CN104279576A - 一种纯氧燃烧系统 - Google Patents
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Abstract
一种纯氧燃烧系统，燃烧系统以天然气/煤气为原料，采用氧气作为助燃介质，以压缩空气作为推助火焰使用，以氮气作为吹扫用气和阀门驱动使用，该燃烧系统使火焰温度控制在1500℃以内，降低对炉体耐火材料的要求，同时，该系统辐射热高，有利于物料加热，增加产能，热损失小，节能50%，后续烟气回收减小，节约投资，同时降低生产成本，NOx排放少，绿色环保。
Description
技术领域
本发明为一种纯氧燃烧系统，属加热技术领域。
背景技术
对于现代有色冶炼企业来说， 资源、能源与环境问题已经成为制约其快速发展的瓶颈，节能降耗、减少排放是企业科学技术进步和可持续发展的必然选择，有色冶炼企业作为能源消耗与污染排放大户， 更应节约资源， 应对能源危机以及环境压力。
目前在有色冶炼行业，节能降耗的主要方法有富氧燃烧、纯氧燃烧（全氧）、高温蓄热式燃烧（稀氧燃烧）、及热工设备的优化控制、耐火材料性能改进等及应用，在节能和减排方面的优良性能，越来越受到热工领域的青睐。
但传统的燃烧系统主要采用原料气体与助燃气体两种气体配合使用，该种方式不能控制火焰温度，辐射温度低，热能损失较大。
发明内容
本发明提供一种纯氧燃烧系统，燃烧系统以天然气/煤气为原料，采用氧气作为助燃介质，以压缩空气作为推助火焰使用，以氮气作为吹扫用气和阀门驱动使用，该燃烧系统使火焰温度控制在1500℃以内，降低对炉体耐火材料的要求，同时，该系统辐射热高，有利于物料加热，增加产能，热损失小，节能50%，后续烟气回收减小，节约投资，同时降低生产成本，NOx排放少，绿色环保。
本发明装置包括：氧气系统、天然气/煤气系统、压缩空气系统和氮气系统四个子系统组成，其特征在于：
1）、氧气系统管道上依次安装氧气进口球阀、氧气进口压力变速器、氧气调压阀、氧气流量压力补偿变速器、氧气流量计、氧气流量温度补偿器、氧气快切阀1、氧气手动流量调节球阀、氧气快切阀2、氧气流量气动调节阀、氧气出口压力变速器、氧气分配包、点火氧气手动球阀、点火氧气快切阀、点火氧气手动调节球阀、主氧气流量手动调节球阀1、主氧气流量手动调节球阀2；
2）、天然气/煤气系统管道上依次安装天然气/煤气进口球阀、天然气/煤气进口压力变速器、天然气/煤气流量压力补偿变速器、天然气/煤气流量计、天然气/煤气流量温度补偿器、天然气/煤气快切阀1、天然气/煤气调节球阀、天然气/煤气快切阀2、天然气/煤气流量气动调节阀、天然气/煤气出口压力变速器、天然气/煤气流量手动调节球阀、天然气/煤气点火手动球阀、天然气/煤气点火气动快切阀、天然气/煤气点火流量手动调节球阀；
3）、氮气系统管道依次安装氮气进口球阀、氮气压力调节三连件、氮气压力变速器、氮气吹扫用手动球阀、氮气吹扫快切阀；
4）、压缩空气系统管道依次安装压缩空气进口快切阀、压缩空气流量调节手动球阀。
根据以上所述，四个子系统通过快速接头连接方式连接到炉体燃烧器，完成纯氧燃烧工作。
本发明采用采用单独的一套PLC控制系统对燃烧器进行自动控制及比例调节，独立完成燃烧系统的自动点火、灭火保护、自动吹扫、压力联锁保护、天然气/煤气、氧气流量的比例调节及自动跟踪。
本发明专利的优点在于以下两方面。
1、燃烧系统操作灵活性高，氧气：天然气/煤气调节比达到2~10：1，满足炉体自动点火启动及缓慢升温烘炉要求。
2、燃烧系统控制过程中，随着负荷变化及工艺要求，氧气、天然气/煤气流量进行比例调节，最终达到天然气/煤气与氧气的理想混合与燃烧。
