威索燃燒器風(fēng)門二次調(diào)解節(jié)能降耗的研究

朱江南 劉萬強(qiáng) 齊林 李民

摘要：“開源節(jié)流、節(jié)能降耗”是時(shí)代發(fā)展大勢所趨。作為原油輸送中重要設(shè)備的加熱爐為重要能耗設(shè)備。尤其是我國北方，加熱爐運(yùn)行時(shí)間能達(dá)到300天以上，近年來管道企業(yè)不斷引進(jìn)先進(jìn)的重油燃燒器，一定程度上節(jié)約了燃油消耗，如選用機(jī)械霧化燃燒器替換氣動(dòng)霧化燃燒器提高燃燒效果。但在實(shí)際運(yùn)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?xiàng)l件下，加熱爐的運(yùn)行是不能時(shí)刻保持在最佳狀態(tài)的。而燃燒器本身的調(diào)節(jié)是固定模式的，不會(huì)隨著環(huán)境變化自動(dòng)調(diào)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(jìn)行二次調(diào)節(jié)，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

關(guān)鍵詞：燃燒器;節(jié)能降耗;二次調(diào)節(jié);自動(dòng)調(diào)節(jié)

中圖分類號(hào)： TK223 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A??文章編號(hào)：1671-2064（2019）16-0000-00

1回油式壓力機(jī)械霧化（威索、意高）簡介

GW系列加熱爐普遍采用機(jī)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(jī)械霧化火嘴霧化效果好?？刂品绞蕉际抢娩搸酵馆啓C(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)油風(fēng)比例，可以較為合理的調(diào)節(jié)油風(fēng)配比，燃燒效率高。

威索、意高燃燒器采用鋼帶式凸輪機(jī)構(gòu)該種形式進(jìn)行控制，但是鋼帶式凸輪機(jī)構(gòu)也有缺點(diǎn)。在單獨(dú)調(diào)整某一工作點(diǎn)油風(fēng)比時(shí)會(huì)影響到上下一段范圍內(nèi)的油風(fēng)比例。該油風(fēng)比調(diào)節(jié)需要專業(yè)工具、專業(yè)人員進(jìn)行調(diào)整。加之工程設(shè)計(jì)與安裝的時(shí)和長期運(yùn)行工況的改變，其工作的參數(shù)可以達(dá)到良好，無法達(dá)到優(yōu)秀。就此可以考慮，在燃燒器進(jìn)風(fēng)口在加裝一個(gè)擋板，通過擋板的實(shí)時(shí)開關(guān)來二次控制進(jìn)風(fēng)量從而進(jìn)一步降低含氧量，從而達(dá)到提高加熱爐熱效率的目的。

2利用改變進(jìn)風(fēng)量提高燃燒效率的設(shè)想

技術(shù)攻關(guān)小組制作了一個(gè)簡易的進(jìn)風(fēng)擋板，利用燃燒器進(jìn)風(fēng)口的負(fù)壓安裝在燃燒器進(jìn)風(fēng)口。在試驗(yàn)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(jìn)風(fēng)量減少加熱爐火焰稍有變長，火焰末端變大?；鹧嬗牲S白色轉(zhuǎn)為橘紅色、火焰明亮燃燒狀態(tài)良好。經(jīng)過一個(gè)小時(shí)工況穩(wěn)定，爐膛溫度660-690℃的工況下加熱爐的各項(xiàng)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(xiàng)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(yàn)取得了初步的成功。

3加熱爐節(jié)能二次調(diào)風(fēng)擋板的結(jié)構(gòu)及控制方式

3.1加熱爐節(jié)能二次調(diào)風(fēng)擋板的結(jié)構(gòu)

在進(jìn)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(shí)現(xiàn)“提效降耗”。技術(shù)人員利用爐控盤PLC控制柜助燃風(fēng)控制界面進(jìn)行節(jié)能擋板控制。調(diào)節(jié)箱四角設(shè)有調(diào)節(jié)螺絲可以方便的調(diào)節(jié)高度。節(jié)能擋板安裝在燃燒器吸風(fēng)口，利用電動(dòng)執(zhí)行器帶動(dòng)節(jié)能擋板進(jìn)行調(diào)節(jié)，電動(dòng)執(zhí)行器通過PLC進(jìn)行控制，同時(shí)為該裝置設(shè)計(jì)了一套儀表自動(dòng)化控制裝置。可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)、擋板關(guān)度值過大停爐保護(hù)、停爐后自動(dòng)全開等功能。具有結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)節(jié)方便改造效費(fèi)比高。設(shè)備結(jié)構(gòu)原理示意圖如圖1。

3.2加熱爐節(jié)能二次調(diào)風(fēng)擋板儀表控制原理

助燃風(fēng)二次擋板現(xiàn)場安裝電動(dòng)執(zhí)行器，采用PLC調(diào)節(jié)，信號(hào)為4-20mA，4mA全關(guān)，20 mA全開，站控室遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)啟爐正常調(diào)節(jié)，停爐后自動(dòng)全開擋板，不影響原擋板對直接爐的調(diào)節(jié)環(huán)境，并檢測反饋信號(hào)，再啟爐時(shí)二次擋板開度小于30%保護(hù)，不執(zhí)行啟爐程序，當(dāng)再次啟爐時(shí)，擋板全開保持至點(diǎn)火后，再自動(dòng)切換至PLC設(shè)定的調(diào)節(jié)值。

4改造效果測試

二次調(diào)節(jié)風(fēng)門系統(tǒng)，經(jīng)過10個(gè)工作日的加熱爐數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析如表1。

通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與計(jì)算加裝該裝置后，加熱爐的煙氣含氧量得到了有效控制?？梢詫⒃搮?shù)控制在一個(gè)優(yōu)秀值區(qū)間內(nèi)，加熱爐的熱效率上升約為1%。

5結(jié)語

經(jīng)測試將一臺(tái)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(dāng)于平均提升熱負(fù)荷29.57KW，換算成燃油消耗月節(jié)油1800公斤，每臺(tái)爐月減少燃油消耗費(fèi)用近萬元。

作為長輸原油管道的重要設(shè)備，加熱爐的運(yùn)用越來越多，如果能將本文中的微調(diào)裝置廣泛推廣應(yīng)用，其節(jié)能效果將會(huì)是一個(gè)可觀的數(shù)字。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃海燕，黎冰，何衍慶.PLC現(xiàn)場工程師工作指南[M].化學(xué)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(jī)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(chǔ)運(yùn)。