhí)行器通過PLC進行控制，同時為該裝置設計了一套儀表自動化控制裝置。可以實現(xiàn)遠程調節(jié)、擋板關度值過大停爐保護、停爐后自動全開等功能。具有結構簡單，調節(jié)方便改造效費比高。設備結構原理示意圖如圖1。

3.2加熱爐節(jié)能二次調風擋板儀表控制原理

助燃風二次擋板現(xiàn)場安裝電動執(zhí)行器，采用PLC調節(jié)，信號為4-20mA，4mA全關，20 mA全開，站控室遠程控制，實現(xiàn)啟爐正常調節(jié)，停爐后自動全開擋板，不影響原擋板對直接爐的調節(jié)環(huán)境，并檢測反饋信號，再啟爐時二次擋板開度小于30%保護，不執(zhí)行啟爐程序，當再次啟爐時，擋板全開保持至點火后，再自動切換至PLC設定的調節(jié)值。

4改造效果測試

二次調節(jié)風門系統(tǒng)，經(jīng)過10個工作日的加熱爐數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析如表1。

通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計與計算加裝該裝置后，加熱爐的煙氣含氧量得到了有效控制。可以將該參數(shù)控制在一個優(yōu)秀值區(qū)間內，加熱爐的熱效率上升約為1%。

5結語

經(jīng)測試將一臺加熱爐含氧量下降平均值為1.28%，爐膛溫度平均上升11.015℃，原油出爐溫度平均上升0.29-0.41℃，排煙溫度平均下降2.5℃。相當于平均提升熱負荷29.57KW，換算成燃油消耗月節(jié)油1800公斤，每臺爐月減少燃油消耗費用近萬元。

作為長輸原油管道的重要設備，加熱爐的運用越來越多，如果能將本文中的微調裝置廣泛推廣應用，其節(jié)能效果將會是一個可觀的數(shù)字。

參考文獻

[1] 黃海燕，黎冰，何衍慶.PLC現(xiàn)場工程師工作指南[M].化學工業(yè)出版社，2012.

[2] HUANG H Y，LI B，HE Y Q，PLC field engineers work instructions [J] Chemical Industry Press，2011，10（4）：165-170.

[3] 姚勇，邸敏艷.電機與控制[M].電子工業(yè)出版社，2013.

[4] YAO Y，DI M Y，[M].Electronic industry press，2015.收稿日期：2019-06-30作者簡介：朱江南（1974—），男，漢族，山東日照人，本科，助理工程師，研究方向：油氣儲運。