催化燃燒設備系統原理說明

 

催化燃燒設備是指在催化劑作用下燃燒的裝置或設備。沸石轉輪集中催化燃燒的工作原理是利用催化劑使有機廢氣在較低的起燃溫度下無焰燃燒，有機廢氣分解成無毒的二氧化碳和水蒸氣。催化燃燒器電控系統由PLC控制器、文本顯示器、變頻調速器、點火器、紫外傳感器、熱電偶等電控設備以及風機組成。此外，氣體與空氣的比例由零壓力閥調節。文章還列舉了HC系列有機氣體沸石旋轉濃縮催化燃燒和LF-VC直接催化分解氧化裝置的實例，以及沸石旋轉濃縮催化燃燒使用中的非因素和管理措施。

 

系統原理

 

天然氣燃料具有熱值高、空氣污染排放少的優點。正常情況下，天然氣燃燒仍會排放一定量的NO，對環境污染有影響。因此，有必要減少天然氣燃燒過程中一氧化氮的排放。近十年的研究表明，催化燃燒技術可以完全解決上述問題，可以使氣體燃燒達到低排放標準，接近零排放，并能有效提高爐內熱效率。

 

燃燒器的工作原理是在需要改變燃燒功率時，通過調節進入燃燒系統的混合氣體量來改變整個系統的能量。

 

工作原理

 

系統的工作過程主要分為三種狀態參數設置，燃燒運行和燃燒停止。

 

1.參數設置狀態

 

這個狀態是燃燒前準備數據。根據需要，可以單獨設置點火溫度和變頻器的啟動頻率來控制風機的風量。點火溫度是保證點火過程的可靠性。啟動頻率保證催化燃燒器剛點燃時的火焰燃燒，燃燒比不要太低，風量不能太大。

 

2.燃燒運行狀態

 

(1)燃燒啟動過程

 

當控制系統處于待機狀態時，接收到輸入的啟動命令后，將進入燃燒運行狀態。首先，控制系統進行自檢，然后進行預吹掃。變頻器的輸出信號控制風機的轉動，風量由低速到高速再到低速逐漸變化。新鮮空氣吹過燃燒爐板，確保爐內無殘留氣體，點火過程可靠。具體操作是變頻器先啟動，PLc模擬輸出信號使變頻器的頻率從啟動設定頻率上升，達到一定頻率后再保持一定時間，然后再次下降，完成啟動前的吹掃。之后發出點火信號，高壓點火器工作，同時打開點火管道閥門，點燃小火。小火經紫外線傳感器檢測后點燃后，打開主氣閥。此時，催化燃燒爐板進行火焰燃燒，直到檢測到的溫度信號達到設定的點火關閉溫度，點火閥關閉，點火過程完成，進入燃燒調整階段。

 

(2)空燃比的設定

 

有文獻表明，催化燃燒的“氣/氣比”范圍一般在4%-11%之間；在一定的燃燒條件下，當空燃比為6%時，天然氣可以達到更好的催化燃燒效果，燃燒系統可以獲得更高的熱效率和更好的排放效果。

 

該系統中氣空比的調節由零壓閥實現。當風機風量改變時，也可以改變燃料/空氣比，以滿足催化燃燒器燃燒的要求。起動時，通過調節輸出變頻器的頻率，可以實現空燃比從火焰燃燒到催化燃燒的變化。

 

(3)燃燒溫度調節

 

燃燒器溫度調節可以通過文字顯示器的鍵盤輸入，變頻器的輸出頻率可以改變，合適的風量可以調節。當風量增加且燃燒溫度超過設定值時，PLc控制變頻器降低輸出頻率并減少風量以穩定燃燒器溫度。如果變頻器輸出頻率低于設定值(風機出口風量頻率設定為5 Hz)，出口風量仍高于設定值，PLc開始計時；如果在一定時間內降低到設定值，PLc放棄計時，繼續變頻調速運行；如果在一定時間內溫度仍然高于設定值，PLc將繼續調節，直到達到設定值。變頻器的頻率輸出經PID運算后由PLc控制；如果溫度不夠，頻率會上升，延遲會保持一定時間。反之亦然。

 

3.燃燒停止狀態

 

燃燒器的停止是在收到文字顯示器的停止命令后，關閉主氣閥，然后吹掃系統，分散殘余氣體，通過強制風冷冷卻燃燒板。一段時間后，關閉風機，停止變頻器，完成燃燒器關閉過程。