自動燃燒器在實際應用中的產品升級改造

 

 

隨著我國社會經濟的不斷發展、安全環保意識的不斷加強，我國目前使用的各品牌燃燒器很難從根本意義上解決對大氣環境的嚴重污染，更達不到節能減耗的目的。油田加熱鍋爐因為擁有得天獨厚的石油天然氣資源，所以使用燃燒天然氣和原油的燃燒機在油田加熱爐上得到廣泛的使用。但油田使用的重油及天然氣因為存在處理設備簡陋、工藝條件不高、氣源供應不穩定、每個采油站的原油品質差異很大，燃燒機在運行時因為油氣的品質變化，及一些特定的環境因素，達不到自動燃燒器在油田上的正常運行和安全使用標準，因此我公司和華北油田二連分公司及芬蘭ONLIN燃燒器華北地區總代理北京泰普瑞得公司聯合在ONLIN品牌RP系列機上進行100#原油和伴生氣為燃料的燃油、燃氣，雙燃料混燒的新機型的開發和應用。做到有備無患，最大程度的為油田采油、輸油工作做好保障。

 

 

二連油田地處內蒙古自治區錫林浩特市向北200余公里的高原地區，海拔1000米以上，常年風力偏高，寒冷期過長、溫度過低。由于這個地理位置和地域特性，以及油田單位在安全和環保應用上的標準條例與地方上的國家標準有所不同，因此大多數國內國外品牌的很多機型的自動燃燒器很難在實際應用中，達到完美。在應華北油田二連分公司及芬蘭ONLIN燃燒器華北地區總代理邀請后，我公司委托本人進行了全方位的實地調查、研究分析、在對實際運作中遇到的問題逐步克服解決，最終完成了這項產品升級換代的任務。現將在實際運作中遇到的問題及解決方案陳列如下：

一、空氣中的正常氧氣含量為20%  氮氣為78%  惰性氣體及其他為2% ，鍋爐燃燒時空氣中必須有足夠的氧氣來參與燃燒，氧氣不足時會造成燃燒積碳、生成一氧化碳、冒黑煙的故障現象。。

鍋爐的正常尾氣排放值 O2  3-6%   CO2  8-13% 

 CO 300 PPM以下  NOX  100毫克以下(注1)

海拔過高就造成了空氣中的含氧量低，氧含量為13%  氮氣為83%  惰性氣體及其他為4%。致使燃料燃燒不完全不充分，經常濃煙滾滾，粉塵四散，對周圍的牧場自然環境及人畜危害很大，牛羊啃吃了受到污染的草料后出欄率明顯比周圍其他地區低少，牧民的反響也很強烈。針對這一現象，我特別加大了送風馬達的額定功率和風扇葉輪，用增大送風量來緩解含氧量低的問題，但在理論上講燃燒時氧氣過多會產生過氧燃燒的現象，引起燃燒震動噪音大、燃燒速度過快燃燒不完全、浪費能源的現象。正常燃燒時氮氣和惰性氣體是不參與燃燒的，但在大型鍋爐燃燒時因為火焰中心溫度過高，會拌有形成氮氧化物的現象，這也是發達國家工業過剩時形成酸雨的最大原因。根據這個情況，我采用安裝氧化鋯，在線監測燃燒尾氣含氧量，通過數據分析，進而控制變頻器的功率輸出，送風馬達的轉速來達到一個閉環控制，使氧含量適應現場工況，不至于偏大或者偏小。

二、常年風力偏高，風力大時能達到8級以上，，致使加熱爐爐膛背壓過高，點火成功率過小，甚至有燃料回燃現象發生，對安全生產造成了很大危害。針對這一狀況我采用了加大燃料供給閥組，調整燃料供給系統壓力，再配合送風量克服了爐膛背壓過高這個安全隱患。

三、本地區與我國大部分地區不一樣，每年10月份至轉年5月份為寒冷期，最低氣溫-45℃至-48 ℃。溫度低，寒冷期過長的地區特點致使加熱設備處于長期運轉中，設備的使用情況很不理想，設備損耗過大過快。為此我對設備使用中長期運轉的電器零配件加裝電子電壓調節保護裝置，來減少元器件長期運轉過熱所帶來的元器件電器壽命減少的危害，使設備能適應長時間高效率運轉的需求。

四、油田上的燃料比較特殊，采用的是直接從地底采集上來的原油進行脫水后直接燃燒，屬于100#重油，油品差，雜質多，含水量大，對燃燒器的油泵損害很大，必須加裝燃油過濾器，凈化燃油后才能使用。100#重油要經過加溫后才能使霧化效果明顯，燃燒充分。在原油生產過程中產生了許多伴生氣，這些伴生氣產生的不平均，致使生產系統壓力不穩定，油田原有的做法是放掉。這樣就嚴重的污染了周圍的空氣環境，違反了黨中央頒發的安全環保條例，在研究分析后決定把這一部分伴生氣作為加熱爐的燃料進行使用，即節了能，又環保。伴生氣的多少是因為季節的變化決定的，夏天的時候，伴生氣多，把它作為燃料使用就可以節省很多的原油燃料，甚至全部使用伴生氣燃料而不用原油燃料就可以達到爐體溫度的標準。冬天的時候伴生氣產生的少，就需要伴生氣燃料和原油燃料共同使用進行混燒，才能達到爐體溫度的標準。這樣呢燃燒器自帶的程控系統就不能完成實際的安全運行，符合不了現場的工況。我采用了西門子S7-200的PLC控制器對爐體溫度，排煙溫度等進行實時數據在線監測，進行分析后，做出處理，進而對燃燒器的點火，火力大小，閥門開度，送風的配比進行控制。并且和油田原有的檢測系統聯機做到了遠程監測與數據分析，報警等功能。

此次項目的實施做到了安全、環保、節能，得到了油田和合作單位的一致好評。并報請芬蘭Olin燃燒器總部申請全面推廣。

 

 

注釋：①Olin燃燒器廠家內部標準