一種焙燒爐的煤層氣和煤氣混燒方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種焙燒爐的煤層氣和煤氣混燒方法，其特征在于其混燒過程采用焙燒爐煤層氣和煤氣兩套V19燃燒器，燃燒器噴槍位置分布為：煤層氣V19燃燒器的噴槍位置在煤氣V19燃燒器的噴槍的下方，煤層氣和煤氣兩套V19燃燒器的噴槍數(shù)量按熱量當量相同的原則進行布局。本發(fā)明的方法有效地降低了焙燒成本5-10%，解決了熱值差為0-6倍的兩種燃料在焙燒爐上安全使用的難題，工藝簡單，有明顯的技術優(yōu)勢和經(jīng)濟優(yōu)勢。
【專利說明】一種焙燒爐的煤層氣和煤氣混燒方法

【技術領域】
[0001]一種焙燒爐的煤層氣和煤氣混燒方法，涉及在焙燒爐中采用兩種熱值不同的燃料進行混合燃燒，尤其是涉及熱值差和燃燒速度差較大的燃料在焙燒爐中進行混合燃燒的方法。

【背景技術】
[0002]在現(xiàn)有的氧化鋁焙燒過程中，大部分焙燒爐使用單一的燃料(燃油、燃氣)。隨著國家逐步推進使用新型能源，以及燃料市場價格變化，為降低氧化鋁制造成本，減少不同燃料對焙燒成本的影響，國內(nèi)各氧化鋁廠開始在焙燒爐上使用兩種不同的燃料進行混合燃燒，以達到節(jié)能減排和降低生產(chǎn)成本的目的。
[0003]目前，焙燒爐使用兩種燃料混合燃燒的較少，由于受到熱值差的影響，即使焙燒爐使用混合燃料，所用兩種燃料的熱值差較小，主要以重油和天然氣混合燃燒為多，重油的熱值為39MJ/Nm3，天然氣的熱值為36MJ/Nm3，熱值差為3 MJ/Nm3;在兩種燃氣做為焙燒爐燃料時，目前實現(xiàn)了水煤氣和天然氣混合燃燒，水煤氣的熱值為12MJ/Nm3，與天然氣的熱值差為24MJ/Nm3，相差3倍，是目前焙燒爐混合燃燒中熱值差最大的兩種燃料；而發(fā)生爐煤氣(簡稱煤氣)的熱值為6MJ/Nm3，與天然氣熱值相差6倍；煤層氣熱值與天然氣熱值相當，為36MJ/Nm3 ;由于煤層氣和煤氣熱值差較大，燃燒速度不一致，煤層氣和煤氣在焙燒爐中進行混燒存在著很多不確定因素。
[0004]煤氣在焙燒爐上使用較為廣泛，而煤層氣做為新型能源，只有在中州分公司的焙燒爐上使用，如何實現(xiàn)煤層氣和煤氣在焙燒爐中進行混燒是急需解決的一項難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服上述已有技術存在的不足，提供一種能有效解決具有熱值差的兩種燃料在焙燒爐上安全使用的難題，工藝簡單，能有效降低焙燒成本的焙燒爐的煤層氣和煤氣混燒方法。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的。
[0007]一種焙燒爐的煤層氣和煤氣混燒方法，其特征在于其混燒過程采用焙燒爐煤層氣和煤氣兩套V19燃燒器，燃燒器噴槍位置分布為:煤層氣V19燃燒器的噴槍位置在煤氣V19燃燒器的噴槍的下方，煤層氣和煤氣兩套V19燃燒器的噴槍數(shù)量按熱量當量相同的原則進行布局。
[0008]本發(fā)明的一種焙燒爐的煤層氣和煤氣混燒方法，其特征在于其混燒過程中焙燒爐尾氣中CO和CH4含量分別大于0.6%和0.4%時，焙燒爐的電收塵整流強制停車；焙燒爐煤層氣和煤氣兩套V19燃燒器其中一套停車時兩套強制停車；焙燒爐P04T1低于900°C、P03T1低于900°C和V08停車同時出現(xiàn)時，煤層氣和煤氣兩套V19燃燒器同時停車。
[0009]本發(fā)明的一種焙燒爐的煤層氣和煤氣混燒方法，其特征在于在焙燒爐烘爐、開停車以及正常生產(chǎn)中煤層氣和煤氣混燒過程，采用煤層氣燃燒站優(yōu)先原則。
