陶粒双筒回转窑使用煤气长管式风冷燃烧器技术配制

【关健词】陶粒 节能 人工煤气 长管式 燃烧器

目前，国内大多数陶粒厂仍然采用煤粉做燃料生产陶粒，它耗能、污染环境，为了使用清洁能源，减少环境污染，节约能耗，笔者公司技术人员通过多方调研，首次选用结构独特、燃烧先进及有显著节能效果和减少环境污染并获得“国家环保产品金奖”的长管式风冷式燃烧器，经过一年的实际应用，取得了良好的效果。

1 长管式风冷式燃烧器特点

“长管式风冷式燃烧器”，主要特征为将燃烧器伸入转窑内，并将纯净的高温火焰直接喷入炉内高温区域，从而解决窑头温度过高的问题。它具有冷炉点火升温快、燃烧完全等特点，负荷调节从30%—100%可调。另增加了电子点火、火焰检测、熄火报警等功能，是一种新型的燃烧装置。

本煤气燃烧器自动前后吹扫、手动调整、自动运行及熄火保护控制。燃烧器燃用煤气，采用二次点火方式，由高能点火装置点燃点火气，产生点火火焰，再由点火火焰来引燃主火。它包含燃烧器本体选型及燃气系统控制阀组，电子点火装置，燃烧控制系统PLC操作控制柜等。

它通过煤气主管到各炉前的支气管、调压装置、安全保护装置等设施来完成，其设施均符合国家燃气标准及规范。

2 技术参数

2.1 发热量：750万千卡/小时。 配长管式风冷燃烧器型号：YSZC-750M

2.2 燃料：热煤气、温度：60-70℃ 热值：1450Kcal/ m³压力： 1OOOPa。

2.3 耗气量；5000m3/h可调

2.4 外型尺寸；长3000mm×Φ600。伸入炉门罩内1800mm（见安装示意图）

2.5 进气管采用法兰DN300连接。

2.6 配风压：3000CPa 风量：10000Nm3/h 配鼓风机型号：4-68-5A 电机功率：15KW-2P

2.7 燃烧稳定、负荷调节从30%—100%可调。

2.8 火焰长度1500-2000mrn。（在炉外燃烧时）火焰直径450mm。火焰形状： 橄 榄型

2.9 冷却方式：采用风冷却。

3 燃烧器性能及控制系统

3.1 PLC程序控制器

该燃烧器运行方式设计在主控室内采用手工调整，自动运行模式，自动电子点火、风/气比例调节、自动熄火报警，自动关闭气动球阀。控制系统采用嵌入式PLC作为主控器，主要监控对象为点火系统、快速截断气动球阀、调节电动调节蝶阀、电动风门执行器等设备或元件的运行、故障报警等参数，完成现场系统控制功能，在运行中采用手动调节进风和进气量，可以对物料温度适时调节，自动进行比例调整。在主控室内既可单独调节风门，也可以单独调整气阀，具有手动调整，自动运行功能。

本系统采用PLC完成现场控制功能，控制流程如下：

图1 控制流程图

3.2 控制流程方框图如图2

燃烧控制器与主控制器连接如图3：

3.3 PLC操作控制柜

本系统可采用温度控制模式，将温度信号送到燃烧控制器运用PLC较强的逻辑运算功能对信号进行逻辑运算和联锁，并分别把处理后的结果送现场各单元执行机构中，以实现对燃烧器的火焰、燃烧状态的控制及运行/停止，并将各执行机构的运行状态在操作照示屏上显示。另可将燃烧器运行情况送到上位机系统，监控燃烧器的运行状态，可以在上位机的组态界面即时显示。PLC根据现场运行信号完成燃烧自诊定后，将接受上位机传送的信号，自动执行和控制燃烧器的运行及停止，及根据所检测温度进行自动比例调节。

图2 控制流程方框图

控制柜上设燃烧器自动/手动切换按钮，燃烧器系统可在操作面板上实现单步操作，实现对各执行机构的启停控制。

3.4 电子点火、火焰检测、熄火报警，自动关闭气动球阀

燃烧器设点火枪和进气枪，以煤气作为点火源，在点火枪上设置点火电磁阀，用于点火枪点火及点火时间控制及点火气源关闭，点火枪火焰建立稳定后，方允许主气及助燃空气进入燃烧火焰筒，在火焰筒上安装有紫外光敏火焰检测装置，主火焰稳定后即将点火枪关闭。

3.5 燃气控制管线

3.5.1 包括快速截断气动阀l台、电动调节蝶阀2台、煤气外泄检漏装置l台、燃气低压保护开关、压力表、调温管线、点火管线、手动放散阀等附件，由PLC控制柜控制燃料调节阀和助燃空气阀。

3.5.2 控制管线采用三路供气，第一路为主管线；进气为正常燃烧气源70-80%，采用电动调节方式。第二路为温度调节气源10-20%，采用PID自动调节。以减小自动控温时温度的波动范围，保证温度控制的准确性。第三路为点火管线用于自动点火，点火后约30秒后自动关闭点火气源。

3.5.3 煤气放散

在控制管线上安装有煤气放散阀，当停炉或故障停机时手工将放散阀即打开，管道内余气、余水或微量杂质可通过放散阀排放。

4 主要配套设备、电气元件技术规范及参数

4.1 电动风门执行机构：EA-100PIU30；工作电压220VAC 50Hz；输出信号：0-1 KΩ。

4.2 高能点火装置：工作电压220VAC 50Hz；输出：2×4000V；火花频率10±2 SPS。

4.3 紫外火焰检测器：型号HJK-12；工作电压220VAC 50Hz；见火响应0.8S；熄火响应0.8S；输出方式：无源触点（一常开，一常闭）。

4.4 电动调节蝶阀：工作电压220VAC 50Hz；输出信号：0-1KΩ。

4.5 快速截断气动球阀：工作电压220VAC 50Hz。

4.6 点火电磁阀：型号DN15；工作电压220VAC 50Hz；工作温度-20℃～80℃。

5 实际使用效果

通过试用这种燃烧器，它是一种新型的能独自喷出火焰的喷火装置。通过气枪将气体燃料送于火焰混合筒内，经均匀混合后喷出高温高速燃烧完全的火焰，直接送入炉内高温区，也可通过移动长管位置达到最佳效果，从而达到燃烧充分、完全的效果。

它成功的将鼓风机、电机、风阀、风管紧凑地、有机地、科学地融合在外面一个外形简单的圆筒内，安装维护十分便捷。该燃烧器结构独特，具有先进的燃烧机理及显著的节能效果，且减少环境污染。

图3 燃烧控制器与主控制器连接图