Zagotavljanje popolnega zgorevanja grafitnega petrolkoksa je kompleksen proces, ki vključuje več korakov. Naftni koks, stranski produkt rafiniranja nafte, vsebuje veliko ogljika, žvepla in hlapljivih snovi, zaradi česar je njegovo zgorevanje zahtevnejše od zgorevanja premoga. Nepopolno zgorevanje povzroča potrato energije, strupene emisije, kot je ogljikov monoksid (CO), in ostanke nezgorelega ogljika.
Za dosego popolnega zgorevanja je treba sočasno izpolnjevati klasični princip zgorevanja »3T + 1E«, prilagojen lastnostim petrolkoksa. Ključni pogoji za zagotovitev popolnega zgorevanja grafitnega petrolkoksa so:
I. Osnovna načela zgorevanja (3T + 1E)
1. Temperatura
Dovolj visoka temperatura: Temperaturo peči je treba vzdrževati dovolj visoko (običajno nad 1200 stopinj), da se zagotovi, da se delci naftnega koksa hitro segrejejo do točke vžiga (petrolkoks ima visoko točko vžiga, približno 450-600 stopinj) in ohrani stabilno reakcijo zgorevanja.
Enakomerna temperatura: Porazdelitev temperature v peči mora biti čim bolj enakomerna, da se izognete krajevnim območjem nizke-temperature, ki bi sicer povzročila nepopolno zgorevanje naftnega koksa na teh območjih.
2. Čas
Zadosten čas zadrževanja: delci naftnega koksa in njihove hlapne komponente morajo ostati v visoko-temperaturnem območju dovolj časa, da zagotovijo popolno zgorevanje. Zaradi nizke vsebnosti hlapnih snovi v petrolkoksu je zgorevanje osredotočeno predvsem na zgorevanje vezanega ogljika, kar je relativno počasen proces.
Ukrepi: Zagotovite ustrezno pot in trajanje dimnih plinov znotraj peči z optimizacijo zasnove peči ter nastavitvijo položaja in kota gorilnika. V kotlih z zvrtinčeno plastjo se lahko uporabi kroženje materiala za podaljšanje časa zadrževanja delcev.
3. Turbulenca
Zadostno mešanje zraka: To je eden najbolj kritičnih pogojev. Za zagotovitev temeljitega in hitrega mešanja zraka in delcev naftnega koksa je treba zagotoviti močno turbulenco.
Mere:
Racionalna porazdelitev zraka: Uporabite segmentiran dovod zraka (npr. primarni, sekundarni in terciarni zrak). Primarni zrak se uporablja za stabilizacijo vžiga in fluidizacije (v vrtinčeni plasti), medtem ko se sekundarni zrak, glavni zrak za zgorevanje, vbrizgava pri visoki hitrosti, da se ustvari močna turbulenca in zagotovi mešanje z gorljivimi snovmi.
Optimizirajte zasnovo gorilnika: uporabite vrtinčne gorilnike ali posebej zasnovane šobe za ustvarjanje močnih recirkulacijskih con in vrtincev za izboljšanje mešanja. Zagotovite dovolj prostora za peč: Zagotovite dovolj prostora za mešanje zraka in goriva.
4. Odvečni zrak
Optimalno razmerje presežka zraka: Zagotovite nekoliko več zraka od teoretične prostornine zraka, da zagotovite, da ima vsak delec goriva dostop do kisika. Vendar se je treba izogibati pretiranemu odvečnemu zraku, saj bo to znižalo temperaturo peči, negativno vplivalo na učinkovitost zgorevanja ter povečalo izgubo toplote dimnih plinov in nastajanje žveplovega oksida.
Območje nadzora: Za naftni koks je vsebnost kisika v dimnem plinu običajno nadzorovana med 2,5 % in 4,5 % (specifična vrednost je odvisna od značilnosti opreme in goriva), kar ustreza razmerju presežka zraka približno 1,15 do 1,25.
Povzetek: Kontrolni seznam za zagotavljanje zadostnega zgorevanja
Priprava goriva: Ali je petrolkoks dovolj fino zmlet? Ali je posamično krmilo stabilno?
Temperature: Is the furnace temperature sufficiently high and uniform (>1200 stopinj ali 850-950 stopinj za CFB)?
Čas: Ali zasnova peči zagotavlja zadosten čas zadrževanja?
Turbulenca/mešanje: Ali se uporablja stopenjsko dovajanje zraka? Ali je sekundarni zrak dovolj močan, da prodre skozi dimni plin?
Presežek zraka: Ali je razmerje presežka zraka nadzorovano znotraj optimalnega območja na podlagi analize dimnih plinov (O₂ in CO)?
Spremljanje ključnih kazalnikov: Ali se ravni CO in vsebnost ogljika v letečem pepelu spremljajo v realnem času in se uporabljajo kot osnova za prilagoditve?
S sistematičnim izpolnjevanjem zgornjih zahtev in osredotočenjem na optimizacijo lastnosti petrolkoksa, ki ga je-{1}}težko zgoreti, lahko povečamo njegovo popolno zgorevanje in dosežemo visoko učinkovito izrabo-energije, ki onesnažuje okolje.