[0010]本發(fā)明的一種焙燒爐的煤層氣和煤氣混燒方法，通過對焙燒爐煤層氣和煤氣兩套V19燃燒器的噴槍進行合理搭配，科學布局，將熱值差和燃燒速度差較大的煤層氣和煤氣在焙燒爐中進行混合燃燒，實現(xiàn)了熱值差為0-6倍的兩種燃料在焙燒爐上安全使用。

【具體實施方式】
[0011]一種焙燒爐的煤層氣和煤氣混燒方法，其混燒過程采用焙燒爐煤層氣和煤氣兩套V19燃燒器，燃燒器噴槍位置分布為:煤層氣V19燃燒器的噴槍位置在煤氣V19燃燒器的噴槍的下方，煤層氣和煤氣兩套V19燃燒器的噴槍數(shù)量按熱量當量相同的原則進行布局。
[0012]以氣體懸浮閃速焙燒爐使用煤氣和煤層氣進行混燒為例闡述它的原理:
造成煤氣和煤層氣在焙燒爐上很難實現(xiàn)混燒的根本原因，在于煤層氣和煤氣熱值差較大，燃燒速度不一致，煤層氣和煤氣在焙燒爐中進行混燒存在著很多不確定因素，目前沒有在焙燒爐上實現(xiàn)煤氣和煤層氣混燒的先例，因此，如果能有效控制煤層氣和煤氣在焙燒爐中混燒的所有過程，就能克服煤層氣和煤氣熱值差較大、燃燒速度不一致所帶來的不確定因素，就能實現(xiàn)熱值差為0-6倍的兩種燃料在焙燒爐上安全使用。
[0013]氣體懸浮閃速焙燒爐的優(yōu)點，在于在正常運行過程中整個爐體始終處于負壓，而焙燒爐主爐體積大，燃料進口設計在主爐錐體部分下邊的燃燒空氣進口管道中，在焙燒爐設計上給出了空氣和燃氣的三個混合段:第一段是燃燒器每一個噴咀周圍的區(qū)域；第二段是放置燃燒器位置與焙燒爐錐部進口之間的垂直管道；第三段是焙燒爐的錐底部分，這里的混合是由爐徑的變化和預焙燒氧化鋁的加入而引起的。
[0014]由于煤氣和煤層氣熱值較大，在進入主爐后與空氣混合比例以及燃燒速度相差較大，因此將煤層氣V19燃燒器的噴槍位置設計在煤氣V19燃燒器的噴槍的下方，并將煤層氣和煤氣兩套V19燃燒器的噴槍數(shù)量按熱量當量相同的原則進行布局，這樣進入主爐的煤層氣優(yōu)先于煤氣與預熱空氣進行混合燃燒，以克服煤氣和煤層氣熱值和燃燒速度差值大所造成的不完全燃燒現(xiàn)象，實現(xiàn)煤氣和煤層氣在主爐中充分混合燃燒。
[0015]焙燒爐運行過程中出現(xiàn)異常情況造成燃燒不完全燃燒的不安全因素時，焙燒爐尾氣中CO和CH4含量分別大于0.6%和0.4%時，燃燒器連鎖程序?qū)㈦娛諌m整流強制停車；如果焙燒爐煤層氣和煤氣兩套V19燃燒器其中一套停車時，燃燒器連鎖程序?qū)商讖娭仆＼?；焙燒爐P04T1低于900°C、P03T1低于900°C和V08停車同時出現(xiàn)時，燃燒器連鎖程序?qū)⒚簩託夂兔簹鈨商譜19燃燒器同時停車。這樣就能有效解決焙燒爐出現(xiàn)異常情況時的不安全因素。
[0016]由于煤氣和煤層氣兩套V19燃燒器的啟動時間和運行狀態(tài)不同，以及煤氣和煤層氣燃燒速度不一致，所以焙燒爐在烘爐、開停車以及正常生產(chǎn)中煤層氣和煤氣混燒技術的應用上應以煤層氣燃燒站優(yōu)先為原則。
[0017]本發(fā)明的工藝過程開創(chuàng)了有色冶金氧化鋁行業(yè)歷史先河，實現(xiàn)了熱值差為6倍的兩種燃料在焙燒爐上安全使用，根據(jù)需要對焙燒爐煤氣和煤層氣兩種燃氣合理調(diào)整，有效降低焙燒成本5-10%，工藝簡單，有明顯的技術優(yōu)勢和經(jīng)濟優(yōu)勢。本發(fā)明的目的是為了克服上述已有技術存在的不足，通過對焙燒爐煤層氣和煤氣兩套V19燃燒器的噴槍進行合理搭配，科學布局，來實現(xiàn)熱值差和燃燒速度差較大的煤層氣和煤氣在焙燒爐中進行混合燃燒。
