一、概述：25T铋锅需配套蓄热式天然气燃烧系统以及排烟系统。考虑到节能减排和企业生产成本的需求选择蓄热式天然气燃烧器进行配套。

二、蓄热式天然气燃烧器介绍

2.1 蓄热式天然气燃烧器工作原理

 蓄热式烧嘴又称单预热陶瓷蜂窝体蓄热式燃气烧嘴。郑州中威环保设备有限公司蓄热式烧嘴采用陶瓷蜂窝体作为蓄热体，空气与燃气气流斜交混合。

  从鼓风机出来的常温空气由换向阀切换进入蓄热式燃烧器B后，在经过蓄热式烧嘴B陶瓷球时被加热，在极短的时间内常温空气被加热到接近炉膛温度（一般比炉温低50-100℃），被加热的高温热空气进入炉膛后，卷吸周围炉内的烟气形成一股含氧量大大低于21％的稀薄贫氧高温气流，同时往稀薄高温空气附近注入燃料，燃料在贫氧（2-20％）状态下实现燃烧;与此同时，炉膛内燃烧后的热烟气经过另一个蓄热式烧嘴A排入大气，炉膛内高温热烟气通过蓄热式烧嘴A时，将显热储存在蓄热式烧嘴内，然后以低于150℃的低温烟气经过换向阀排出。工作温度不高的换向阀以一定的频率进行切换，使两个蓄热式燃烧器处于蓄热与放热交替工作状态，从而达到节能和降低NOx排放量等目的，常用的切换周期为30-200秒。如此周而复始变换，通过蓄热体这一媒介，排出的烟气余热绝大部分转换成燃烧介质的物理热，被充分回收利用。

2.2 蓄热式天然气燃烧器的特点

2.1.1 对烟气余热回收达到极限，助燃空气预热温度高，能达到800～1000℃，排烟温度≤150℃,热效率接近90%。

2.1.2 与常规的烟气回收的炉子相比，可节能30%以上。

2.1.3 蓄热式燃烧器属于脉冲燃烧，强化了热对流、热交换，使炉内温度更均匀，炉内温差小，使产品质量提高。

2.1.4 采用蜂窝式蓄热体，蓄热体比表面积大、耐高温、耐急冷急热性好、导热性能好、更换容易等优点。

2.1.5 喷嘴材质好，耐热性好，使用寿命长。

2.1.6 燃料在贫氧状态下燃烧,(烟气中含氧量在2%～20%)炉内NO_X生成物大大减少,NO_X排放量低**1000PPm以下,完全达到**级排放标准。

2.1.7 其结构型式类似普通烧嘴，能直接安装在炉子侧墙上，因此新建炉子炉墙厚度与普通加热炉一样，更便于旧炉改造。

2.1.8 空气蓄热式烧嘴在炉外分开交错布置，使空、天然气通道在不同立柱之间截然分开，完全避免了空、天然气互窜的危险。

2.1.9 空气蓄热式烧嘴入口管道上可安装调节阀，使烧嘴的供热负荷可调，可达到1：5，满足熔化、保温、除渣等各工艺条件下温度需求。

三、燃烧系统组成

3.1 蓄热式燃烧头

3.1.1 蓄热式烧嘴作用是炉膛加热。由天然气喷枪、烧嘴砖、蓄热腔体、烧嘴砖、蓄热体组成。天然气与空气在烧嘴砖外以一定夹角掺混，燃烧充分，能够很大程度的实现高产、低耗、低污染，大限度的节约燃料。蓄热体是关键部件，设计采用蜂窝状蓄热体。

3.1.2 计算机CFD设计喷嘴，按照燃烧室尺寸设计的火焰长度与火焰直径，达到较好燃烧效果。设计调节比大，不回火，不脱火，燃烧稳定，使用寿命长。

3.1.3 燃烧过程属于一种快速扩散控制式反应，常见的火焰白炽区消失，火焰区体积成倍增大，甚**可以扩大到所给定的特定炉膛区域，这时整个特定区域气相空间构成一个温度均匀的高温强辐射黑体，炉膛传热效率显著提高。

3.2 三通气动换向阀

 采用空气/烟气三通气动换向阀，耐温300℃，切换时间在允许范围内任意设定修改，具备定时和强制换向功能。三通气动换向阀主要由阀体、阀板及驱动部分组成，阀芯通过气动执行机构的驱动作上下运动。

