Осигуряването на пълно изгаряне на графитен петролен кокс е сложен процес, включващ множество стъпки. Петролният кокс, страничен продукт от рафинирането на нефт, има високо съдържание на въглерод, сяра и летливи вещества, което прави изгарянето му по-трудно от изгарянето на въглища. Непълното изгаряне води до загуба на енергия, токсични емисии като въглероден окис (CO) и остатъчен неизгорял въглерод.
За да се постигне пълно изгаряне, класическият принцип на горене "3T + 1E" трябва да бъде изпълнен едновременно, коригиран към характеристиките на петролния кокс. Следните са основните условия за осигуряване на пълно изгаряне на графитен нефтен кокс:
I. Основни принципи на горене (3T + 1E)
1. Температура
Достатъчно висока температура: Температурата на пещта трябва да се поддържа достатъчно висока (обикновено над 1200 градуса), за да се гарантира, че частиците от нефтен кокс бързо се нагряват до точката им на запалване (петролният кокс има висока точка на запалване, приблизително 450-600 градуса) и поддържа стабилна реакция на горене.
Равномерна температура: Разпределението на температурата в пещта трябва да бъде възможно най-равномерно, за да се избегнат локализирани зони с ниска-температура, които в противен случай биха довели до непълно изгаряне на нефтения кокс в тези зони.
2. Време
Достатъчно време на престой: Частиците от петролен кокс и техните летливи компоненти трябва да останат във високо-температурната зона за достатъчен период от време, за да осигурят пълно изгаряне. Поради ниското съдържание на летливи вещества в нефтения кокс, горенето е фокусирано предимно върху изгарянето на фиксиран въглерод, относително бавен процес.
Мерки: Осигурете адекватно движение и продължителност на димния газ в пещта чрез оптимизиране на дизайна на пещта и регулиране на позицията и ъгъла на горелката. В котлите с кипящ слой циркулацията на материала може да се използва за удължаване на времето за престой на частиците.
3. Турбуленция
Достатъчно смесване на въздуха: Това е едно от най-критичните условия. Трябва да се осигури силна турбуленция, за да се осигури цялостно и бързо смесване на въздуха и частиците от нефтен кокс.
Мерки:
Рационално разпределение на въздуха: Използвайте сегментирано подаване на въздух (напр. първичен, вторичен и третичен въздух). Първичният въздух се използва за стабилизиране на запалването и флуидизацията (в кипящ слой), докато вторичният въздух, основният въздух за горене, се инжектира с висока скорост, за да създаде силна турбуленция и да осигури смесване с горимите вещества.
Оптимизирайте дизайна на горелката: Използвайте вихрови горелки или специално проектирани дюзи, за да създадете силни рециркулационни зони и вихри за подобряване на смесването. Осигурете достатъчно пространство в пещта: Осигурете достатъчно пространство за смесване на въздух и гориво.
4. Излишен въздух
Оптимално съотношение на излишък на въздух: Осигурете малко повече въздух от теоретичния обем на въздуха, за да гарантирате, че всяка частица гориво има достъп до кислород. Трябва обаче да се избягва прекомерният излишен въздух, тъй като това ще понижи температурата на пещта, ще повлияе отрицателно на ефективността на горене и ще увеличи загубата на топлина от димните газове и образуването на серен оксид.
Диапазон на контрол: За петролния кокс съдържанието на кислород в димния газ обикновено се контролира между 2,5% и 4,5% (специфичната стойност зависи от характеристиките на оборудването и горивото), съответстващо на коефициент на излишен въздух от приблизително 1,15 до 1,25.
Резюме: Контролен списък за осигуряване на достатъчно горене
Подготовка на горивото: петролният кокс смлян ли е до достатъчна финост? Стабилен ли е фуражният материал?
Temperature: Is the furnace temperature sufficiently high and uniform (>1200 градуса или 850-950 градуса за CFB)?
Време: Дизайнът на пещта осигурява ли достатъчно време за престой?
Турбуленция/смесване: Използва ли се поетапно подаване на въздух? Достатъчно силен ли е вторичният въздух, за да проникне в димния газ?
Излишен въздух: Коефициентът на излишен въздух контролира ли се в оптималния диапазон въз основа на анализ на димните газове (O₂ и CO)?
Мониторинг на ключови индикатори: Наблюдават ли се нивата на CO и въглеродното съдържание на летлива пепел в реално време, използвани ли са като основа за корекции?
Като систематично отговаряме на горните изисквания и се фокусираме върху оптимизирането на трудните{0}}за-изгаряне свойства на петролния кокс, можем да увеличим пълното му изгаряне и да постигнем високоефективно, ниско-замърсяващо оползотворяване на енергията.
