Предварительный нагреватель использует отработанное тепло дымовых газов (около 300 °C) для нагрева воздуха, необходимого для горения, повышая температуру воздуха на входе в горелку до около 200 °C и снижая энергопотребление при зажигании топлива.
Механизм ступенчатого использования энергии
Предварительный нагреватель использует отработанное тепло дымовых газов (около 300 °C) для нагрева воздуха, необходимого для горения, повышая температуру воздуха на входе в горелку до около 200 °C и снижая энергопотребление при зажигании топлива. Одновременно с этим в горелке используется технология усиленного горения, при которой высокоскоростной выпуск через выпускное отверстие Вентури создает высокое отрицательное давление, притягивающее дымовые газы из верхней части радиационной камеры к нижней части, что усиливает механическое возмущение конвективного теплопередачи в радиационной камере и приводит к выравниванию температуры в радиационной камере. Совместное использование этих двух технологий позволяет повысить тепловой КПД до 93%.
Соответствие ключевых параметров
Температура подогрева воздуха и перепад давления в горелке должны быть динамически сбалансированы.
Технология контроля коэффициента избытка воздуха.
(1) Модернизация системы подогрева
Проект реконструкции | Основные технологические моменты | Ожидаемый эффект |
Многоступенчатый воздухонагреватель | В зоне высоких температур используются сварные тонкие пластины, в зоне низких температур — плоские пластины из чугунного сплава с большим шагом | Температура дымовых газов снижается на 80-120 °C |
Коррозионностойкая конструкция | В качестве подогревателя выбран чугунный плоский воздухонагреватель, который повышает коррозионную стойкость и | Срок службы оборудования продлен до более 10 лет |
Контроль содержания кислорода | Регулирование содержания кислорода в радиационной камере в режиме реального времени | Коэффициент избытка воздуха снижен на 0,2-0,30 |
(2) Модернизация горелки
Конструктивная модификация
Горелка SSC горит в топке, использует материалы из корунда, повышает тепловую нагрузку.
Оптимизация
Использует технологию Вентури, высокоскоростной выпуск из выпускного отверстия, создает высокое отрицательное давление, притягивает дымовые газы из верхней части радиационной камеры к нижней части, механическое возмущение сильного обратного потока усиливает конвективный теплообмен в радиационной камере, делая температуру в радиационной камере более равномерной.
а) Горелка повышает производительность нагревательной печи б) Предварительный нагреватель повышает тепловую эффективность нагревательной печи в) Хороший эффект сгорания г) Выбросы оксидов азота составляют около 60 мг/м³. Комплексное применение позволяет достичь тепловой эффективности нагревательной печи 95+.
1. В 2014 году на заводе ООО Китай НефтехимияГруппа в Чанъи с производительностью 5 млн тонн/год была применена технология соединения «печь нагрева, воздухонагреватель, горелка». Без модификации печи нормального давления, с использованием высокоэффективной горелки SSC, при условии, что «температура топки» не превышает норму, тепловая нагрузка печи нормального давления была увеличена более чем на 30%, а тепловой КПД повышен на 1 процентный пункт. С использованием пластинчатого воздухонагревателя LYCS при смешанном сжигании нефти и газа температура дымовых газов была рассчитана на уровне 130 °C.
2. В 2017 году технология соединения «печи, воздухонагревателя и горелки» была повторно применена ООО Шандун Синьтай Нефтехимическая . При сжигании газа в условиях постоянного давления и давления атмосферы с производительностью 1 млн тонн в год использовалась только высокоэффективная горелка SSC, что позволило повысить тепловую нагрузку на 50%, повысить тепловую эффективность, а содержание NO, <60 мг/Нм³, что стало новым национальным рекордом. Пластинчатый воздухонагреватель LYCS ООО Шандун Синьтай Нефтехимическая при нормальном давлении достиг расчетной температуры дымовых газов 110 °C.