3.3 燃气系统

3.3.1主燃气气动阀：采用耐腐蚀软密封气动切断阀，阀体采用精密铸造，阀板采用不锈钢，密封件四氟乙烯，气缸采用高扭矩铝合金阳极表面处理气缸，动作速度快，耐腐蚀，使用寿命长。

3.3.2电动调节阀：采用合资品牌产品电动执行器，动作范围宽广，角行程从0°～90°自由灵活，分别率千分之一，具备等百分比调节特性。

3.3.3 燃气管件、检漏管件：采用无缝钢管与**锻造铸钢法兰制作。

3.4 点火长明灯及保温烧嘴

3.4.1 点火枪：采用独特四棱型结构，四个位置同时打火，**具备多点式点火的点火枪，点火效率100%。拆卸方面，维护简单，采用耐热不锈钢及陶瓷制作。

3.4.2 点火电磁阀：采用美国霍尼维尔公司产品，阀体采用精密铝压铸，密封件采用NBR丁晴橡胶，耐油性极好，耐磨性、耐热性、耐水性、气密性俱佳及优良的粘结性能。动作时间小于1秒，使用寿命大于20万次。

3.4.3 高压点火器：采用8000伏高压点火，点火能量大，成功率高。

3.5 助燃风系统

助燃风系统含助燃风机、电动调节风阀、风管、压力表等组成。具有燃烧器负荷调节、熄火保护等功能。

3.6 排烟系统

排烟系统含引风机、电动调节烟气阀、烟管、测温元件等，具有炉压调节等功能。

3.7 压缩空气系统

压缩空气管道系统主要给四通换向阀和气动阀提供动力。总管主要包括：气源三联件、压力表、手动阀、稳压阀等。由业主提供。我公司提供连接铜管。

3.8 程序控制保护与负荷控制系统

程序控制与负荷控制系统由PLC控制柜、触摸屏、自动点火控制、火焰检测、天然气压力检测、炉膛温度检测、排烟温度检测、蓄热温度检测及负荷调节控制部分组成。

3.8.1 自动点火：启动燃烧器后，自动进入炉膛吹扫程序，吹扫结束后进入点火程序。点火变压器与点火阀供电，形成小火炬。

3.8.2 火焰检测：当检测到点火小火工作正常后，自动送入主天然气。并持续跟踪检测火焰状态，如长明火烧嘴熄火，则燃烧器自动停机。

3.8.3 正常运行：燃烧器点着大火后进入正常运行状态，这时会检测各个点温度信号，自动调节天然气量与助燃风量，实行负荷调节。可按照铋锅的工艺要求设定升温曲线。引风机根据炉膛压力大小自动调节负荷，确保燃烧室压力维持在正常范围。

四、燃烧控制与保护

控制方式：

自动方式（AUTO方式）：由已设定好的工艺温度自动升温、保温。

手动方式（MANUAL方式）:在触摸屏上由人工分别对天然气、空气量进行远程手动控制。

燃烧控制

空燃比：通过PLC实现**合理的空燃比，达到烧嘴的自动控制，同时也在触摸屏监控画面上做出煤气、空气调节阀的手自动选择。在调节阀手动时，操作员可以在触摸屏上监控画面上每个调节阀的开度进行手动调节。

熔铅炉炉温信号的采集、显示、控制、报警。

换向控制：换向控制设有二种并切换模式

定时切换：系统正常运行状态按照换向周期作为定时周期切换，当一侧燃烧到达换向周期时，系统会自动切换排烟与鼓风换向，完成定时换向功能。

定温切换：是指当一侧蓄热式烧嘴燃烧另一侧排烟时，该燃烧过程还没有达到换向周期，如果排烟温度超过设定温度时，系统会发生自动连锁保护，强制关闭换向阀。通过调整缩短换向周期时间，实现排烟温度降低，再投用。

阀位报警：换向系统中设置有阀位开关位置反馈，在正常运行状态下，每一个阀位状态全部显示在电脑屏上。单阀门出现故障时姿势阀位反馈信号错误，系统会自动发出报警，并切断燃烧，提示检修人员及时处理故障，分散了设备故障点，使系统运行更加稳定。

蓄热式烧嘴：蓄热式直焰烧嘴，平焰烧嘴，节能低氮蓄热式烧嘴，蓄热式加热炉，熔炼炉设计施工交钥匙工程。