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自動燃燒器在實際應(yīng)用中的產(chǎn)品升級改造
隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展、安全環(huán)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(huán)境的嚴(yán)重污染，更達不到節(jié)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(shè)備簡陋、工藝條件不高、氣源供應(yīng)不穩(wěn)定、每個采油站的原油品質(zhì)差異很大，燃燒機在運行時因為油氣的品質(zhì)變化，及一些特定的環(huán)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(biāo)準(zhǔn)，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(qū)總代理北京泰普瑞得公司聯(lián)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(fā)和應(yīng)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(nèi)蒙古自治區(qū)錫林浩特市向北200余公里的高原地區(qū)，海拔1000米以上，常年風(fēng)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(huán)保應(yīng)用上的標(biāo)準(zhǔn)條例與地方上的國家標(biāo)準(zhǔn)有所不同，因此大多數(shù)國內(nèi)國外品牌的很多機型的自動燃燒器很難在實際應(yīng)用中，達到完美。在應(yīng)華北油田二連分公司及芬蘭ONLIN燃燒器華北地區(qū)總代理邀請后，我公司委托本人進行了全方位的實地調(diào)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(chǎn)品升級換代的任務(wù)�，F(xiàn)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(xiàn)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(jīng)常濃煙滾滾，粉塵四散，對周圍的牧場自然環(huán)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(qū)低少，牧民的反響也很強烈。針對這一現(xiàn)象，我特別加大了送風(fēng)馬達的額定功率和風(fēng)扇葉輪，用增大送風(fēng)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(chǎn)生過氧燃燒的現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)象，這也是發(fā)達國家工業(yè)過剩時形成酸雨的最大原因。根據(jù)這個情況，我采用安裝氧化鋯，在線監(jiān)測燃燒尾氣含氧量，通過數(shù)據(jù)分析，進而控制變頻器的功率輸出，送風(fēng)馬達的轉(zhuǎn)速來達到一個閉環(huán)控制，使氧含量適應(yīng)現(xiàn)場工況，不至于偏大或者偏小。
二、常年風(fēng)力偏高，風(fēng)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(xiàn)象發(fā)生，對安全生產(chǎn)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(diào)整燃料供給系統(tǒng)壓力，再配合送風(fēng)量克服了爐膛背壓過高這個安全隱患。
三、本地區(qū)與我國大部分地區(qū)不一樣，每年10月份至轉(zhuǎn)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(qū)特點致使加熱設(shè)備處于長期運轉(zhuǎn)中，設(shè)備的使用情況很不理想，設(shè)備損耗過大過快。為此我對設(shè)備使用中長期運轉(zhuǎn)的電器零配件加裝電子電壓調(diào)節(jié)保護裝置，來減少元器件長期運轉(zhuǎn)過熱所帶來的元器件電器壽命減少的危害，使設(shè)備能適應(yīng)長時間高效率運轉(zhuǎn)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(zhì)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(jīng)過加溫后才能使霧化效果明顯，燃燒充分。在原油生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了許多伴生氣，這些伴生氣產(chǎn)生的不平均，致使生產(chǎn)系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定，油田原有的做法是放掉。這樣就嚴(yán)重的污染了周圍的空氣環(huán)境，違反了黨中央頒發(fā)的安全環(huán)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(jié)了能，又環(huán)保。伴生氣的多少是因為季節(jié)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(jié)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(biāo)準(zhǔn)。冬天的時候伴生氣產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)。這樣呢燃燒器自帶的程控系統(tǒng)就不能完成實際的安全運行，符合不了現(xiàn)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(shù)據(jù)在線監(jiān)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(fēng)的配比進行控制。并且和油田原有的檢測系統(tǒng)聯(lián)機做到了遠程監(jiān)測與數(shù)據(jù)分析，報警等功能。
此次項目的實施做到了安全、環(huán)保、節(jié)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(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)
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