乙烯裂解爐燃燒器技術改造主要內容

1.
燃燒技術和配風技術。技術改造采用三種燃燒器,即橢圓體油氣聯合燃燒器、長方體單燒瓦斯燃燒器和長方體油氣聯合燃燒器,
見圖1、圖2和圖3。

( 1) 橢圓體油氣聯合燃燒器采用“ 空氣分級”燃燒技術; 在分級配風方面, 采用“ 直流風與旋流風相結合、根部配風與分散配風相結合”配風技術。

( 2) 長方體油氣聯合燃燒器和長方體單燒瓦斯燃燒器均采用還原燃燒技術, 配風方式為簡單的“ 直流一次”配風。通過熱態試驗考察各種燃燒技術減少NOx生成量的效果, 考察在使用優質燃料的條件下, 采用復雜的配風技術與采用簡單的配風技術對過剩空氣系數和化學不完全燃燒損失的影響, 為乙烯裂解爐燃燒器采用何種燃燒技術或配風技術提供依據。

2. 燃油噴嘴。橢圓體油氣聯合燃燒器和長方體油氣聯合燃燒器的油氣聯合燃燒器燃油噴嘴均為“ 蒸汽斜交霧化”內混式燃油噴嘴。該燃油噴嘴是以減壓渣油為研究對象開發研制的, 現已廣泛應用于全國煉油加熱爐, 技術成熟。

3. 燃燒火道和噴口。乙烯裂解爐的燃料為優質燃料,所含化學能通過燃燒轉化成高溫煙氣的內能, 具有很大的做功能力。高溫煙氣的內能轉換成動能, 使高溫煙氣高速噴入輻射室, 產生射流作用, 在噴口處形成負壓, 拉動輻射室頂部煙氣向輻射室底部回流, 在輻射室形成煙氣高速徊流和強烈的機械擾動, 使高溫區和低溫區的煙氣相互混合, 從而使得輻射室煙氣溫度分布趨向均勻化, 降低溫度分布不均勻系數。這種作用的大小, 主要取決于燃料在燃燒器火道內的燃盡率和火道噴口的面積。為此, 在燃燒器改造中, 適當地加長了火道長度, 縮小了火道噴口的面積。

4. 低NOx技術。將燃料分兩級配入燃燒器, 70%的燃料配入第一燃燒區, 30%的燃料配入第二燃燒區, 空氣一次配入燃燒器。在第一燃燒區, 70%的燃料在較大的過剩空氣系數下燃燒, 消耗掉空氣中大部分的O2, 形成貧氧煙氣; 在第二燃燒區, 30%的燃料在貧氧煙氣中燃燒, NOx在第二燃燒區中與貧氧煙氣或燃料中的烴根、CO、H2、C以及CnHm發生還原反應, 部分NO被還原為氮分子 ( N2) , 達到了減少NOx生成量, 實現低污染排放的目的。