催化燃燒設備的工作原理

 

催化燃燒設備是一種高效的廢氣處理方法。其主要原理是利用催化劑在低溫(通常為200-400℃)下氧化分解廢氣中可燃物質的凈化方法。該方法具有能耗低、操作簡單、安全、凈化效率高的***點，非常適用于化工、噴漆、保溫材料、油漆生產(chǎn)等行業(yè)。催化燃燒設備的基本原理是:在催化劑的幫助下，有機廢氣在較低的起燃溫度下無焰燃燒，氧化分解為二氧化碳和水，同時釋放出***量的熱量。當有機廢氣流量***、濃度低、溫度低、催化燃燒需要消耗***量燃料時，可以通過吸附手段將有機廢氣吸附在吸附劑上并濃縮，然后通過熱風吹掃將有機廢氣脫附成高濃度有機廢氣(可濃縮10倍以上)，再進行催化燃燒。無需補充熱源即可維持正常運行。

 

催化燃燒設備的工作原理

 

指在催化劑作用下燃燒的裝置或設備。沸石轉輪集中催化燃燒的工作原理是利用催化劑使有機廢氣在較低的起燃溫度下無焰燃燒，有機廢氣分解成無毒的二氧化碳和水蒸氣。催化燃燒器電控系統(tǒng)由PLC控制器、文本顯示器、變頻調(diào)速器、點火器、紫外傳感器、熱電偶等電控設備以及風機組成。此外，氣體與空氣的比例由零壓力閥調(diào)節(jié)。文章還列舉了HC系列有機氣體沸石旋轉濃縮催化燃燒和LF-VC直接催化分解氧化裝置的實例，以及沸石旋轉濃縮催化燃燒使用中的非因素和管理措施。

 

(1)催化燃燒設備的系統(tǒng)原理

 

天然氣燃料具有熱值高、空氣污染排放少的***點。正常情況下，天然氣燃燒仍會排放一定量的NO，對環(huán)境污染有影響。因此，有必要減少天然氣燃燒過程中一氧化氮的排放。近十年的研究表明，催化燃燒技術可以完全解決上述問題，可以使氣體燃燒達到低排放標準，接近零排放，并能有效提高爐內(nèi)熱效率。燃燒器的工作原理是在需要改變?nèi)紵β蕰r，通過調(diào)節(jié)進入燃燒系統(tǒng)的混合氣體量來改變整個系統(tǒng)的能量。

 

(2)催化燃燒設備的工作原理

 

系統(tǒng)的工作過程主要分為三種狀態(tài)參數(shù)設置，燃燒運行和燃燒停止。

 

1.參數(shù)設置狀態(tài)

 

這個狀態(tài)是燃燒前準備數(shù)據(jù)。根據(jù)需要，可以單***設置點火溫度和變頻器的啟動頻率來控制風機的風量。點火溫度是保證點火過程的可靠性。啟動頻率保證催化燃燒器剛點燃時的火焰燃燒，燃燒比不要太低，風量不能太***。

 

2.燃燒運行狀態(tài)

 

①燃燒啟動過程

 

當控制系統(tǒng)處于待機狀態(tài)時，接收到輸入的啟動命令后，將進入燃燒運行狀態(tài)。***先，控制系統(tǒng)進行自檢，然后進行預吹掃。變頻器的輸出信號控制風機的轉動，風量由低速到高速再到低速逐漸變化。新鮮空氣吹過燃燒爐板，確保爐內(nèi)無殘留氣體，點火過程可靠。具體操作是變頻器先啟動，PLc模擬輸出信號使變頻器的頻率從啟動設定頻率上升，達到一定頻率后再保持一定時間，然后再次下降，完成啟動前的吹掃。之后發(fā)出點火信號，高壓點火器工作，同時打開點火管道閥門，點燃小火。小火經(jīng)紫外線傳感器檢測后點燃后，打開主氣閥。此時，催化燃燒爐板進行火焰燃燒，直到檢測到的溫度信號達到設定的點火關閉溫度，點火閥關閉，點火過程完成，進入燃燒調(diào)整階段。

 

②空燃比的設定

 

有文獻表明，催化燃燒的“氣/氣比”范圍一般在4%-11%之間；在一定的燃燒條件下，當空燃比為6%時，天然氣可以達到更***的催化燃燒效果，燃燒系統(tǒng)可以獲得更高的熱效率和更***的排放效果。

 

該系統(tǒng)中氣空比的調(diào)節(jié)由零壓閥實現(xiàn)。當風機風量改變時，也可以改變?nèi)剂?空氣比，以滿足催化燃燒器燃燒的要求。起動時，通過調(diào)節(jié)輸出變頻器的頻率，可以實現(xiàn)空燃比從火焰燃燒到催化燃燒的變化。

 

③燃燒溫度調(diào)節(jié)

 

燃燒器溫度調(diào)節(jié)可以通過文字顯示器的鍵盤輸入，變頻器的輸出頻率可以改變，合適的風量可以調(diào)節(jié)。當風量增加且燃燒溫度超過設定值時，PLc控制變頻器降低輸出頻率并減少風量以穩(wěn)定燃燒器溫度。如果變頻器輸出頻率低于設定值(風機出口風量頻率設定為5 Hz)，出口風量仍高于設定值，PLc開始計時；如果在一定時間內(nèi)降低到設定值，PLc放棄計時，繼續(xù)變頻調(diào)速運行；如果在一定時間內(nèi)溫度仍然高于設定值，PLc將繼續(xù)調(diào)節(jié)，直到達到設定值。變頻器的頻率輸出經(jīng)PID運算后由PLc控制；如果溫度不夠，頻率會上升，延遲會保持一定時間。反之亦然。

 

3.燃燒停止狀態(tài)

 

燃燒器的停止是在收到文字顯示器的停止命令后，關閉主氣閥，然后吹掃系統(tǒng)，分散殘余氣體，通過強制風冷冷卻燃燒板。一段時間后，關閉風機，停止變頻器，完成燃燒器關閉過程。