附图说明
附图1为一种纯氧燃烧系统氧气系统布置图。
附图2为一种纯氧燃烧系统天然气/煤气系统布置图。
附图3为一种纯氧燃烧系统剖面布置图1。
附图4为一种纯氧燃烧系统剖面布置图2。
附图5为一种纯氧燃烧系统剖面布置图3。
附图6为一种纯氧燃烧系统剖面布置图4。
附图中：（1）氧气进口球阀；（2）氧气进口压力变速器；（3）氧气调压阀；（4）氧气流量压力补偿变速器；（5）氧气流量计；（6）氧气流量温度补偿器；（7）氧气快切阀1；（8）氧气手动流量调节球阀；（9）氧气快切阀2；（10）氧气流量气动调节阀；（11）氧气出口压力变速器；（12）氧气分配包；（13）点火氧气手动球阀；（14）点火氧气快切阀；（15）点火氧气手动调节球阀；（16）主氧气流量手动调节球阀1；（17）主氧气流量手动调节球阀2；（18）天然气/煤气进口球阀；（19）天然气/煤气进口压力变速器；（20）天然气/煤气流量压力补偿变速器；（21）天然气/煤气流量计；（22）天然气/煤气流量温度补偿器；（23）天然气/煤气快切阀1；（24）天然气/煤气调节球阀；（25）天然气/煤气快切阀2；（26）天然气/煤气流量气动调节阀；（27）天然气/煤气出口压力变速器；（28）天然气/煤气流量手动调节球阀；（29）天然气/煤气点火手动球阀；（30）天然气/煤气点火气动快切阀；（31）天然气/煤气点火流量手动调节球阀；（32）氮气进口球阀；（33）氮气压力调节三连件；（34）氮气压力变速器；（35）氮气吹扫用手动球阀；（36）氮气吹扫快切阀；（37）压缩空气进口快切阀；（38）压缩空气流量调节手动球阀。
具体实施方式
本发明专利通过PLC控制系统自动调节各气体的流量，在点火时，可将氧气和天然气/煤气控制在低流量范围进行烤炉，当物料进入炉体内部后，可调节氧气、天然气/煤气流量，增加炉内温度，同时可打开压缩空气进行推助火焰使用，当炉体内物料熔化完毕后，需要进行冷却时，可打开氮气系统进行吹扫和冷却作业，整套系统在PLC控制下完成，安全可靠。
Claims (3)
1.一种纯氧燃烧系统包括：氧气系统、天然气/煤气系统、压缩空气系统和氮气系统四个子系统组成，其特征在于：
1）、氧气系统管道上依次安装氧气进口球阀、氧气进口压力变速器、氧气调压阀、氧气流量压力补偿变速器、氧气流量计、氧气流量温度补偿器、氧气快切阀1、氧气手动流量调节球阀、氧气快切阀2、氧气流量气动调节阀、氧气出口压力变速器、氧气分配包、点火氧气手动球阀、点火氧气快切阀、点火氧气手动调节球阀、主氧气流量手动调节球阀1、主氧气流量手动调节球阀2；
2）、天然气/煤气系统管道上依次安装天然气/煤气进口球阀、天然气/煤气进口压力变速器、天然气/煤气流量压力补偿变速器、天然气/煤气流量计、天然气/煤气流量温度补偿器、天然气/煤气快切阀1、天然气/煤气调节球阀、天然气/煤气快切阀2、天然气/煤气流量气动调节阀、天然气/煤气出口压力变速器、天然气/煤气流量手动调节球阀、天然气/煤气点火手动球阀、天然气/煤气点火气动快切阀、天然气/煤气点火流量手动调节球阀；
3）、氮气系统管道依次安装氮气进口球阀、氮气压力调节三连件、氮气压力变速器、氮气吹扫用手动球阀、氮气吹扫快切阀；
4）、压缩空气系统管道依次安装压缩空气进口快切阀、压缩空气流量调节手动球阀。
2.根据权利要求1所述，一种纯氧燃烧系统四个子系统通过快速接头连接方式连接到炉体燃烧器，完成纯氧燃烧工作。
3.根据权利要求1所述，氧气：天然气/煤气调节比达到2~10：1。
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