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用中低压天然气改造燃油燃烧系统案例 张扬修 中国中轻国际工程有限公司 关键词：中低压天然气燃烧系统改造燃油系统经济效益好 一概述 今年，我公司成功完成一家公司的熔制车间天然气燃烧系统装置工程(以下简称油改 气工程)，经一个月的运行，工况稳定，操作方便，经济效益明显。现将一些经验和体会 整理如下，供与会代表参考。 二油改气工程要求 1．原有基本情况： (1)一座熔化面积96m2横火焰四对小炉的玻璃窑炉，熔化池原由重油加热，第l对 至第3对小炉均为3对喷枪，第4对小炉2对喷枪；日均消耗重油24000kg，重油热值 9600kcal／Nm3。 (2)‘工作池采用柴油加热，两侧各1支喷枪。日均消耗柴油100—1000kg，柴油热值 9600kcal／Nm3。 2．改造任务： (1)对熔制车间内窑炉燃烧系统进行改造，熔化部及工作部燃料均采用天然气，改 燃油喷枪为燃天然气喷枪。 (2)控制系统亦作相应修改，新系统采用DCS控制系统。 (3)要求热切换，不影响原有生产。 三工程中需要解决的问题 1．需要解决入口天然气压力低的问题 当地天然气公司承诺，在计量室出口(油改气装置入口前端)提供天然气压力为 50kPa，由计量室至油改气装置入口之间允许有3kPa压力损失，这样实际提供的天然气压 力为47kPa以上，热值为8425kcal／Nm3。这种压力，在城镇燃气设计规范中属于中压燃气 管道B级(0．0l≤P≤O．2MPa)，对于采用DCS控制的燃烧系统来说，压力偏低，对管路 系统设计提出了较高要求。 2．需要解决原有系统和新系统衔接问题 新老系统既衔接又互相并存。这给管路布置和电气衔接带来一定困难。 3．需要解决原有喷枪和现有喷枪衔接问题 燃气喷枪口径与燃油喷枪口径相差较大，原有安装支架夹持件及喷枪砖都需要改造。 四设计方案 1．天然气燃烧系统装置(以下简称装置)简介 装置由两大部分组成：管路系统和自控系统。以下简述之。 1．1管路系统 管路系统根据用途分为熔化部管路系统和工作部管路系统。根据使用介质分为天然气 管路、压缩空气管路和助燃风管路。 熔化部管路系统的天然气管路由安全保护单元、调压单元、主流量测量及调节单元、 分区流量测量及调节单元、换向执行单元、喷枪组件、安全放散单元以及手动关断阀门、 管道等组成。 熔化部管路系统的压缩空气管路利用原有管路，在喷枪前的管路增设阀门和金属软 管。 熔化部助燃风系统的管路和设备利用原有，仅在电气上有连接。 工作部管路系统天然气管路由安全保护单元、调压单元、流量测量单元、调节单元、 喷枪组件以及手动关断阀门、管道等组成。 1．2自控系统 1．2．1自控系统设备 采用德国西门子S7—400 PLC可编程控制器与工业控制计算机组成控制系统。控制系 统分为操作员站、现场控制站、现场仪表3个层次。操作员站采用windowsXP操作系 统，配以CITECT(西雅特)组态软件环境下开发的玻璃窑炉监控软件，完成数据处理、 监视、设定参数、趋势显示、报表等操作。系统设一个操作站、一个控制站。控制站PLC 安装在控制柜内。在原有控制室内布置计算机控制系统设备。计算机系统结构见图一。 图一计算机系统结构 控制系统主要设备列表如下： 序号 设备 规格／配置 数量 说明 柜内包括PLC控制站、显示仪表、操作 1 控制柜 器、温度变送器、配电器、中间继电 1台 控制室安装 器、转换开关、信号灯、按钮、报警装 置、接线端子等 2 操作台 包括UPS电源、操作站主机 1台 控制室安装 3 小型控制柜 柜内包括电源主回路、二次回路电器