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自動(dòng)燃燒器在實(shí)際應(yīng)用中的產(chǎn)品升級(jí)改造
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展、安全環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng)，我國(guó)目前使用的各品牌燃燒器很難從根本意義上解決對(duì)大氣環(huán)境的嚴(yán)重污染，更達(dá)不到節(jié)能減耗的目的。油田加熱鍋爐因?yàn)閾碛械锰飒?dú)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(jī)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?yàn)榇嬖谔幚碓O(shè)備簡(jiǎn)陋、工藝條件不高、氣源供應(yīng)不穩(wěn)定、每個(gè)采油站的原油品質(zhì)差異很大，燃燒機(jī)在運(yùn)行時(shí)因?yàn)橛蜌獾钠焚|(zhì)變化，及一些特定的環(huán)境因素，達(dá)不到自動(dòng)燃燒器在油田上的正常運(yùn)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(jī)上進(jìn)行100#原油和伴生氣為燃料的燃油、燃?xì)�，雙燃料混燒的新機(jī)型的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。做到有備無(wú)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(guò)長(zhǎng)、溫度過(guò)低。由于這個(gè)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有所不同，因此大多數(shù)國(guó)內(nèi)國(guó)外品牌的很多機(jī)型的自動(dòng)燃燒器很難在實(shí)際應(yīng)用中，達(dá)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(qǐng)后，我公司委托本人進(jìn)行了全方位的實(shí)地調(diào)查、研究分析、在對(duì)實(shí)際運(yùn)作中遇到的問(wèn)題逐步克服解決，最終完成了這項(xiàng)產(chǎn)品升級(jí)換代的任務(wù)�，F(xiàn)將在實(shí)際運(yùn)作中遇到的問(wèn)題及解決方案陳列如下：
一、空氣中的正常氧氣含量為20% 氮?dú)鉃?8% 惰性氣體及其他為2% ，鍋爐燃燒時(shí)空氣中必須有足夠的氧氣來(lái)參與燃燒，氧氣不足時(shí)會(huì)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(guò)高就造成了空氣中的含氧量低，氧含量為13% 氮?dú)鉃?3% 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(duì)周圍的牧場(chǎng)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(qiáng)烈。針對(duì)這一現(xiàn)象，我特別加大了送風(fēng)馬達(dá)的額定功率和風(fēng)扇葉輪，用增大送風(fēng)量來(lái)緩解含氧量低的問(wèn)題，但在理論上講燃燒時(shí)氧氣過(guò)多會(huì)產(chǎn)生過(guò)氧燃燒的現(xiàn)象，引起燃燒震動(dòng)噪音大、燃燒速度過(guò)快燃燒不完全、浪費(fèi)能源的現(xiàn)象。正常燃燒時(shí)氮?dú)夂投栊詺怏w是不參與燃燒的，但在大型鍋爐燃燒時(shí)因?yàn)榛鹧嬷行臏囟冗^(guò)高，會(huì)拌有形成氮氧化物的現(xiàn)象，這也是發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)過(guò)剩時(shí)形成酸雨的最大原因。根據(jù)這個(gè)情況，我采用安裝氧化鋯，在線監(jiān)測(cè)燃燒尾氣含氧量，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，進(jìn)而控制變頻器的功率輸出，送風(fēng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速來(lái)達(dá)到一個(gè)閉環(huán)控制，使氧含量適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)工況，不至于偏大或者偏小。
二、常年風(fēng)力偏高，風(fēng)力大時(shí)能達(dá)到8級(jí)以上，，致使加熱爐爐膛背壓過(guò)高，點(diǎn)火成功率過(guò)小，甚至有燃料回燃現(xiàn)象發(fā)生，對(duì)安全生產(chǎn)造成了很大危害。針對(duì)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(guò)高這個(gè)安全隱患。
三、本地區(qū)與我國(guó)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(guò)長(zhǎng)的地區(qū)特點(diǎn)致使加熱設(shè)備處于長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)中，設(shè)備的使用情況很不理想，設(shè)備損耗過(guò)大過(guò)快。為此我對(duì)設(shè)備使用中長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的電器零配件加裝電子電壓調(diào)節(jié)保護(hù)裝置，來(lái)減少元器件長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)熱所帶來(lái)的元器件電器壽命減少的危害，使設(shè)備能適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間高效率運(yùn)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(lái)的原油進(jìn)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(duì)燃燒器的油泵損害很大，必須加裝燃油過(guò)濾器，凈化燃油后才能使用。100#重油要經(jīng)過(guò)加溫后才能使霧化效果明顯，燃燒充分。在原油生產(chǎn)過(guò)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(jìn)行使用，即節(jié)了能，又環(huán)保。伴生氣的多少是因?yàn)榧竟?jié)的變化決定的，夏天的時(shí)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(dá)到爐體溫度的標(biāo)準(zhǔn)。冬天的時(shí)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(jìn)行混燒，才能達(dá)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(shí)際的安全運(yùn)行，符合不了現(xiàn)場(chǎng)的工況。我采用了西門(mén)子S7-200的PLC控制器對(duì)爐體溫度，排煙溫度等進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在線監(jiān)測(cè)，進(jìn)行分析后，做出處理，進(jìn)而對(duì)燃燒器的點(diǎn)火，火力大小，閥門(mén)開(kāi)度，送風(fēng)的配比進(jìn)行控制。并且和油田原有的檢測(cè)系統(tǒng)聯(lián)機(jī)做到了遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)分析，報(bào)警等功能。
此次項(xiàng)目的實(shí)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(píng)。并報(bào)請(qǐng)芬蘭Olin燃燒器總部申請(qǐng)全面推廣。
注釋：①Olin燃燒器廠家內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)
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