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催化燃烧设备的工作原理

更新时间:2021-06-08 16:40    浏览:
催化燃烧设备的工作原理
 
催化燃烧设备是一种高效的废气处理方法。其主要原理是利用催化剂在低温(通常为200-400℃)下氧化分解废气中可燃物质的净化方法。该方法具有能耗低、操作简单、安全、净化效率高的优点,非常适用于化工、喷漆、保温材料、油漆生产等行业。催化燃烧设备的基本原理是:在催化剂的帮助下,有机废气在较低的起燃温度下无焰燃烧,氧化分解为二氧化碳和水,同时释放出大量的热量。当有机废气流量大、浓度低、温度低、催化燃烧需要消耗大量燃料时,可以通过吸附手段将有机废气吸附在吸附剂上并浓缩,然后通过热风吹扫将有机废气脱附成高浓度有机废气(可浓缩10倍以上),再进行催化燃烧。无需补充热源即可维持正常运行。
 
催化燃烧设备的工作原理
 
指在催化剂作用下燃烧的装置或设备。沸石转轮集中催化燃烧的工作原理是利用催化剂使有机废气在较低的起燃温度下无焰燃烧,有机废气分解成无毒的二氧化碳和水蒸气。催化燃烧器电控系统由PLC控制器、文本显示器、变频调速器、点火器、紫外传感器、热电偶等电控设备以及风机组成。此外,气体与空气的比例由零压力阀调节。文章还列举了HC系列有机气体沸石旋转浓缩催化燃烧和LF-VC直接催化分解氧化装置的实例,以及沸石旋转浓缩催化燃烧使用中的非因素和管理措施。
 
(1)催化燃烧设备的系统原理
 
天然气燃料具有热值高、空气污染排放少的优点。正常情况下,天然气燃烧仍会排放一定量的NO,对环境污染有影响。因此,有必要减少天然气燃烧过程中一氧化氮的排放。近十年的研究表明,催化燃烧技术可以完全解决上述问题,可以使气体燃烧达到低排放标准,接近零排放,并能有效提高炉内热效率。燃烧器的工作原理是在需要改变燃烧功率时,通过调节进入燃烧系统的混合气体量来改变整个系统的能量。
 
(2)催化燃烧设备的工作原理
 
系统的工作过程主要分为三种状态参数设置,燃烧运行和燃烧停止。
 
1.参数设置状态
 
这个状态是燃烧前准备数据。根据需要,可以单独设置点火温度和变频器的启动频率来控制风机的风量。点火温度是保证点火过程的可靠性。启动频率保证催化燃烧器刚点燃时的火焰燃烧,燃烧比不要太低,风量不能太大。
 
2.燃烧运行状态
 
①燃烧启动过程
 
当控制系统处于待机状态时,接收到输入的启动命令后,将进入燃烧运行状态。首先,控制系统进行自检,然后进行预吹扫。变频器的输出信号控制风机的转动,风量由低速到高速再到低速逐渐变化。新鲜空气吹过燃烧炉板,确保炉内无残留气体,点火过程可靠。具体操作是变频器先启动,PLc模拟输出信号使变频器的频率从启动设定频率上升,达到一定频率后再保持一定时间,然后再次下降,完成启动前的吹扫。之后发出点火信号,高压点火器工作,同时打开点火管道阀门,点燃小火。小火经紫外线传感器检测后点燃后,打开主气阀。此时,催化燃烧炉板进行火焰燃烧,直到检测到的温度信号达到设定的点火关闭温度,点火阀关闭,点火过程完成,进入燃烧调整阶段。
 
②空燃比的设定
 
有文献表明,催化燃烧的“气/气比”范围一般在4%-11%之间;在一定的燃烧条件下,当空燃比为6%时,天然气可以达到更好的催化燃烧效果,燃烧系统可以获得更高的热效率和更好的排放效果。
 
该系统中气空比的调节由零压阀实现。当风机风量改变时,也可以改变燃料/空气比,以满足催化燃烧器燃烧的要求。起动时,通过调节输出变频器的频率,可以实现空燃比从火焰燃烧到催化燃烧的变化。
 
③燃烧温度调节
 
燃烧器温度调节可以通过文字显示器的键盘输入,变频器的输出频率可以改变,合适的风量可以调节。当风量增加且燃烧温度超过设定值时,PLc控制变频器降低输出频率并减少风量以稳定燃烧器温度。如果变频器输出频率低于设定值(风机出口风量频率设定为5 Hz),出口风量仍高于设定值,PLc开始计时;如果在一定时间内降低到设定值,PLc放弃计时,继续变频调速运行;如果在一定时间内温度仍然高于设定值,PLc将继续调节,直到达到设定值。变频器的频率输出经PID运算后由PLc控制;如果温度不够,频率会上升,延迟会保持一定时间。反之亦然。
 
3.燃烧停止状态
 
燃烧器的停止是在收到文字显示器的停止命令后,关闭主气阀,然后吹扫系统,分散残余气体,通过强制风冷冷却燃烧板。一段时间后,关闭风机,停止变频器,完成燃烧器关闭过程。
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