[0018]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的工藝方法進一步的說明: 實施例1
對焙燒爐天然氣V19和煤氣V19兩個燃燒器之間的連鎖進行測試。按照烘爐要求啟動T12和V08燃燒器后，根據(jù)溫升需要啟動V19時，先啟動天然氣V19燃燒器，待天然氣V19燃燒器啟動成功并運行十分鐘后，再啟動煤氣V19燃燒器，天然氣V19和煤氣V19兩個燃燒器同時運行十分鐘后，停天然氣V19燃燒器，煤氣V19燃燒器連鎖停車；重新啟動天然氣V19，待天然氣V19燃燒器啟動成功并運行十分鐘后，再啟動煤氣V19燃燒器，天然氣V19和煤氣V19兩個燃燒器同時運行十分鐘后，停煤氣V19燃燒器，煤氣V19燃燒器連鎖停車；焙燒爐天然氣V19和煤氣V19兩個燃燒器之間的連鎖測試有效。
[0019]實施例2
對焙燒爐V08燃燒站與天然氣V19和煤氣V19兩個燃燒器之間的連鎖進行測試。按照烘爐要求啟動T12、V08、天然氣V19、煤氣V19燃燒器后，根據(jù)溫升需要調(diào)節(jié)天然氣V19燃氣流量進行升溫，待P04T1和P03T1同時升溫到900°C以上并運行5分鐘后，首先停V08燃燒器，然后將P04T1和P03T1同時降溫到900°C以下時，天然氣V19和煤氣V19兩個燃燒器同時連鎖停車；焙燒爐V08燃燒站與天然氣V19和煤氣V19兩個燃燒器之間的連鎖測試有效。
[0020]實施例3
對焙燒爐尾氣co、CH4含量和電收塵整流之間的連鎖進行測試。首先對焙燒爐尾氣CO含量和電收塵整流之間的連鎖進行測試，在電收塵整流正常運行狀態(tài)下，將焙燒爐尾氣CO含量手動改為0.6%時，電收塵整流連鎖停車；焙燒爐尾氣CO含量和電收塵整流之間的連鎖測試有效。然后對焙燒爐尾氣ch4含量和電收塵整流之間的連鎖進行測試，在電收塵整流正常運行狀態(tài)下，將焙燒爐尾氣CH4含量手動改為0.4%時，電收塵整流連鎖停車；焙燒爐尾氣CH4含量和電收塵整流之間的連鎖測試有效。
【權(quán)利要求】
1.一種焙燒爐的煤層氣和煤氣混燒方法，其特征在于其混燒過程采用焙燒爐煤層氣和煤氣兩套V19燃燒器，燃燒器噴槍位置分布為:煤層氣V19燃燒器的噴槍位置在煤氣V19燃燒器的噴槍的下方，煤層氣和煤氣兩套V19燃燒器的噴槍數(shù)量按熱量當量相同的原則進行布局。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焙燒爐的煤層氣和煤氣混燒方法，其特征在于其混燒過程中焙燒爐尾氣中CO和CH4含量分別大于0.6%和0.4%時，焙燒爐的電收塵整流強制停車；焙燒爐煤層氣和煤氣兩套V19燃燒器其中一套停車時兩套強制停車；焙燒爐P04T1低于900°C、P03T1低于900°C和V08停車同時出現(xiàn)時，煤層氣和煤氣兩套V19燃燒器同時停車。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焙燒爐的煤層氣和煤氣混燒方法，其特征在于在焙燒爐烘爐、開停車以及正常生產(chǎn)中煤層氣和煤氣混燒過程，采用煤層氣燃燒站優(yōu)先原則。
【文檔編號】F23N5/00GK104501139SQ201410693443
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】崔碩, 王鐵, 付保生, 于應科, 莫進超, 陳曉靜, 楊海龍, 馮陽 申請人:中國鋁業(yè)股份有限公司