高温工艺 ( 工艺加热炉 , 燃烧加热炉 , 炼钢 , 玻璃 ) 的燃烧控制



        工业燃烧控制过程大致分可以为两类:一种是大部分的燃烧能量用于将水转化成蒸汽以进行加热或发电(锅炉), 另一种是将其他原料(石油或矿物等)直接加热以转换它们,例如钢铁厂或炼油厂(燃烧加热炉或工艺加热炉),这两方面都需要进行燃烧控制。 从燃烧分析的观点来看,二者的主要区别是工艺气体温度,在锅炉烟道中气体温度约为 200℃,但在涉及较少热交换的材料转化过程(或燃烧室)中 气体温度将高达 1000℃以上。

        NEO Monitors 的新型多组份气体分析仪 LaserGasTM iQ2 可在高达 1300℃的烟气温度下应用。单台设备对多个组份同时进行监测, 是实现可靠燃烧控制的最佳解决方案;不仅可以优化燃烧效率,减少对环境的破坏,还可提高安全性和产品质量,降低维护费用。

燃烧过程

        从燃料效率和环境保护的观点来看,通过控制空燃比实现燃料的有效利用始终是企业的核心诉求之一, 目前被广泛认可的是通过同时对烟气中过量的 O2 和 CO 含量进行监测,可确保燃料完全燃烧且不必加热不必要的过量空气。

        对于材料转换过程,控制燃烧也有其他益处。如果玻璃窑炉中熔池的燃烧过程没有得到合理的控制, 会影响玻璃的质量并缩短熔炉的使用寿命。燃气成分的变化会造成气体物理性能的改变,我们需要以最少的空气确保燃气按化学计量燃烧。 对燃气成分的不及时响应会因气体质量的变差而造成生产运行的损失。

        在炼钢过程中,过量的碳和硫等杂质会从生铁中除去,同时镍、铬、钒等合金元素会被加入用以生产不同种类的钢种, 降低钢中溶解的氧、氮等气体以及杂质含量对提高出钢质量非常重要。

        工艺加热炉是一种直接受火式热交换器,其利用热的燃烧气体对穿过加热炉炉管的原料流进行加热。 根据实际应用,这些设备也称为炉子或火焰加热炉。工艺加热炉应用于整个烃类和化工行业,如炼油, 天然气加工,石油化工,化学品合成,烯烃,氨及化肥厂等工业。一些工厂可能只有两到三台工艺加热炉, 而较大的工厂可能广泛应用超过五十台。LaserGasTM iQ2 可对燃料消耗,烟气排放、生产安全 (气体泄漏,管道泄漏,燃料或燃烧器问题)和产品质量(温度控制)等一系列问题进行优化。

        NEO Monitors LaserGasTM iQ2 可以监测烟气中过量的 CH4、H2O、O2/CO 含量以及过程气体温度。废气中水含量过高可能表明换热器泄漏,同时对水的监测也有助于监测环境排放问题 (排放物中通常需报告明确的干湿基数)。燃烧废气中含有甲烷可能表明燃烧不充分或是燃烧器处气体燃料没有被点燃。

        NEO Monitors LaserGasTM iQ2 可实现单台设备同时监测多种气体组份和温度,简化了安装并降低了维护成本。 不仅可以监测 CO 和 O2,还可同时监测 CH4 和 H2O。

监测动因

  • 优化燃料效率 ---CO 检测限可精确到 1ppm

  • 通过降低过剩 O2 的量实现降低 NOx 的生成

  • 减少热交换器表面结焦

  • 减少温室气体的排放

  • 甲烷的监测可确保燃气锅炉的操作安全

  • 水的检测可用于排放监测中的干/湿度测量

解决方案--- LaserGasTM iQ2

LaserGasTM iQ2 分析仪仪首次实现了利用单台设备测量 4 种气体 (O2, CO, CH4, H2O) 和温度, 燃烧分析不再需要多台设备。出色的设计以及开创性的功能使其拥有了无与伦比的可靠性和耐用性。最高的监测温度可达 1300℃, 适用于高温应用。
作 为 原 位 安 装、 烟 道 对 穿 测 量 方 式 的 引 入 者,NEO Monitors 公司有超过 30 年的相关经验, 克服了相关应用中对于谱线锁定、谱线展宽、设备标定带来的挑战,大幅度降低了设备的维护需求。

客户获益

  • 灵敏度高
    (双倍光路长度增加了低浓度气体的吸收信号强度)

  • 维护费用低

  • 设备易于安装操作

  • 成熟的测量技术

  • 单台设备可测量 4 种气体:(O2, CO, CH4, H2O) 和温度

  • 适用温度最高可达 1300℃

LaserGasTM iQ2

  • 原位监测

  • 灵敏度高

  • 可靠度高,使用寿命长

  • 无零点漂移

  • 响应时间短(小于 5 秒)

  • 无需取样系统

  • 集成自动校验功能(可选)

  • ATEX/CSA 认证

  • 标准配置 O2 和 CO 检测

  • 可选 CH4 、H2O 和温度检测